CN107795324A - 一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统及压浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统及压浆方法，其中，压浆系统结构为：高压钢丝压浆软管上均匀分布有孔洞；高压钢丝压浆软管沿防水板布置，且置于防水板与二衬钢筋之间，并每隔一定间距用U型钢筋卡环固定于二衬钢筋上；高压钢丝压浆软管一端密封并固定在二衬钢筋中，另一端固定在二衬台车模板端部的模板压浆孔；模板压浆孔连接高压钢丝管，高压钢丝管连接到压浆泵，压浆泵再连接到拌料机；PPR排气管一端通过模板排气孔置于二衬空洞中，一端连接有三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管和真空泵。本发明提高了二衬压浆的饱满度和密实度，避免了拱顶脱空问题的发生，同时缩短了二衬压浆作业时间。
Description
技术领域
本发明涉及隧道二衬压浆技术领域，具体为一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统及压浆方法。
背景技术
目前城市地铁建设已趋于白热化阶段，高品质、高标准的隧道施工技术对飞速发展的地铁建设起到决定性作用，而隧道施工中的二衬施工则是隧道施工的关键性环节。针对目前国内隧道二衬施工，二衬压浆的密实度、饱满度却显得尤为重要，而传统的二衬压浆工艺不仅施工繁琐影响二衬外观质量，而且会延长二衬施工工期、浪费各种资源，更重要的是使用传统的二衬压浆工艺，空洞内空气不能排除，这样会使压入的浆体中含有大量的气泡，造成二衬背部形成空洞或脱空，导致二衬结构不密实，降低二衬承载能力，促使拱顶下沉造成重大安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统及压浆方法，解决传统方法中二衬压浆不密实、不饱满造成的二衬结构承载能力降低，拱顶下沉问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于隧道二衬的负压压浆系统，包括高压钢丝压浆软管，所述高压钢丝压浆软管上均匀分布有孔洞；所述高压钢丝压浆软管沿防水板布置，且置于防水板与二衬钢筋之间，并每隔一定间距用U型钢筋卡环固定于二衬钢筋上；高压钢丝压浆软管一端密封并固定在二衬钢筋中，另一端固定在二衬台车模板端部的模板压浆孔；
模板压浆孔连接高压钢丝管，所述高压钢丝管连接到压浆泵，所述压浆泵再连接到拌料机；
设置有PPR排气管，所述PPR排气管一端通过模板排气孔置于二衬空洞中，一端连接有三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管和真空泵。
进一步的，还设置有另一条高压钢丝压浆软管，称为第二高压钢丝压浆软管；第二高压钢丝压浆软管同样沿防水板布置，且置于防水板与二衬钢筋之间，其密封端布置在第一条高压钢丝压浆软管的压浆端方向，其压浆端布置在第一条高压钢丝压浆软管的密封端方向。
进一步的，所述PPR排气管长度为60cm，在其一端开有两道槽口，槽口宽6mm，深10mm。
进一步的，所述高压钢丝压浆软管的孔洞直径为6mm，孔洞间距为5cm。
进一步的，每个U型钢筋卡环之间的间距为50cm。
一种用于隧道二衬的负压压浆系统的压浆方法，包括以下步骤：
步骤1：将PPR排气管通过模板排气管处法兰盘连接于三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管以及真空泵；将固定于压浆孔法兰盘的高压钢丝压浆软管通过连接接头将法兰盘与压浆泵连接；之后，封闭备用的模板压浆孔和模板排气孔；步骤2：采用真空泵抽取二衬混凝土间空洞内空气，使空洞内产生一定的恒压负压；步骤3：开启压浆泵压浆，压浆饱满后，保持一定时间的稳压期；步骤4：进行压力补浆，直到出口有匀质浆体流出。
具体的，所述恒压负压的范围是-0.06Mpa至-0.08Mpa。
具体的，在步骤3中，所述压浆泵的压浆压力小于0.6Mpa。
具体的，所述压浆泵的压浆压力范围是0.5Mpa至0.6Mpa，且稳压时间大于3min。
具体的，在步骤4中，压力补浆的压力为0.5Mpa，稳压时间为5min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、节省了人工、机械、材料的消耗，且施工工艺较为简单；2、提高了二衬压浆的饱满度和密实度；3、避免了拱顶脱空问题的发生；4、缩短了二衬压浆作业时间；5、降低了后期缺陷处理的费用。
附图说明
图1是本发明中用于隧道二衬的负压压浆系统整体结构及布置示意图。
图2是本发明中高压钢丝压浆管固定示意图。
图3是图2中A所示部位的放大示意图。
图4是本发明中PPR排气管加工后的结构示意图。
图中：图中：1-高压钢丝压浆软管；2-二衬钢筋；3-U型钢筋卡环；4-防水板；5-压浆泵；6-拌料机；7-真空泵；8-排浆管；9-球阀；10-模板排气孔；11-二衬台车模板；12-模板压浆孔。注：第二高压钢丝压浆软管同属于高压钢丝压浆软管，只是为了描述的区分，因此，仍然用标号1表示。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明压浆系统包括高压钢丝压浆软管1、PPR排气管、压浆泵5、拌料机6和真空泵7。压浆泵5应具备多级压力控制，在压浆过程中由压力表对压浆压力进行检测、控制。另外，压浆设备，应具有拌浆用水的有效控制设备，以便简单、方便控制外加的水。所述拌料机6应采用高速搅拌设备，桨叶的转速至少为1000rpm，桨叶的最高线速限制在15m/sec以内，拌和时间不宜超过6min。高压钢丝压浆软管1为Φ32的压浆软管。PPR排气管为Φ32的排气管。
具体的，本发明中压浆系统，其结构为：包括高压钢丝压浆软管1，所述高压钢丝压浆软管1上均匀分布有孔洞；所述高压钢丝压浆软管1沿防水板4布置，且置于防水板4与二衬钢筋2之间，并每隔一定间距用U型钢筋卡环3固定于二衬钢筋2上；高压钢丝压浆软管1一端密封并固定在二衬钢筋2中，另一端固定在二衬台车模板11端部的模板压浆孔12；模板压浆孔12连接高压钢丝管，所述高压钢丝管连接到压浆泵5，所述压浆泵5再连接到拌料机6；设置有PPR排气管，所述PPR排气管一端通过模板排气孔10置于二衬空洞中，一端连接有三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管8和真空泵7。
为提升工作效率以及减少误工率，还设置有另一条高压钢丝压浆软管1，称为第二高压钢丝压浆软管1；第二高压钢丝压浆软管1同样沿防水板4布置，且置于防水板4与二衬钢筋2之间，其密封端布置在第一条高压钢丝压浆软管1的压浆端方向，其压浆端布置在第一条高压钢丝压浆软管1的密封端方向。
本发明还提供了一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统的压浆方法，包括以下步骤：
步骤1：将PPR排气管通过模板排气管处法兰盘连接于三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管8以及真空泵7；将固定于压浆孔法兰盘的高压钢丝压浆软管1通过连接接头将法兰盘与压浆泵5连接；之后，封闭备用的模板压浆孔12和模板排气孔10；步骤2：采用真空泵7抽取二衬混凝土间空洞内空气，使空洞内产生一定的恒压负压；步骤3：开启压浆泵5压浆，压浆饱满后，保持一定时间的稳压期；步骤4：进行压力补浆，直到出口有匀质浆体流出。
在实现过程中，可按如下列举方式进行：对Φ32高压钢丝压浆软管1提前打孔加工，打孔间距5cm，孔洞直径6mm，孔洞呈梅花型布置，打孔完毕后用胶带进行密封。对PPR排气管提前加工，长度截取60cm，两端截平，在其一端开两道槽口，槽口宽6mm，深10mm。每个U型钢筋卡环3之间的间距为50cm。恒压负压的范围是-0.06Mpa至-0.08Mpa。在步骤3中，压浆泵5的压浆压力小于0.6Mpa。更优化的，压浆泵5的压浆压力范围保持在0.5Mpa至0.6Mpa，且稳压时间大于3min。在步骤4中，压力补浆的压力为0.5Mpa，稳压时间为5min。
本发明压浆系统及方法工作原理为：二衬钢筋2绑扎时，在最不利于隧道二衬混凝土浇筑的断面处预埋两道提前制作好的高压钢丝压浆软管1，该高压钢丝压浆软管1提前打好孔洞，用胶带密封；一条高压钢丝压浆软管1一端密封并固定在二衬钢筋2中，另一端固定在二衬台车模板11的端部压浆孔，另一条则与之相反方向预埋固定于台车尾部压浆孔，在台车压浆孔处用高压钢丝管接于压浆泵5。利用二衬台车，待二衬混凝土初凝即可进行压浆施工，压浆前，先用三通接头连接提前预埋的PPR排气管，再用真空泵7通过PPR排气管吸取二衬空洞中的空气，使空洞中的负压度达到负压0.06～0.08MPa，然后在另一端用压浆泵5以0.4～0.6MPa的压力将搅拌好的M20微膨胀性水泥砂浆压入二衬空洞。当其中一条高压钢丝压浆软管1堵塞不能压浆时可启动另一条高压钢丝压浆软管1作业，这样能做到有备无患，大大地提高压浆效率亦可提高压浆质量。本方法由于空洞内只有少量空气，浆体很难形成气泡造成空洞；同时，由于空洞内和压浆泵5之间的正负压力差，不仅是“压”而且是增加了“吸”的功能，在这一负压作用下形成的推、拉力大大提高空洞内浆体的饱满性和密实度，从而有效地解决了传统二衬压浆不密实的问题。
Claims (10)
1.一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统，其特征在于，
包括高压钢丝压浆软管(1)，所述高压钢丝压浆软管(1)上均匀分布有孔洞；所述高压钢丝压浆软管(1)沿防水板(4)布置，且置于防水板(4)与二衬钢筋(2)之间，并每隔一定间距用U型钢筋卡环(3)固定于二衬钢筋(2)上；高压钢丝压浆软管(1)一端密封并固定在二衬钢筋(2)中，另一端固定在二衬台车模板(11)端部的模板压浆孔(12)；
模板压浆孔(12)连接高压钢丝管，所述高压钢丝管连接到压浆泵(5)，所述压浆泵(5)再连接到拌料机(6)；
设置有PPR排气管，所述PPR排气管一端通过模板排气孔(10)置于二衬空洞中，一端连接有三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管(8)和真空泵(7)。
2.如权利要求1所述的一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统，其特征在于，还设置有另一条高压钢丝压浆软管(1)，称为第二高压钢丝压浆软管(1)；第二高压钢丝压浆软管(1)同样沿防水板(4)布置，且置于防水板(4)与二衬钢筋(2)之间，其密封端布置在第一条高压钢丝压浆软管(1)的压浆端方向，其压浆端布置在第一条高压钢丝压浆软管(1)的密封端方向。
3.如权利要求1所述的一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统，其特征在于，所述PPR排气管长度为60cm，在其一端开有两道槽口，槽口宽6mm，深10mm。
4.如权利要求1所述的一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统，其特征在于，所述高压钢丝压浆软管(1)的孔洞直径为6mm，孔洞间距为5cm。
5.如权利要求1所述的一种用于隧道二衬的带模负压压浆系统，其特征在于，每个U型钢筋卡环(3)之间的间距为50cm。
6.如权利要求1至5任一项所述的用于隧道二衬的带模负压压浆系统的压浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将PPR排气管通过模板排气管处法兰盘连接于三通接头，三通接头的另两头分别连接排浆管(8)以及真空泵(7)；将固定于压浆孔法兰盘的高压钢丝压浆软管(1)通过连接接头将法兰盘与压浆泵(5)连接；之后，封闭备用的模板压浆孔(12)和模板排气孔(10)；
步骤2：采用真空泵(7)抽取二衬混凝土间空洞内空气，使空洞内产生一定的恒压负压；
步骤3：开启压浆泵(5)压浆，压浆饱满后，保持一定时间的稳压期；
步骤4：进行压力补浆，直到出口有匀质浆体流出。
7.如权利要求6所述的压浆方法，其特征在于，所述恒压负压的范围是-0.06Mpa至-0.08Mpa。
8.如权利要求7所述的压浆方法，其特征在于，在步骤3中，所述压浆泵(5)的压浆压力小于0.6Mpa。
9.如权利要求8所述的压浆方法，其特征在于，所述压浆泵(5)的压浆压力范围是0.5Mpa至0.6Mpa，且稳压时间大于3min。
10.如权利要求6所述的压浆方法，其特征在于，在步骤4中，压力补浆的压力为0.5Mpa，稳压时间为5min。
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