CN108547640A - 隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置，该注浆装置包括：纵向注浆管和纵向排气管，设置在隧道中线与隧道拱顶的交线处，所述纵向注浆管上布设有注浆孔，所述纵向排气管上布设有排气孔；两根径向注浆管，分别设置在所述纵向注浆管的中段位置以及所述纵向注浆管靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙的一端，所述两根径向注浆管均与所述纵向注浆管连通；用于与所述纵向注浆管和所述两根径向注浆管连通的注浆泵。通过该注浆装置可以有效避免由于二次衬砌台车注浆不均导致的，拱顶脱空的问题，避免拱顶塌陷和断裂。
Description
技术领域
本发明涉及市政工程施工领域，具体地，涉及隧道施工中的一种隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置。
背景技术
随着城市化进程的加快、汽车的普及，城市交通问题日益突出，轨道交通成为解决长期堵塞的有效方法。目前中国许多大中城市已经开始大量兴建地下铁道，中国地铁建设的发展已成为不可阻挡的历史潮流。隧道作为地铁施工的重要环节，其主体结构混凝土二次衬砌的施工质量至关重要。
现有技术中，施做隧道二次衬砌时，通常采用二次衬砌台车为内模，采用逐窗逐层法进行混凝土浇筑。但是，浇筑的混凝土成型之后会发生实体沉陷和收缩，隧道拱部容易出现拱顶脱空，后期会出现拱顶开裂、塌陷等问题，严重影响二次衬砌的工程质量。
发明内容
针对现有技术中由于拱顶脱空造成的拱顶开裂、坍塌的技术问题，本发明提供了一种隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置，采用该装置可以将拱顶空隙填充密实，有效避免拱顶开裂和坍塌，提高二次衬砌施工质量。
为实现上述目的，本发明提供的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置包括：
纵向注浆管和纵向排气管，设置在隧道中线与隧道拱顶的交线处，所述纵向注浆管上布设有注浆孔，所述纵向排气管上布设有排气孔；两根径向注浆管，分别设置在所述纵向注浆管的中段位置以及所述纵向注浆管靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙的一端，所述两根径向注浆管均与所述纵向注浆管连通；用于与所述纵向注浆管和所述两根径向注浆管连通的注浆泵。
优选地，所述注浆装置还包括：两根U型溢浆管，分别开口端朝向地面套接在所述纵向注浆管上，所述两根U型溢浆管分别位于所述纵向注浆管的中段位置以及靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙的一端，每一U型溢浆管的两个开口端均延伸至衬砌台车模板下方，每一U型溢浆管的弯折端均开设有多个溢浆孔。
优选地，所述两根U型溢浆管为胶质软管或聚氯乙烯管。
优选地，所述注浆装置还包括注浆管，所述注浆泵通过所述注浆管分别与所述纵向注浆管和所述两根径向注浆管连通。
优选地，所述径向注浆管通过法兰盘或套丝与所述注浆管固定。
优选地，所述纵向注浆管和所述纵向排气管为胶质软管或聚氯乙烯管。
优选地，所述径向注浆管为钢管。
优选地，所述注浆孔为多个，多个所述注浆孔呈梅花形布设在所述纵向注浆管上。
优选地，所述排气孔为多个，多个所述排气孔呈梅花形布设在所述纵向排气管上。
优选地，设置在所述纵向注浆管的中段位置的径向注浆管通过三通连接管与所述纵向注浆管连通，设置在所述纵向注浆管靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙的一端的径向注浆管通过L型连接管与所述纵向注浆管连通。
通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
本发明的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置，通过在拱顶处布设的纵向注浆管和纵向排气管，在二次衬砌混凝土初凝之后，可以向拱部空隙浇筑注浆材料，能够将拱部空隙填充密实，有效避免拱顶断裂和塌陷，提高二次衬砌施工质量。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明提供的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置的侧视示意图；
图2是本发明提供的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置的U型溢浆管的横截面示意图；
图3(a)为本发明提供的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置的径向注浆管与注浆管的一种连接方式；
图3(b)为本发明提供的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置的径向注浆管与注浆管的另一种连接方式。
附图标记说明
2拱顶 3前一次二次衬砌混凝土拱墙
4拱顶空隙 5衬砌台车模板
11纵向注浆管 12纵向排气管
13径向注浆管 14注浆泵
15U型溢浆管 16注浆管
17三通连接管 18L型连接管
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1，本发明实施例一方面提供一种隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置，该注浆装置包括：
纵向注浆管11和纵向排气管12，设置在隧道中线与隧道拱顶2的交线处，所述纵向注浆管11上布设有注浆孔111，所述纵向排气管12上布设有排气孔121；两根径向注浆管13，分别设置在所述纵向注浆管11的中段位置以及所述纵向注浆管11靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端，所述两根径向注浆管13均与所述纵向注浆管11连通；用于与所述纵向注浆管11和所述两根径向注浆管13连通的注浆泵14。
本发明实施例中，在进行二次衬砌之前，先以预贴方式将纵向注浆管11和纵向排气管12固定在拱部最高处，即隧道中线与隧道拱顶2的交线处，在衬砌台车就位之后，再安装径向注浆管13。本发明实施例中设置有两根径向注浆管13，两根径向注浆管13分别设置在纵向注浆管11的中段位置，以及纵向注浆管11靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端。注浆装置还配备有注浆泵14，注浆泵14分别与纵向注浆管11和两根径向注浆管13连通，用以向纵向注浆管11和两根径向注浆管13输送注浆材料。
通过本发明实施例的隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置，在二次衬砌混凝土初凝之后，可以通过注浆泵14将注浆材料输送到设置在拱部空隙中的纵向注浆管11中，对拱部空隙进行填充，能够有效避免拱顶断裂和塌陷，提高二次衬砌施工质量。
优选地，所述注浆装置还包括：两根溢浆管15，分别开口端朝向地面套接在所述纵向注浆管11上，所述两根U型溢浆管15分别位于所述纵向注浆管11的中段位置以及靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端，每一U型溢浆管15的两个开口端均延伸至衬砌台车模板5下方，每一U型溢浆管15的弯折端均开设有多个溢浆孔151。
为了更方便地观测拱部空隙的注浆情况，本发明实施例中，设置了两根U型溢浆管15。请参考图1和图2，图2是本发明提供的U型溢浆管的横截面示意图。两根U型溢浆管15的U型开口端均朝向地面，两根U型溢浆管15分别套接在注浆管11的中段位置以及靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端。在两根U型溢浆管15靠近拱顶处(即顶部弯折端)均开设有多个溢浆孔151，当拱部空隙的注浆材料注满时，注浆材料就会从注浆孔151流进U型溢浆管15，在重力作用下流至U型溢浆管15的两个开口端。U型溢浆管15的两个开口端均延伸至衬砌台车模板5的下方，当观察到U型溢浆管15的两个开口端有注浆材料流出时，即可知道拱部空隙已经注满注浆材料。
优选地，所述两根U型溢浆管15为胶质软管或聚氯乙烯管。
本发明实施例中，两根U型溢浆管15为透明的胶质软管或聚氯乙烯管，以方便对U型溢浆管15中的注浆材料进行观察。
优选地，所述注浆装置还包括注浆管16，所述注浆泵14通过所述注浆管16分别与所述纵向注浆管11和所述两根径向注浆管13连通。
本发明实施例中，还设置有注浆管16，在砌台车模板5的端模处，注浆泵14通过注浆管16将注浆材料输送到纵向注浆管11中，以进行纵向注浆。在纵向注浆管11的中段位置，以及靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端，注浆泵14通过注浆管16将注浆材料输送到径向注浆管13，再由径向注浆管13输送到纵向注浆管11中，以进行径向注浆。
优选地，所述径向注浆管13通过法兰盘或套丝与所述注浆管16固定。
请参考图3(a)，图3(a)为径向注浆管与注浆管的一种连接方式。径向注浆管13可以通过法兰盘与注浆管16固定。法兰盘容易加工，且装拆方便，能够减少施工时间，加快二衬施工进度。
请参考图3(b)，图3(b)为径向注浆管与注浆管的另一种连接方式。径向注浆管13可以通过套丝与注浆管16固定。
优选地，所述纵向注浆管11和所述纵向排气管12为胶质软管或聚氯乙烯管。
本发明实施例中，为了减轻纵向注浆管11和纵向排气管12的重量，且方便纵向注浆管11和纵向排气管12的固定，纵向注浆管11和纵向排气管12均选择胶质软管或聚氯乙烯管材料。
优选地，所述径向注浆管13为钢管。
本发明实施例中，径向注浆管13的材料选择为钢材。一方面，由于径向注浆管13通过台车注浆孔从衬砌台车模板5的上方延伸至衬砌台车模板5的下方，选用钢管作为径向注浆管13，可以防止径向注浆管13与衬砌台车模板5摩擦，从而影响径向注浆管13向纵向注浆管11输送注浆材料。另一方面，硬性钢管材料不易变形，在向纵向注浆管11输送注浆材料时不会发生弯折，注浆材料可以顺畅地从径向注浆管13输送值纵向注浆管11。
优选地，所述注浆孔111为多个，多个所述注浆孔111呈梅花形布设在所述纵向注浆管11上。
本发明实施例中，纵向注浆管11的直径在20-30mm之间，上面布设有多个注浆孔111，多个注浆孔111呈梅花形布设，每个注浆孔111之间的距离均小于30cm。当注浆材料输送到纵向注浆管11时，可以从多个注浆孔111流至拱部空隙，对拱部空隙进行填充。梅花形布设可以保证注浆材料均匀地流向拱部空隙。
优选地，所述排气孔121为多个，多个所述排气孔121呈梅花形布设在所述纵向排气管12上。
本发明实施例中，排气管12的直径在20-30mm之间，上面布设有多个排气孔121，多个排气孔121呈梅花形布设，每个排气孔121之间的距离均小于30cm。在对拱部空隙注浆时，拱部空隙的空气可以通过多个排气孔121排出，使得拱部空隙的压力和外界大气压平衡，以方便注浆材料的注入。
优选地，设置在所述纵向注浆管11的中段位置的径向注浆管13通过三通连接管17与所述纵向注浆管11连通，设置在所述纵向注浆管11靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端的径向注浆管13通过L型连接管18与所述纵向注浆管11连通。
本发明实施例中，纵向注浆管11在弯折处通过连接管分别与两根径向注浆管13和注浆管16连通。在纵向注浆管11的中间段位置，通过三通连接管17与径向注浆管13连通；在靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3处，通过L型连接管18与径向注浆管13连通；在衬砌台车模板5的端模处通过L型连接管与注浆管16连通。
在二次衬砌混凝土浇筑完成，混凝土初凝2小时后，即可开始进行拱部空隙填充。注浆材料采用高结石率的水泥浆或微膨胀水泥浆。首先进行拱部纵向注浆：开启注浆泵14，通过设置在衬砌台车模板5的端模处的注浆管16，向纵向注浆管11输送注浆材料。当拱部空隙中的压力达到0.2MPa或者排气孔121有注浆材料流出时，停止纵向注浆，进行径向注浆：通过设置在纵向注浆管11的中段位置以及纵向注浆管11靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙3的一端的两根径向注浆管13，向纵向注浆管11输送注浆材料，当拱部空隙中的压力达到0.2MPa或者两根U型溢浆管15有注浆材料流出时，可暂停注浆，中间间歇20分钟，继续注浆。直到再次注浆时两个U型溢浆管15立即流出注浆材料，即表明拱部空隙已填充完毕，可停止注浆。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种隧道二次衬砌拱部空隙注浆装置，其特征在于，所述装置包括：
纵向注浆管(11)和纵向排气管(12)，设置在隧道中线与隧道拱顶(2)的交线处，所述纵向注浆管(11)上布设有注浆孔(111)，所述纵向排气管(12)上布设有排气孔(121)；
两根径向注浆管(13)，分别设置在所述纵向注浆管(11)的中段位置以及所述纵向注浆管(11)靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙(3)的一端，所述两根径向注浆管(13)均与所述纵向注浆管(11)连通；
用于与所述纵向注浆管(11)和所述两根径向注浆管(13)连通的注浆泵(14)。
2.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，所述注浆装置还包括：
两根U型溢浆管(15)，分别开口端朝向地面套接在所述纵向注浆管(11)上，所述两根U型溢浆管(15)分别位于所述纵向注浆管(11)的中段位置以及靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙(3)的一端，每一U型溢浆管(15)的两个开口端均延伸至衬砌台车模板(5)下方，每一U型溢浆管(15)的弯折端均开设有多个溢浆孔(151)。
3.根据权利要求2所述的注浆装置，其特征在于，所述两根U型溢浆管(15)为胶质软管或聚氯乙烯管。
4.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，所述注浆装置还包括注浆管(16)，所述注浆泵(14)通过所述注浆管(16)分别与所述纵向注浆管(11)和所述两根径向注浆管(13)连通。
5.根据权利要求4所述的注浆装置，其特征在于，所述径向注浆管(13)通过法兰盘或套丝与所述注浆管(16)固定。
6.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，所述纵向注浆管(11)和所述纵向排气管(12)为胶质软管或聚氯乙烯管。
7.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，所述径向注浆管(13)为钢管。
8.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，所述注浆孔(111)为多个，多个所述注浆孔(111)呈梅花形布设在所述纵向注浆管(11)上。
9.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，所述排气孔(121)为多个，多个所述排气孔(121)呈梅花形布设在所述纵向排气管(12)上。
10.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于，设置在所述纵向注浆管(11)的中段位置的径向注浆管(13)通过三通连接管(17)与所述纵向注浆管(11)连通，设置在所述纵向注浆管(11)靠近前一次二次衬砌混凝土拱墙(3)的一端的径向注浆管(13)通过L型连接管(18)与所述纵向注浆管(11)连通。
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