CN109707401A - 一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺及注浆管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺及注浆管，解决了现有隧道二衬拱顶在回填注浆时注浆不够饱满，注浆管定位操作麻烦的问题。本发明包括如下步骤：安装注浆管，将注浆管插入注浆孔并延伸至顶住防水板，浇筑混凝土，待初凝后注浆，注浆完成后待混凝土终凝后脱模，移动台车至下处，所述注浆管顶住防水板的顶端管口切割十字口，本发明具有脱空区的注浆饱满，注浆管定位准确，操作方便等优点。

Description

一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺及注浆管

技术领域

本发明涉及隧道工程施工技术领域，具体涉及一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺及注浆管。

背景技术

随着交通的发展，尤其是轨道交通的大规模建设，隧道工程成为建设的主要工程之一。隧道二次衬砌混凝土采用二次模板台车浇筑时，由于防水板拱顶部分产生气囊、混凝土流动性不足、混凝土灌注量不够等因素，拱顶会产生空洞，需进行回填注浆处理。

回填注浆处理从传统的预埋镀锌钢管或PVC管到现在的RPC管，工艺上得到了较大的进步。但是具体的在回填注浆过程中，始终存在填充不够饱满，或者在注浆管定位时操作比较麻烦等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有隧道二衬拱顶在回填注浆时注浆不够饱满，注浆管定位操作麻烦。

本发明提供了解决上述问题的一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺及注浆管。

本发明通过下述技术方案实现：

一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，包括安装注浆管，所述安装注浆管的具体步骤为：将注浆管插入注浆孔并向上延伸至顶住防水板，所述注浆管顶住所述防水板的顶端管口开设有槽口。

隧道二衬拱顶采用二衬台车为内模进行混凝土浇筑，二衬拱顶从下向上依次包括了模板台车、衬砌混凝土、防水板、土工布以及初期支护，由于混凝土浇筑时可能会由于防水层气囊、混凝土流动不足等原因使得衬砌混凝土层与防水层之间形成脱空区，而为了保证结构的稳固性，需要对脱空区进行回填注浆，本发明采用注浆管的方式进行注浆，本发明在插入注浆管时，注浆管的插入端的端部顶住防水层，注浆管的顶端的管口还设置槽口，这样在插入注浆管时，无需预留与防水层的空隙，无需计算和控制空隙量，使得注浆管的安装更为方便，而且注浆管定位固定好之后，对防水层有支撑作用，减少防水层气囊的产生，从一定程度上减少了由于防水层气囊造成的脱空，在注浆的过程中，浆液从注浆管底部向上注入，当到达注浆管的顶端时，浆液会沿槽口流向注浆管四周对脱空区进行填充，使得填充更为饱满，待填充完全后，就会形成注浆管与混凝土的完全贴合，保证整个拱顶结构的稳定。

本发明优选一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，所述注浆管的顶端管口对称设置4个槽口形成十字口，这样在注浆时，浆液可以沿4个槽口向注浆管的四周较均匀地流动，最终填充满整个脱空区，使得注浆更为饱满。

本发明优选一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，所述注浆管安装之前先在注浆孔处安装注浆管定位结构。

进一步地，所述定位结构包括固定法兰盘和定位法兰，所述固定法兰盘满焊在所述注浆孔处，在所述固定法兰盘上安装定位法兰，然后将所述注浆管沿所述定位法兰的孔插入至顶住防水板，再在固定法兰盘的外接管上固定连接套管和注浆管固定管，这样注浆管的顶端面与防水板，下部与固定法兰及注浆管固定管在竖直方向形成了一个更稳定的固定，便于后期注浆，而且拆装方便。

本发明优选一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，所述注浆孔在台车顶模中线等间距均匀布置，这样可以保证注浆管与台车顶模两侧的距离相等，使得注浆管中浆液到达脱空区边沿的距离相同，更有利于浆液填充饱满。

本发明优选一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，所述注浆管安装完成后，在台车顶模和所述防水层之间浇筑二衬拱顶混凝土，二衬拱顶混凝土浇筑完成后，待混凝土初凝后向混凝土与所述防水层之间的脱空区进行回填注浆。

本发明在浇筑的混凝土初凝之后进行注浆，一方面无需等待终凝而造成工期延长，另一方面，初凝时，混凝土基本成型，不会因为浆液的注入造成结构的破坏，且浆液与混凝土能更好地衔接。

进一步地，所述初凝时间为浇筑混凝土2-4小时之后。

进一步地，所述注浆管为RPC管，RPC为改性活性粉末混凝土(简称RPC)RPC注浆管是使用由普通硅酸盐水泥、硅砂、矿物掺和料、聚羧酸减水剂、高强钢丝网、其他助剂等经过高温热合等特定工艺条件生产出来的水泥基复合材料，简称RPC注浆管，这种材质与混凝土能更好地贴合，长期使用也不易分离。

进一步地，待混凝土终凝后脱模。

本发明优选一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，当端头模的排气孔流出浓浆时，停止注浆。

进一步地，当台车模板处出浆压力达到0.2MPa时，仍未出浓浆，应更换排气孔，直至端头模排气孔流出浓浆时停止注浆。

本发明优选一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，所述脱模前先将定位法兰、连接套管、注浆管固定管拆卸，脱模时将台车顶模的模板面降至所述注浆管自由端以下，避免行走台车时将注浆管挤断。

进一步地，在脱模后，将注浆管外漏部位切除，并用角磨机切割打磨平整。

一种注浆管，用于隧道二衬拱顶回填注浆工艺，所述注浆管的端面管口开设有槽口，当向注浆管中注浆时，浆液会沿槽口流向注浆管四周对脱空区进行填充，使得填充更为饱满。

本发明优选一种注浆管，所述槽口为多个且沿所述注浆管的管口周向均匀分布，这样浆液可以沿着均匀分布的槽口流出浆液，对脱空区进行更饱满的填充。

本发明优选一种注浆管，所述槽口为4个且在所述注浆管的端面管口形成十字口。

进一步地，所述注浆管的顶部管口设置十字槽，所述十字槽的槽口的宽度为所述注浆管外径的1/15～1/5，槽口的深度为所述注浆管外径的1/10～1/5，槽口太深太宽会影响注浆管的强度，而槽口太小又会影响浆液的流动速度，在上述尺寸范围内既能保证注浆管的强度，又能保证浆液从注浆管较快流出。

进一步地，所述注浆管的外径36mm，内径15mm，壁厚10.5mm，顶端管口切割十字口，十字口使用手砂轮切割，深度5mm，宽度为3mm，将注浆管从定位法兰处垂直穿入，上端顶住防水板，RPC注浆管伸出定位法兰套管长度为50mm，裁切注浆管多余长度。

进一步地，所述注浆管为RPC注浆管。

本发明具有如下的有益效果：

1.本发明通过将注浆管插入注浆孔至顶住防水板，且所述注浆管的顶端管口设置槽口，在安装注浆管时，无需预留顶部间隙，使得安装更为方便，顶住防水板使得结构也更为稳固，而在注浆时浆液会沿槽口流向注浆管四周对脱空区进行填充，使得填充更为饱满。

2.本发明的注浆管为RPC管，能够抵抗混凝土的挤压力，不折断，且RPC注浆管与混凝土粘结力好，与混凝土形成一个整体粘接面，其使用寿命超过混凝土梁体，达到免维护的要求，克服了传统PVC管或钢管耐久性不足的弊端。

3.本发明的注浆管外径36mm，内径15mm，壁厚10.5mm，其壁厚较厚，无锋利边缘，注浆管管口加工成深度5mm，宽度3mm的十字口，顶紧防水板后可使注浆更加饱满且对防水板无实质性的破坏力。

4.本发明使用固定法兰、定位法兰、连接套管、注浆管固定管将RPC注浆管固定，在混凝土浇筑过程中保证其竖直向上，不会移位。

5.本发明在浇筑完成后2-4小时进行注浆，此时混凝土初凝，既缩短了工期又能使得浆液与混凝土更好地衔接。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明隧道二衬拱顶的结构示意图。

图2为本发明注浆管的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-台车顶模，2-混凝土，3-脱空区，4-防水板，5-土工布，6-初期支护，7-注浆管，70-槽口，8-端头模，9-已衬砌端，10-定位法兰。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-图2所示，一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，具体包括如下步骤：

步骤1：在台车顶模1上开设注浆孔；

根据二衬台车长度，在台车顶模1中线上开孔，孔径40mm，由已衬砌端向待衬砌端均匀布置。由已衬砌端向待衬砌端方向第一个注浆孔距离已衬砌端9距离0.75m设置，之后每间隔3.5m设置一个注浆孔，最后一个注浆孔距离待衬砌端0.75m设置。

步骤2：在所述注浆孔处焊接固定法兰盘，并在所述固定法兰盘上安装定位法兰10；

在台车顶模1开孔位置焊接固定法兰盘，固定法兰盘外径为120mm，内径为40mm，用以固定注浆管7及定位法兰10，固定法兰盘采用满焊连接。

在已安装好的固定法兰盘上安装定位法兰10，所述定位法兰10的外径为120mm，所述定位法兰10的外接管内径为37.5～38mm，外径为40mm，高度为50mm。

步骤3：安装注浆管7：将注浆管7穿过所述定位法兰10并向上延伸顶住防水板4，所述注浆管7的顶端管口开设有槽口70，所述注浆管7为RPC注浆管7；

向所述定位法兰10中穿入注浆管7，所述注浆管7外径36mm，内径15mm，壁厚10.5mm，所述注浆管7的顶端管口采用手砂轮切割十字槽，所述十字槽的槽口70深度5mm，宽度为3mm，将注浆管7从定位法兰10处垂直穿入，上端顶住防水板4，RPC注浆管7伸出定位法兰10套管长度为50mm，裁切RPC管多余长度，定位法兰10外接管上连接套管及注浆管7固定管，经过现场多次实验，上述十字口深度和宽度正好可以保证浆液顺利注入，且注满后浆液基本不会倒流，顶紧防水板后可使注浆更加饱满且对防水板无实质性的破坏力。

步骤4：向二衬拱顶浇筑混凝土2；

浇筑拱顶混凝土2时，注浆管7作为观察口，看混凝土2是否浇注到拱顶，注意观察预埋管是否泌浆为准，需用细铁丝或钢筋不断对注浆管7进行清理，避免堵塞。

步骤5：注浆施工：待所述步骤5中所述的混凝土2初凝后，从所述注浆管7中向混凝土2与所述防水板4之间的脱空区3注浆；

脱空区3注浆采用从低端往高端注浆，注浆结束标志以排气孔和端头模8流出浓浆即结束注浆。若台车模板处出浆压力达到0.2MPa，仍未出浓浆，应更换排气孔注浆，直至端头模8的排气孔流出浓浆时停止注浆。

步骤6：待混凝土2终凝后脱模。

待混凝土2终凝后将定位法兰10、连接套管、注浆管7固定管拆卸，脱模应将台车顶模1的模板面降至RPC管以下，避免行走台车时将RPC注浆管7挤断，在脱模后，将注浆管7外漏部位切除，并用角磨机切割打磨平整。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，待混凝土2终凝后将定位法兰、连接套管、注浆管固定管拆卸，脱模应将模板面降至RPC注浆管7以下，避免行走台车时将RPC注浆管7挤断，然后再进行回填注浆，直至端模排气孔流出浓浆时停止注浆。注浆结束后注浆管外漏部位使用角磨机切割打磨平整。

实施例3

如图2所示，一种注浆管7，用于隧道二衬拱顶回填注浆，所述注浆管7的顶端管口设置有槽口70，当向注浆管7中注浆时，浆液会沿槽口70流向注浆管7四周对脱空区3进行填充，使得填充更为饱满。

所述注浆管7为RPC注浆管7。

所述注浆管7的顶部管口设置十字槽，所述十字槽的槽口70的宽度为所述注浆管7外径的1/15～1/5，槽口70的深度为所述注浆管7外径的1/10～1/5，槽口70太深太宽会影响注浆管7的强度，而槽口70太小又会影响浆液的流动，在上述尺寸范围内既能保证注浆管7的强度，又能保证浆液从注浆管7较快流出而不倒流。

进一步地，所述注浆管7外径36mm，内径15mm，壁厚10.5mm，所述注浆管7的顶端管口切割十字口，所述十字槽的槽口70深度5mm，宽度为3mm，十字口尺寸不宜过大也不宜过小，以保证注浆料顺利进入衬砌混凝土与防水板之间的空洞内，并且浆液不会倒流。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，包括安装注浆管(7)，所述安装注浆管(7)的具体步骤为：将注浆管(7)插入注浆孔并向上延伸至顶住防水板(4)，所述注浆管(7)顶住所述防水板(4)的顶端管口开设有槽口(70)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，所述注浆管(7)的顶端管口对称设置4个槽口(70)形成十字口。

3.根据权利要求1或2所述的一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，所述注浆管(7)安装之前先在注浆孔处安装注浆管(7)定位结构。

4.根据权利要求1或2所述的一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，所述注浆孔在台车顶模(1)中线处等间距均匀布置。

5.根据权利要求1或2所述的一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，所述注浆管(7)安装完成后，在台车顶模(1)和所述防水板(4)之间浇筑混凝土(2)。

6.根据权利要求5所述的一种隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，二衬拱顶的混凝土(2)浇筑完成后，待混凝土(2)初凝后向脱空区(3)进行回填注浆。

7.一种注浆管，用于如权利要求1、2或6任一项所述的隧道二衬拱顶回填注浆工艺，其特征在于，所述注浆管(7)的端面管口开设有槽口(70)。

8.根据权利要求7所述的一种注浆管，其特征在于，所述槽口(70)为多个且沿所述注浆管(7)的管口周向均匀分布。

9.根据权利要求7或8所述的一种注浆管，其特征在于，所述槽口(70)为4个且在所述注浆管(7)的端面管口形成十字口。

10.根据权利要求7或8所述的一种注浆管，其特征在于，所述注浆管(7)为RPC注浆管。