CN111577328A - 隧道衬砌防脱空施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隧道衬砌防脱空施工方法，包括以下步骤：S1)待隧道初期支护完成后，通过现场放样标记隧道的拱顶中线位置，并沿着拱顶中线间隔安装多个压力传感器，压力传感器用于在混凝土浇筑过程中采集其安装位置的压力值；S2)沿着隧道的隧道壁、覆盖多个压力传感器挂设防水板，并沿着隧道的纵向在压力传感器两侧安装注浆管及排气管；S3)通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，在浇筑的过程中，根据每一压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，并使用注浆管进行回填注浆，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成二次衬砌。
Description
技术领域
本发明涉及浅埋暗挖隧道技术领域，具体涉及一种隧道衬砌防脱空施工方法。
背景技术
调查统计表明，隧道衬砌拱部脱空缺陷较为普遍，缺陷率较高，缺陷整治工作给项目及企业带来较大的经济损失。特别是单线铁路隧道，受空间限制制约，工序之间相互影响较为严重，缺陷整治工作给正常施工带来了很大程度的不便，影响了正常施工进度。因此，为了预防隧道衬砌拱部脱空，提高二次衬砌质量，减小对施工的影响，降低经济上的损失等方面，需要在隧道浇筑施工中采用特定的装置有效指导隧道浇筑。
发明内容
本发明提供一种隧道衬砌防脱空施工方法，浇筑缺陷率显著的下降，提高了二次衬砌质量，降低了缺陷整治费用，减少了对施工进度的影响。
本发明提供的隧道衬砌防脱空施工方法，所述施工方法包括以下步骤：S1)待隧道初期支护完成后，通过现场放样标记所述隧道的拱顶中线位置，并沿着所述拱顶中线间隔安装多个压力传感器，所述压力传感器用于在混凝土浇筑过程中采集其安装位置的压力值；S2)沿着所述隧道的隧道壁、覆盖所述多个压力传感器挂设防水板，并沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧安装注浆管及排气管；S3)通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，在所述二次衬砌浇筑的过程中，根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，并使用所述注浆管进行回填注浆，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成所述二次衬砌。
优选地，步骤S1)还包括：待隧道初期支护完成后，在标记所述隧道的拱顶中线位置之前，判断所述隧道初期支护的净空和平顺度是否符合设计要求；在所述隧道初期支护的净空和平顺度均符合设计要求的情况下，在所述隧道壁上挂设土工布。
优选地于，步骤S1)中，采用全站仪对所述隧道初期支护的断面进行检测，判断所述隧道初期支护的净空数值是否符合设计要求；
采用靠尺对所述隧道初期支护表面的平顺度进行检查，判断所述隧道初期支护的平顺度是否符合设计要求。
优选地，步骤S1)中，在所述隧道壁上挂设土工布，包括：采用激光定位仪按照梅花形挂设所述土工布，并在所述隧道拱顶中线环向位置缩小挂点间距进行加密挂设，以使得所述土工布与所述隧道初期支护表面密贴。
优选地，步骤S1)中，多个所述压力传感器分别通过自粘胶固定于所述隧道的拱顶，并分别采用加密粘点或采用防水板条带进行加强固定。
优选地，步骤S3)中，所述根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，包括：将每一所述压力传感器与显示终端的对应压力值指示灯进行连接，通过所述指示灯的显示状态判断该指示灯对应的压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度。
优选地，步骤S3)中，所述根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，还包括：判断每一所述压力传感器与其对应的指示灯的线路连接是否正常。
优选地，步骤S2)中，沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧安装注浆管及排气管，包括：采用防水板条对所述注浆管及所述排气管进行焊接固定。
优选地，所述步骤S3)中，通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，包括：从所述衬砌台车的上板衬砌端头至靠近另一衬砌台车端头位置，逐层逐窗进行浇筑和振捣。
优选地，所述步骤S3)还包括：对于浇筑混凝土的饱满度没有达到设计阈值的压力传感器安装位置，待衬砌台车拆模前移后，在该安装位置施打验证孔进行回填补注浆，直至该安装位置的浇筑混凝土的饱满度达到设计阈值。
本发明提供的隧道衬砌防脱空施工方法，由于浇筑不饱满通常发生在隧道的最高位置，因此将所述压力传感器沿着所述隧道拱顶中线安装，以检测隧道拱顶中线位置的浇筑饱满程度；所述传感器位于所述土工布层和所述防水板之间，避免在隧道浇筑的过程中所述传感器被破坏；沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧方向安装注浆管及排气管，在浇筑的过程中易发生局部未浇筑饱满或者因混凝土的干缩导致的不密实情况，在未拆模的情况下，可以通过纵向布置的所述注浆管进行回填注浆，能够作为衬砌施工中防止脱空病害的一个预防措施；根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成所述二次衬砌；在使用了所述压力传感器进行检测之后，浇筑缺陷率显著的下降，提高了二次衬砌质量，降低了缺陷整治费用，减少了对施工进度的影响。
本发明实施例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
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是根据本发明实施方式的隧道衬砌防脱空施工方法的步骤流程图。
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。
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。
如图1所示，本发明提供一种隧道衬砌防脱空施工方法，所述施工方法包括以下步骤：S1)待隧道初期支护完成后，通过现场放样标记所述隧道的拱顶中线位置，并沿着所述拱顶中线间隔安装多个压力传感器，所述压力传感器用于在混凝土浇筑过程中采集其安装位置的压力值；S2)沿着所述隧道的隧道壁、覆盖所述多个压力传感器挂设防水板，并沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧安装注浆管及排气管；S3)通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，在所述二次衬砌浇筑的过程中，根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，并使用所述注浆管进行回填注浆，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成所述二次衬砌。
根据本发明的技术方案，所述施工方法包括以下步骤：S1)待隧道初期支护完成后，通过现场放样标记所述隧道的拱顶中线位置，并沿着所述拱顶中线间隔安装多个压力传感器，所述压力传感器用于在混凝土浇筑过程中采集其安装位置的压力值；由于浇筑不饱满通常发生在隧道的最高位置，因此将所述压力传感器沿着所述隧道拱顶中线安装，以检测隧道拱顶中线位置的浇筑饱满程度。
根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤S1)还包括：待隧道初期支护完成后，在标记所述隧道的拱顶中线位置之前，判断所述隧道初期支护的净空和平顺度是否符合设计要求；在所述隧道初期支护的净空和平顺度均符合设计要求的情况下，在所述隧道壁上挂设土工布；其中采用专用挂布台车，挂设所述土工布。
根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤S1)中，采用全站仪对所述隧道初期支护的断面进行检测，判断所述隧道初期支护的净空数值是否符合设计要求，以避免衬砌浇筑厚度不足问题；
采用靠尺对所述隧道初期支护表面的平顺度进行检查，判断所述隧道初期支护的平顺度是否符合设计要求，具体地采用1m靠尺对初期支护表面平顺度进行检查，两突出物之间的深长比(D/L)不应大于1/20。
在挂设土工布之前，还需要对初期支护表面尖锐物体进行处理，确保初期支护表面无尖锐物体。
根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤S1)中，在所述隧道壁上挂设土工布，包括：采用激光定位仪按照梅花形挂设所述土工布，并在所述隧道拱顶中线环向位置缩小挂点间距进行加密挂设，以使得所述土工布与所述隧道初期支护表面密贴。
根据安装标准，拱部挂点间距宜为0.5m～0.8m，边墙挂点间距宜为0.8m～1.0m。具体地，采用激光定位仪按照拱部挂点间距为0.5m，边墙挂点间距为0.6m的标准按照梅花形进行布设，针对拱顶中线环向长1m内部位进行加密，挂点间距为0.35m，以确保土工布与初期支护表面密贴。
根据本发明的一种实施方式，步骤S1)中，多个所述压力传感器分别通过自粘胶固定于所述隧道的拱顶，并分别采用加密粘点或采用防水板条带进行加强固定。优选地，多个所述压力传感器分别具有包装保护，以保证测量的效果。
根据本发明的技术方案，步骤S2)沿着所述隧道的隧道壁、覆盖所述多个压力传感器挂设防水板，使得所述传感器位于所述土工布层和所述防水板之间，避免在隧道浇筑的过程中所述传感器被破坏，影响了施工的正常进行。所述防水板松弛度符合验收标准要求；所述防水板通过热熔垫圈焊接固定牢固；所述防水板的搭接宽度在预定范围内且焊缝宽度及气密性试验满足施工要求；若所述防水板存在局部破损，按照施作指南要求进行修补。
沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧方向安装注浆管及排气管，所述注浆管与所述排气管相互平行，其间距为5-8cm。由于所述隧道的拱顶位置，在浇筑的过程中易发生局部未浇筑饱满或者因混凝土的干缩导致的不密实情况，因此在未拆模的情况下，可以通过纵向布置的所述注浆管进行回填注浆，能够作为衬砌施工中防止脱空病害的一个预防措施。
根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤S2)中，沿着所述隧道的纵向安装注浆管及排气管，包括：采用防水板条对所述注浆管及所述排气管进行焊接固定，以固定牢固，保证使用过程中的安全性，所述防水板条的固定间距为50-80cm。
根据本发明的技术方案，步骤S3)通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式执行隧道二次衬砌，在所述二次衬砌浇筑的过程中，根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，并使用所述注浆管进行回填注浆，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成所述二次衬砌。
多个所述压力传感器分别通过连接线和显示终端连接组成防脱空装置，其工作原理是利用浇筑混凝土对埋置在拱顶的压力传感器产生压力，压力传感器的铜箔片在足够的压力作用下连通，所述显示终端显示相应的连通状态，从而判断各所述压力传感器安装位置的混凝土浇筑是否饱满，若全部位置的饱满度能够达到设计要求，即可停止浇筑，完成所述隧道二次衬砌浇筑施工；在使用了所述压力传感器进行检测之后，浇筑缺陷率显著的下降，提高了二次衬砌质量，降低了缺陷整治费用，减少了对施工进度的影响。
根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤S3)中，所述根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，包括：将每一所述压力传感器与显示终端的对应压力值指示灯进行连接，通过所述指示灯的显示状态判断该指示灯对应的压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度。
所述显示终端上具有与每个所述传感器对应的指示灯，开启所述显示终端，所述传感器没有受到压力的作用下，所述传感器的铜箔片没有被压下连通，因此各对应的所述指示灯显示为红灯；在进行二次衬砌的浇筑过程中，所述压力传感器的铜箔片能够在足够的浇筑混凝土压力作用下连通，因此浇筑满足饱满度要求位置的所述压力传感器对应的所述指示灯变化显示为绿灯。
根据本发明的一种实施方式，优选地，步骤S3)中，所述根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，还包括：判断每一所述压力传感器与其对应的指示灯的线路连接是否正常。
在通过连接线将所述多个所述传感器分别与显示终端连接后，浇筑之前，需要进行空载测试保证每个所述指示灯能够正常显示，具体地，通过人为压触所述传感器，观察对应的所述指示灯的点亮情况，来判断所述指示灯是否显示正常。所述传感器没有受到压力的作用下，各对应的所述指示灯显示为红灯；在人为压触所述传感器时，被压触的所述传感器所对应的所述指示灯变化显示为绿灯，则所述指示灯显示正常。
根据本发明的一种实施方式，优选地，所述步骤S3)中，通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，包括：从所述衬砌台车的上板衬砌端头至靠近另一衬砌台车端头位置，逐层逐窗进行浇筑和振捣。
根据本发明的一种实施方式，优选地，所述步骤S3)还包括：对于浇筑混凝土的饱满度没有达到设计阈值的压力传感器安装位置，在衬砌台车拆模前移后，在该安装位置施打验证孔进行回填补注浆，直至该安装位置的浇筑混凝土的饱满度达到设计阈值。
具体的，随着浇筑的进行，所述显示终端的指示灯逐个由红灯变为绿灯，则表示各对应的传感器安装位置的浇筑混凝土均浇筑饱满。若所述显示终端上的某个指示灯仍然为红色，则表明该指示灯对应的所述压力传感器没有受到足够的压力作用，没有达到饱满度的要求，因此需要在此所述压力传感器位置，施打验证孔进行回填补注浆，直至指示灯变为绿色则说明饱满度满足设计要求。
本发明的目的是提供一种隧道衬砌防脱空施工方法，由于浇筑不饱满通常发生在隧道的最高位置，因此将所述压力传感器沿着所述隧道拱顶中线安装，以检测隧道拱顶中线位置的浇筑饱满程度；所述传感器位于所述土工布层和所述防水板之间，避免在隧道浇筑的过程中所述传感器被破坏；沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧方向安装注浆管及排气管，在浇筑的过程中易发生局部未浇筑饱满或者因混凝土的干缩导致的不密实情况，在未拆模的情况下，可以通过纵向布置的所述注浆管进行回填注浆，能够作为衬砌施工中防止脱空病害的一个预防措施；根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成所述二次衬砌；在使用了所述压力传感器进行检测之后，浇筑缺陷率显著的下降，提高了二次衬砌质量，降低了缺陷整治费用，减少了对施工进度的影响。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例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实施例的保护范围。
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，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施例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实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (10)
1.一种隧道衬砌防脱空施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
S1)待隧道初期支护完成后，通过现场放样标记所述隧道的拱顶中线位置，并沿着所述拱顶中线间隔安装多个压力传感器，所述压力传感器用于在混凝土浇筑过程中采集其安装位置的压力值；
S2)沿着所述隧道的隧道壁、覆盖所述多个压力传感器挂设防水板，并沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧安装注浆管及排气管；
S3)通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，在所述二次衬砌浇筑的过程中，根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，并使用所述注浆管进行回填注浆，在所有压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度均达到设计阈值的情况下，停止混凝土浇筑，完成所述二次衬砌。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S1)还包括：
待隧道初期支护完成后，在标记所述隧道的拱顶中线位置之前，判断所述隧道初期支护的净空和平顺度是否符合设计要求；在所述隧道初期支护的净空和平顺度均符合设计要求的情况下，在所述隧道壁上挂设土工布。
3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，步骤S1)中，采用全站仪对所述隧道初期支护的断面进行检测，判断所述隧道初期支护的净空数值是否符合设计要求；
采用靠尺对所述隧道初期支护表面的平顺度进行检查，判断所述隧道初期支护的平顺度是否符合设计要求。
4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，步骤S1)中，在所述隧道壁上挂设土工布，包括：
采用激光定位仪按照梅花形挂设所述土工布，并在所述隧道拱顶中线环向位置缩小挂点间距进行加密挂设，以使得所述土工布与所述隧道初期支护表面密贴。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S1)中，多个所述压力传感器分别通过自粘胶固定于所述隧道的拱顶，并分别采用加密粘点或采用防水板条带进行加强固定。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S3)中，所述根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，包括：
将每一所述压力传感器与显示终端的对应压力值指示灯进行连接，通过所述指示灯的显示状态判断该指示灯对应的压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，步骤S3)中，所述根据每一所述压力传感器采集的压力值判断该压力传感器安装位置的浇筑混凝土的饱满度，还包括：
判断每一所述压力传感器与其对应的指示灯的线路连接是否正常。
8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤S2)中，沿着所述隧道的纵向在所述多个压力传感器两侧安装注浆管及排气管，包括：
采用防水板条对所述注浆管及所述排气管进行焊接固定。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S3)中，通过使用衬砌台车逐层逐窗进行浇筑、振捣的方式施作隧道二次衬砌，包括：
从所述衬砌台车的上板衬砌端头至靠近另一衬砌台车端头位置，逐层逐窗进行浇筑和振捣。
10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S3)还包括：对于浇筑混凝土的饱满度没有达到设计阈值的压力传感器安装位置，待衬砌台车拆模前移后，在该安装位置施打验证孔进行回填补注浆，直至该安装位置的浇筑混凝土的饱满度达到设计阈值。
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