CN111852510A - 隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，工艺流程依次为：基层清理→核对灌浆部位→布孔→钻孔→清孔、护孔→布嘴→配置浆液→灌浆，反复检查灌浆→固结→拆嘴；针对水压对地铁盾构管片或/和隧道墙体防水层造成破坏，产生渗漏水或涌水问题，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定良好的“结石体”，达到提高地基的不透水性和承载力，确保地铁盾构管片或和隧道墙体不受水压的冲击，施工完成后，经过48~72小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
Description
技术领域
本发明涉及地下室外墙防水堵漏及地下建筑加固技术领域，具体的说，是隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法。
背景技术
水压对地铁盾构管片防水层、隧道防水层造成破坏，产生渗漏水或涌水问题。对于此类渗漏水、涌水现象，现有的技术采用对地铁盾构管片、隧道墙体打针注浆进行处理，但该种处理方式存在如下问题：
1、对于渗水小可以使用，涌水严重就不容易封堵，施工困难。
2、无法从根源解决渗水，只是封堵裂缝而已。
3、因为堵漏材料的不同，封堵后无法保证持续效果时间。
发明内容
本发明的目的在于提供隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，能提高地基的不透水性和承载力，确保地铁盾构管片、隧道墙体不受水压的冲击，施工完成后，经过48~72小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
本发明通过下述技术方案实现：隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，应用于隧道或/和地铁盾构管片，包括以下具体步骤：
1）基层清理：专业施工人员清理基层（地铁盾构管片、隧道墙体）表面的杂质；
2）核对灌浆部位：根据现场位置，核对施工图，分析具体灌浆部位；
3）布孔：对地质进行分析，根据地质情况从地铁盾构管片或/和隧道墙体一端向另一端布设呈梅花型分布的注浆孔位，所述注浆孔位与注浆孔位之间的周向间距为 0.8-1.2m、水平间距为1.4~1.6m（具体根据现场情况而定）；
4）钻孔：布孔完毕后，施工人员根据布孔位置使用混凝土钻孔取芯机钻孔（施工人员操作此设备更为安全）钻成孔径为20~50mm、深度为1.2~2m（具体根据实际情况而定）且孔中心垂直于洞身的注浆孔（用于插灌浆管）；
5）清孔、护孔：钻孔完成后须将注浆孔内渣滓清理干净后采用防护措施进行注浆孔保护，严禁杂物入孔；
6）布嘴：在钻好的注浆孔内安装灌浆管（管上有小灌浆孔，管上安装有阀门可控制开关），使灌浆管的灌浆嘴周围与注浆孔之间无空隙，不漏水，并确保高压灌浆时不松脱；
7）配置浆液：配置灌浆液，依据浆液配比，先将水泥和水按照 0.8~1.2：0.8~1.2比例搅拌20~25 分钟，同时将水和多功能高强水性灌浆剂（主要成分：水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂等多种材料组成）按照 48~53：0.9~1.3比例搅拌 5~10分钟；
8）灌浆：试压后，在不超过结构受压范围的情况下，向注浆孔内灌注浆液（“水+水泥”和“水+多功能高强水性灌浆剂”），灌注浆液时，从一侧向另一侧逐步灌注，灌注压力为0.5~2MPa，并采用多次补充灌浆方式使浆液与土石紧密结合，直到灌浆的压力变化比较平缓，稳定后才停止灌浆，关闭灌浆管上的阀门，改注相邻注浆孔；
9）固结：等待浆液固结；
10）拆嘴：灌浆完毕，进行一段时间（优选的12~24小时）的观察后，当起到堵漏作用（不漏水）后把多余超出地面的灌浆管切割掉。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤4）中，在进行钻孔时，采用混凝土混凝土钻孔取芯机钻孔。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述灌浆管的管壁设置有小灌浆孔，且灌浆管上还设置有阀门，阀门作为控制灌浆管中浆液通断的开关。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述多功能高强水性灌浆剂采用质量份比为0.8~1.2：0.2~0.8：0.04~0.06：0.03~0.08：0.03~0.05的水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂所构成。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤8）中，在进行试压时，采用液压双液注浆泵进行，并以不超过结构受压范围为准；在进行灌注时，灌注压力为0.5~2MPa。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明针对水压对地铁盾构管片防水层、隧道防水层造成破坏，产生渗漏水或涌水问题，通过液压、气压和动力学原理，通过灌浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以充实、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后，占据其位置，经过人工控制一定的时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定良好的“结石体”，达到提高地基的不透水性和承载力，确保地铁盾构管片和隧道墙体不受水压的冲击，施工完成后，经过48~72小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
附图说明
图1为地铁盾构管片堵漏灌浆及加固示意图。
图2为地铁盾构管片堵漏注浆孔布置图（水平间距1.5m）。
其中，1-灌浆管、2-地铁盾构管片或隧道墙体、3-土体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横 向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明的工艺流程为：基层清理→核对灌浆部位→布孔→钻孔→清孔、护孔→布嘴→配置浆液→灌浆，反复检查灌浆→固结→拆嘴。
实施例1：
如图1所示，附图标记1为灌浆管，附图标记2为地铁盾构管片或隧道墙体，附图标记3为土体，水平向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1.6m，周向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为0.8m。
本发明设计出的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，应用于隧道或/和地铁盾构管片，其详细步骤为：
1）基层清理：专业施工人员清理基层（地铁盾构管片或/和隧道墙体）表面的杂质；
2）核对灌浆部位：根据现场位置，核对施工图，分析具体灌浆部位；
3）布孔：对地质进行分析，根据地质情况从地铁盾构管片或/和隧道墙体一端向另一端布设呈梅花型分布的注浆孔位，所述注浆孔位与注浆孔位之间的周向上间距为 0.8m、水平间距为1.6m，成梅花型布孔；
4）钻孔：布孔完毕后，施工人员根据布孔位置使用混凝土钻孔取芯机钻孔（施工人员操作此设备更为安全）钻成孔径为20mm、深度为1.2m且孔中心垂直于洞身的注浆孔（用于插灌浆管）；
5）清孔、护孔：钻孔完成后须立即将注浆孔内渣滓清理干净，而后采用防护措施进行注浆孔保护，严禁杂物入孔；
6）布嘴：在钻好的注浆孔内安装灌浆管（管上有小灌浆孔，管上安装有阀门可控制开关），使灌浆管的灌浆嘴周围与注浆孔之间无空隙，不漏水，并确保高压灌浆时不松脱；
7）配置浆液：配置灌浆液，依据浆液配比，先将水泥和水按照 0.8：1比例搅拌20分钟，同时将水和多功能高强水性灌浆剂（主要成分：水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂等多种材料组成，其质量份比为：0.8：0.2：0.04：0.03：0.03）按照 48：0.9比例搅拌 5分钟；
8）灌浆：采用液压双液注浆泵试压，试压后，在不超过结构受压范围的情况下，向注浆孔内灌注浆液（“水+水泥”和“水+多功能高强水性灌浆剂”），灌注浆液时，从一侧向另一侧逐步灌注，灌注压力为0.5MPa，并采用多次补充灌浆方式使浆液与土石紧密结合，直到灌浆的压力变化比较平缓，稳定后才停止灌浆，关闭灌浆管上的阀门，改注相邻注浆孔；
9）固结：等待浆液固结；
10）拆嘴：灌浆完毕，进行一段时间（24小时）的观察后，当起到堵漏作用（不漏水）后把多余超出地面的灌浆管切割掉。
施工完成后，经过64小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
实施例2：
如图1所示，附图标记1为灌浆管，附图标记2为地铁盾构管片或隧道墙体，附图标记3为土体，水平向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1.4m，周向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1.2m。
本发明设计出的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，应用于隧道或/和地铁盾构管片，其详细步骤为：
1）基层清理：专业施工人员清理基层（地铁盾构管片或/和隧道墙体）表面的杂质；
2）核对灌浆部位：根据现场位置，核对施工图，分析具体灌浆部位；
3）布孔：对地质进行分析，根据地质情况从地铁盾构管片或/和隧道墙体一端向另一端布设呈梅花型分布的注浆孔位，所述注浆孔位与注浆孔位之间的周向上间距为 1.4m、水平间距为1.2m，成梅花型布孔；
4）钻孔：布孔完毕后，施工人员根据布孔位置使用混凝土钻孔取芯机钻孔（施工人员操作此设备更为安全）钻成孔径为50mm、深度为2m且孔中心垂直于洞身的注浆孔（用于插灌浆管）；
5）清孔、护孔：钻孔完成后须立即将注浆孔内渣滓清理干净，而后采用防护措施进行注浆孔保护，严禁杂物入孔；
6）布嘴：在钻好的注浆孔内安装灌浆管（管上有小灌浆孔，管上安装有阀门可控制开关），使灌浆管的灌浆嘴周围与注浆孔之间无空隙，不漏水，并确保高压灌浆时不松脱；
7）配置浆液：配置灌浆液，依据浆液配比，先将水泥和水按照 0.8：1.2比例搅拌25分钟，同时将水和多功能高强水性灌浆剂（主要成分：水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂等多种材料组成，其质量份比为：1.2：0.8：0.06：0.08：0.05）按照 53：1.3比例搅拌10分钟；
8）灌浆：采用液压双液注浆泵试压，试压后，在不超过结构受压范围的情况下，向注浆孔内灌注浆液（“水+水泥”和“水+多功能高强水性灌浆剂”），灌注浆液时，从一侧向另一侧逐步灌注，灌注压力为2MPa，并采用多次补充灌浆方式使浆液与土石紧密结合，直到灌浆的压力变化比较平缓，稳定后才停止灌浆，关闭灌浆管上的阀门，改注相邻注浆孔；
9）固结：等待浆液固结；
10）拆嘴：灌浆完毕，进行一段时间（12小时）的观察后，当起到堵漏作用（不漏水）后把多余超出地面的灌浆管切割掉。
施工完成后，经过56小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
实施例3：
如图1、图2所示，附图标记1为灌浆管，附图标记2为地铁盾构管片或隧道墙体，附图标记3为土体，水平向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1.5m，周向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1m。
本发明设计出的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，应用于隧道或/和地铁盾构管片，其详细步骤为：
1）基层清理：专业施工人员清理基层（地铁盾构管片或/和隧道墙体）表面的杂质；
2）核对灌浆部位：根据现场位置，核对施工图，分析具体灌浆部位；
3）布孔：对地质进行分析，根据地质情况从地铁盾构管片或/和隧道墙体一端向另一端布设呈梅花型分布的注浆孔位，所述注浆孔位与注浆孔位之间的周向上间距为 1m、水平间距为1.5m，成梅花型布孔；
4）钻孔：布孔完毕后，施工人员根据布孔位置使用混凝土钻孔取芯机钻孔（施工人员操作此设备更为安全）钻成孔径为30mm、深度为2 m且孔中心垂直于洞身的注浆孔（用于插灌浆管）；
5）清孔、护孔：钻孔完成后须立即将注浆孔内渣滓清理干净，而后采用防护措施进行注浆孔保护，严禁杂物入孔；
6）布嘴：在钻好的注浆孔内安装灌浆管（管上有小灌浆孔，管上安装有阀门可控制开关），使灌浆管的灌浆嘴周围与注浆孔之间无空隙，不漏水，并确保高压灌浆时不松脱；
7）配置浆液：配置灌浆液，依据浆液配比，先将水泥和水按照 1.2：0.8比例搅拌20分钟，同时将水和多功能高强水性灌浆剂（主要成分：水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂等多种材料组成，其质量份比为：1：0.5：0.05：0.06：0.04）按照 50：1比例搅拌5分钟；
8）灌浆：采用液压双液注浆泵试压，试压后，在不超过结构受压范围的情况下，向注浆孔内灌注浆液（“水+水泥”和“水+多功能高强水性灌浆剂”），灌注浆液时，从地铁盾构管片图或/和隧道墙体一侧向另一侧逐步灌注，灌注压力为2MPa，并采用多次补充灌浆方式使浆液与土石紧密结合，直到灌浆的压力变化比较平缓，稳定后才停止灌浆，关闭灌浆管上的阀门，改注相邻注浆孔；
9）固结：等待浆液固结；
10）拆嘴：灌浆完毕，进行一段时间（18小时）的观察后，当起到堵漏作用（不漏水）后把多余超出地面的灌浆管切割掉。
施工完成后，经过72小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
实施例4：
如图1、图2所示，附图标记1为灌浆管，附图标记2为地铁盾构管片或隧道墙体，附图标记3为土体，水平向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1.5m，周向上注浆孔位与注浆孔位之间的间距为1.1m。
本发明设计出的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，应用于隧道或/和地铁盾构管片，其详细步骤为：
1）基层清理：专业施工人员清理基层（地铁盾构管片或/和隧道墙体）表面的杂质；
2）核对灌浆部位：根据现场位置，核对施工图，分析具体灌浆部位；
3）布孔：对地质进行分析，根据地质情况从地铁盾构管片或/和隧道墙体一端向另一端布设呈梅花型分布的注浆孔位，所述注浆孔位与注浆孔位之间的周向上间距为 1.1m、水平间距为1.5m，成梅花型布孔；
4）钻孔：布孔完毕后，施工人员根据布孔位置使用混凝土钻孔取芯机钻孔（施工人员操作此设备更为安全）钻成孔径为40mm、深度为1.5m且孔中心垂直于洞身的注浆孔（用于插灌浆管）；
5）清孔、护孔：钻孔完成后须立即将注浆孔内渣滓清理干净，而后采用防护措施进行注浆孔保护，严禁杂物入孔；
6）布嘴：在钻好的注浆孔内安装灌浆管（管上有小灌浆孔，管上安装有阀门可控制开关），使灌浆管的灌浆嘴周围与注浆孔之间无空隙，不漏水，并确保高压灌浆时不松脱；
7）配置浆液：配置灌浆液，依据浆液配比，先将水泥和水按照 1：1比例搅拌20分钟，同时将水和多功能高强水性灌浆剂（主要成分：水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂等多种材料组成，其质量份比为：1.1：0.4：0.05：0.06：0.04）按照 50：1比例搅拌5分钟；
8）灌浆：采用液压双液注浆泵试压，试压后，在不超过结构受压范围的情况下，向注浆孔内灌注浆液（“水+水泥”和“水+多功能高强水性灌浆剂”），灌注浆液时，从地铁盾构管片或/和隧道墙体一侧向另一侧逐步灌注，灌注压力为2MPa，并采用多次补充灌浆方式使浆液与土石紧密结合，直到灌浆的压力变化比较平缓，稳定后才停止灌浆，关闭灌浆管上的阀门，改注相邻注浆孔；
9）固结：等待浆液固结；
10）拆嘴：灌浆完毕，进行一段时间（16小时）的观察后，当起到堵漏作用（不漏水）后把多余超出地面的灌浆管切割掉。
施工完成后，经过48小时观察地铁盾构管片或/和隧道墙体无水渗出，从而能够完全达到不渗不漏的效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，应用于隧道或/和地铁盾构管片，其特征在于：包括以下具体步骤：
1）基层清理；
2）核对灌浆部位：根据现场位置，核对施工图，分析具体灌浆部位；
3）布孔：对地质进行分析，根据地质情况从一端向另一端布设呈梅花型分布的注浆孔位，所述注浆孔位与注浆孔位之间的周向间距为 0.8-1.2m、水平间距为1.4~1.6m；
4）钻孔：布孔完毕后，施工人员根据布孔位置钻成孔径为20~50mm、深度为1.2~2m且孔中心垂直于洞身的注浆孔；
5）清孔、护孔：钻孔完成后将注浆孔内渣滓清理干净后采用防护措施进行注浆孔保护；
6）布嘴：在钻好的注浆孔内安装灌浆管，使灌浆管的灌浆嘴周围与注浆孔之间无空隙，不漏水，并确保高压灌浆时不松脱；
7）配置浆液：配置灌浆液，依据浆液配比，先将水泥和水按照 0.8~1.2：0.8~1.2比例搅拌20~25 分钟，同时将水和多功能高强水性灌浆剂按照 48~53：0.9~1.3比例搅拌 5~10分钟；
8）灌浆：试压后，向注浆孔内灌注浆液，灌注浆液时，从一侧向另一侧逐步灌注，并采用多次补充灌浆方式使浆液与土石紧密结合，直到灌浆的压力变化比较平缓，稳定后才停止灌浆，关闭灌浆管上的阀门，改注相邻注浆孔；
9）固结：等待浆液固结；
10）拆嘴：灌浆完毕，进行一段时间的观察后，当起到堵漏作用后把多余超出地面的灌浆管切割掉。
2.根据权利要求1所述的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，其特征在于：所述步骤4）中，在进行钻孔时，采用混凝土混凝土钻孔取芯机钻孔。
3.根据权利要求1所述的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，其特征在于：所述灌浆管的管壁设置有小灌浆孔，且灌浆管上还设置有阀门。
4.根据权利要求1或2或 3所述的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，其特征在于：所述多功能高强水性灌浆剂采用质量份比为0.8~1.2：0.2~0.8：0.04~0.06：0.03~0.08：0.03~0.05的水玻璃、铝酸钠、改性水性环氧树脂、丙烯酸钡、固化剂所构成。
5.根据权利要求1或2或 3所述的隧道、地铁拱形结构堵漏灌浆及加固施工方法，其特征在于：所述步骤8）中，在进行试压时，采用液压双液注浆泵进行，并以不超过结构受压范围为准；在进行灌注时，灌注压力为0.5~2MPa。
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