CN113323694B - 隧道衬砌空洞负压注浆工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道衬砌空洞负压注浆工艺，包括以下步骤：S1：在隧道内壁对应于脱空区的位置钻至少一个出气孔和至少一个进浆孔；S2：在出气孔内安装出气管，所述出气管与外部真空设备连接，在进浆孔内安装进浆管，所述进浆管的进浆端埋于浆液内；S3：开启真空设备将脱空区内空气抽出形成负压环境，使得浆液经进浆管被抽入脱空区内；S4：若出气管中有浆液溢出，则表明浆液填满整个脱空区，停止真空设备运行。本发明运用了空气负压原理进行隧道衬砌脱空区的注浆加固，工序简单，操作简便，能够有效地将浆液注满隧道衬砌脱空区；浆液凝固后与衬砌混凝土形成整体，提高隧道衬砌结构承载能力；隧道衬砌脱空区注浆加固后整体结构稳定，长时间观测中不开裂、不渗漏，加固效果良好。

Description

隧道衬砌空洞负压注浆工艺
技术领域
本发明属于隧道支护技术领域，涉及一种隧道衬砌空洞负压注浆工艺。
背景技术
复合式衬砌结构是隧道结构最常规的支护形式，该支护方式中隧道衬砌脱空现象十分普遍，衬砌脱空将显著改变结构的受力状态，增大隧道衬砌结构受拉破坏的可能性，不利于隧道衬砌结构继续承载。因此，在隧道衬砌混凝土发生脱空区域必须进行注浆加固处治，提高结构的整体承载能力。
目前，主动注浆作为隧道衬砌结构脱空加固的重要方法，主动注浆时通过外部设备强行将浆液注入脱空区域，由于隧道衬砌脱空区位置的特殊，主动注浆工艺无法使浆液注满整个脱空区域，导致注浆完成后隧道衬砌背后仍存在小部分脱空区，主动注浆工艺不能彻底解决隧道衬砌结构脱空注浆加固问题。
因此需要一种隧道衬砌空洞负压注浆工艺，利于使浆液注满整个脱空区域，能够彻底解决隧道衬砌结构脱空区注浆加固质量缺陷问题；
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种隧道衬砌空洞负压注浆工艺，利于使浆液注满整个脱空区域，能够彻底解决隧道衬砌结构脱空区注浆加固质量缺陷问题；
本发明的隧道衬砌空洞负压注浆工艺，包括以下步骤：
S1：成孔；在隧道内壁对应于脱空区的位置钻至少一个出气孔和至少一个进浆孔；
S2：安装设备；在出气孔内安装出气管，所述出气管与外部真空设备连接，在进浆孔内安装进浆管，所述进浆管的进浆端埋于浆液内；
S3：注浆；开启真空设备将脱空区内空气抽出形成负压环境，使得浆液经进浆管被抽入脱空区内；
S4：饱满度判断；若出气管中有浆液溢出，则表明浆液填满整个脱空区，停止真空设备运行。
进一步，步骤S2中，所述出气管的进气端伸至脱空区的最高处，所述进浆管的出浆端伸至脱空区内低于出气管进气端的位置。
进一步，步骤S1中，所述出气孔和进浆孔沿着垂直于隧道衬砌方向钻孔。
进一步，步骤S1中钻有一个出气孔和一个进浆孔。
进一步，所述出气孔和进浆孔的距离为50cm-150cm。
进一步，所述出气管上安装有出气阀，所述进浆管上安装有进浆阀。
进一步，所述浆液为混凝土浆液，浆液的水灰比为0.5-1.0。
本发明的有益效果：
本发明运用了空气负压原理进行隧道衬砌脱空区的注浆加固，工序简单，操作简便，能够有效地将浆液注满隧道衬砌脱空区；浆液凝固后与衬砌混凝土形成整体，提高隧道衬砌结构承载能力；隧道衬砌脱空区注浆加固后整体结构稳定，长时间观测中不开裂、不渗漏，加固效果良好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为局部结构示意图；
具体实施方式
结合图1所示，隧道内壁具有初期支护3以及位于初期支护外的二次衬砌2，该工艺容易在初期支护3与二次衬砌2之间形成脱空区1；
针对该脱空区的注浆工艺包括以下步骤：
S1：成孔；在隧道内壁对应于脱空区1的位置钻至少一个出气孔和至少一个进浆孔；进浆孔与出气孔可各布置一个或多个，根据隧道衬砌脱空区的大小规模布设进浆孔与出气孔的数量和位置；
S2：安装设备；在出气孔内安装出气管5，所述出气管与外部真空设备6连接，在进浆孔内安装进浆管9，所述进浆管的进浆端埋于浆液内；真空设备采用现有的真空泵，其中出气管与出气孔之间通过封堵密封，以防止漏气，相应的进浆管与注浆孔之间也通过封堵密封，防止浆液泄露；当具有多个出气孔时，每个出气孔内均安装相应的出气管并连接至外部的出气主管上，当具有多个进浆孔时，每个进浆孔内安装相应的进浆管并连接至外部的进浆主管上；配合并搅拌好的浆液存储在浆液机料斗10内，进浆管的进浆端埋设于浆液机料斗内的浆液内；
S3：注浆；开启真空设备将脱空区内空气抽出形成负压环境，使得浆液经进浆管被抽入脱空区内；
S4：饱满度判断；若出气管有浆液溢出，则表明浆液填满整个脱空区，停止真空设备运行。结合图1所示，在出气管6的出气口7即作为出气端，同时也作为观察端，观察是否有浆液溢出，若浆液大量溢出时，则需要停机。
该注浆工艺运用了空气负压原理进行隧道衬砌脱空区的注浆加固，工序简单，操作简便，能够有效地将浆液注满隧道衬砌脱空区；浆液凝固后与衬砌混凝土形成整体，提高隧道衬砌结构承载能力；隧道衬砌脱空区注浆加固后整体结构稳定，长时间观测中不开裂、不渗漏，加固效果良好。
本实施例中，步骤S2中，所述出气管5的进气端伸至脱空区的最高处，所述进浆管的出浆端伸至脱空区内低于出气管进气端的位置。优选进浆管的出浆端低于脱空区内腔最高处1-3cm，该结构保证了出气管的进气端与进浆管的出浆端在高度方向距离较近，便于浆液及时被抽入脱空区内，而且出气管5的进气端位于脱空区最高处，可有效防止注浆过程中出气管5的进气端被浆液掩埋，直到浆液填充满脱空区内，浆液才会经过出气管溢出，保证浆液填充满整个脱空区，提高加固效果。
本实施例中，步骤S1中，所述出气孔和进浆孔沿着垂直于隧道衬砌方向钻孔。通过垂直钻孔，可防止钻孔过程中破坏衬砌结构。
本实施例中，步骤S1中钻有一个出气孔和一个进浆孔。由于出气管5的进气端伸至脱空区的最高处，则通过一个出气管和一个进浆管即可满足脱空区的注浆要求，故只设置一个出气孔和一个进浆孔，利于简化整注浆工艺。
本实施例中，所述出气孔和进浆孔的距离为50cm-150cm。此处的距离指的是沿着衬砌表面之间的距离，如图2中距离d即为进气孔和进浆孔的距离；本实施例中，进气孔和进浆孔的距离为100cm，通过对出气孔和进浆孔距离的控制，可防止从进浆管流出的浆液被直接吸入出气管内，同时也利于浆液在脱空区内的动态分布，利于浆液填满脱空区内。
本实施例中，所述出气管上安装有出气阀4，所述进浆管上安装有进浆阀8。通过出气阀4和进浆阀8可及时控制相应管道的启闭。
本实施例中，所述浆液为混凝土浆液，浆液的水灰比为0.5-1.0。水灰比也叫水灰比率是指混凝土中水的用量与水泥用量的重量比值，通过该比例范围内的水灰比，使得浆液流动性较好，同时也满足脱空区的填充强度要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种隧道衬砌空洞负压注浆工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：成孔；在隧道内壁对应于脱空区的位置钻至少一个出气孔和至少一个进浆孔；
S2：安装设备；在出气孔内安装出气管，所述出气管与外部真空设备连接，在进浆孔内安装进浆管，所述进浆管的进浆端埋于浆液内；
S3：注浆；开启真空设备将脱空区内空气抽出形成负压环境，并使得浆液经进浆管被抽入脱空区内；
S4：饱满度判断；若出气管中有浆液溢出，则表明浆液填满整个脱空区，停止真空设备运行；
步骤S2中，所述出气管的进气端伸至脱空区的最高处，所述进浆管的出浆端伸至脱空区内低于出气管进气端的位置；步骤S1中，所述出气孔和进浆孔沿着垂直于隧道衬砌方向钻孔；所述浆液为混凝土浆液，浆液的水灰比为0.5-1.0。
2.根据权利要求1所述的隧道衬砌空洞负压注浆工艺，其特征在于：步骤S1中钻有一个出气孔和一个进浆孔。
3.根据权利要求2所述的隧道衬砌空洞负压注浆工艺，其特征在于：所述出气孔和进浆孔的距离为50cm-150cm。
4.根据权利要求1所述的隧道衬砌空洞负压注浆工艺，其特征在于：所述出气管上安装有出气阀，所述进浆管上安装有进浆阀。
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