CN113494313A - 一种用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，包括：环箍注浆、洞门破除方向注浆加固、取芯检测、管片弱化、洞门破除、洞门修整、洞门填充等步骤；其中，洞门破除包括：将圆形洞门由下至上等距分为四段，利用加固注浆孔和取排孔将联络通道管片分成若干个小块，以所述小块作为洞门破除单元对洞门进行破除；破除时的施工顺序为：由下至上分段破除。本申请提供的方法加快了破除进度，提高了速度，不仅尽早完成了联络通道洞门破除，而且降低了风险。
Description
技术领域
本发明涉及联络通道施工技术领域，尤其涉及一种用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法。
背景技术
由于联络通道施工中，掘进设备无法磨穿钢筋混凝土管片，因此主隧道拼装钢筋混凝土管片的开洞洞门均要进行洞门破除，但是施工期间容易出现涌水涌砂甚至地面塌陷的情况；而且洞门破除期间，主隧道成型管片的受力发生变化，因此存在主隧道受损的情况。因此联络通道洞门破除是施工过程中的重大风险源之一。
针对联络通道洞门破除的施工方案较少，一般采用人工破除或机械破除，需要人员或者机械将混凝土完全凿除并采用气割枪切割钢筋，常规的联络通道洞门破除工法风险较高、工序较为复杂而且工期长。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种破除风险低、而且破除效率高的主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法。
一种用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，包括以下步骤：
步骤1：环箍注浆；以联络通道管片为中心，对主隧道上邻接所述联络通道管片的前后各5个管片上的注浆孔分别进行注浆，以形成成圈的止水环箍；
步骤2：洞门破除方向进行注浆加固；
步骤3：取芯检测；在联络通道上侧、下侧、左侧、右侧及中部分别用风钻或水钻打水平探孔进行取芯检测，以确保洞门破除过程中掌子面安全；该水平探孔能够穿透主隧道衬砌管片即可；
步骤4：管片弱化；在洞门边沿的附近开挖取排孔以对联络通道管片进行弱化；所述取排孔的取芯深度0.3m，取排孔距离洞门中心1.5m、距离洞门边缘约0.2m；取排孔之间的间距为0.5m，孔数为19个，孔径为80-130mm；
步骤5：洞门破除；将圆形洞门由下至上等距分为四段，利用所述加固注浆孔和取排孔将联络通道管片分成若干个小块，以所述小块作为洞门破除单元对洞门进行破除；破除时的施工施工顺序为：由下至上，分段破除，洞门直接破除至联络通道管片外侧保护层混凝土，剩余保护层混凝土不用破除；
步骤6：洞门修整；依段割除洞门外围残留的钢筋，将洞门周围钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺，并清理底部泥石碎块；
步骤7：洞门填充；每段混凝土凿除完以及钢筋割除完以后，用水泥砂浆分别对每段进行一定厚度的填充以保证洞门的支撑强度；
步骤8：清除施工引起的残渣。
进一步地，如上所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，所述环箍注浆包括：启用主隧道内成型管片上的5个注浆孔进行注浆。
进一步地，如上所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，步骤2中所述注浆加固包括：
步骤21：确定联络通道开挖线；
步骤22：在该联络通道开挖线所在的区域内确定加固注浆孔的开孔起始位置，该加固注浆孔的孔道沿着联络通道的径向和轴向分别进行了在延伸；延伸的范围为：在联络通道的径向延长3m，在联络通道的轴向延长5m；
步骤23：对所述加固注浆孔进行注浆。
进一步地，如上所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，步骤23中对加固注浆孔进行注浆时，所采取的工艺包括：
注浆采用后退式注浆工艺，跳孔间隔施工，加固注浆孔兼检测孔；设计浆液扩散半径为1.0m，加固注浆终孔间距不大于1.75m；注浆压力0.5～1.0Mpa；
注浆结束标准采用单孔注浆结束标准与全段结束标准；
所述单孔注浆结束标准以定量定压相结合，定量标准：压力不上升，但注浆量达到单孔设计注浆量的1.5～2.0倍；定压标准：注浆过程中压力逐渐上升，注浆量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，并稳定10min，且进浆速度为开始进浆速度的1/4或注浆量达到设计注浆量的80％以上，即可结束该加固注浆孔的注浆；
所述全段结束标准：设计的所有加固注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象；按总注浆孔的10％设计检查孔，检查孔满足设计要求。
进一步地，如上所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，步骤3中所述水平探孔的孔深为40-50cm。
进一步地，如上所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，步骤1中对5个管片上的注浆孔进行注浆时，采用单液浆与双液浆结合的方式，既：开孔后先注入单液水泥浆，当每个孔位注浆量到达1.5m3或注浆压力大于0.6Mpa时即刻更换双液浆，注入0.2m3双液浆进行封孔，封孔完毕后，更换孔位；
其中，所述单液浆的原料包括：po42.5水泥、自来水，其质量比为水：水泥＝1:1；所述双液浆的原料包括：po42.5水泥、自来水、水玻璃，其质量比为水：水泥＝1:1，水泥浆：水玻璃原液＝1:1。
进一步地，如上所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，对加固注浆孔进行注浆时采用水泥-水玻璃双液浆；
其中，该水泥水玻璃双液浆的水灰比0.5：1～1：1、体积比为1：0.3～1：1，水玻璃浓度30～45Be。
有益效果：
本申请提供的施工方法，洞门破除期间为了安全起见，也为了加固效果验证，提前进行了水平探孔，做到了先探后破除，从探孔观察，洞门处无明流水，才可破除，确保了洞门破除过程中掌子面安全。在破除前利用加固注浆孔和开挖面最外排的取排孔，洞门破除施工“由下至上，分段破除”，加快了破除进度，提高了速度，不仅尽早完成了联络通道洞门破除，而且降低了风险。
附图说明
图1加固注浆孔布置示意图；
图2为加固注浆孔在联络通道轴向的延长范围示意图；
图3为加固注浆孔在联络通道径向的延长范围示意图；
图4为水平探孔布置示意图；
图5为取排孔布置示意图；
图6为洞门破除分段断面示意图；
附图标记：
1-联络通道开挖线；10-主隧道；11-洞门开挖四段；12-洞门开挖三段；13-洞门开挖二段；14-洞门开挖一段；15-加固注浆孔；2-上水平探孔；3-右水平探孔；4-下水平探孔；5-中水平探孔；6-左水平探孔；7-取排孔；8-注浆加固区域。
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，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种适用于主隧道钢筋混凝土管片的联络通道洞门破除施工方法，依次包括如下步骤：
1)环箍注浆浆液的配制；
配置环箍注浆所用单液浆与双液浆；单液浆采用po42.5水泥、自来水，浆液配比为：水：水泥＝1:1(质量比)；双液浆材料采用po42.5水泥、自来水及水玻璃，浆液配比为：水：水泥＝1:1(质量比)，水泥浆：水玻璃原液＝1:1。
2)环箍注浆；
采用单液浆与双液浆结合的方式在联络通道管片前后各5环进行环箍注浆；启用主隧道内成型管片的5个注浆孔(除封顶块)进行单液浆注浆，开孔后先注入单液水泥浆，当每个孔位注浆量到达1.5m3或注浆压力大于0.6Mpa时即刻更换双液浆，注入0.2m3双液浆进行封孔，封孔完毕后，更换孔位。
3)注浆加固浆液的配制；
配置洞门注浆加固采用的水泥-水玻璃双液浆；水泥水玻璃双液浆；水灰比0.5：1-1：1，水泥浆水玻璃双液浆体积比：1：0.3-1：1，水玻璃浓度30-45Be。
4)注浆加固；
洞门破除方向进行注浆加固，该注浆加固具体包括以下措施：
首先，如图1所示，在洞门所在管片上确定联络通道开挖线1；
然后，在该联络通道开挖线1所在的区域内确定加固注浆孔15的开孔起始位置，该加固注浆孔15的孔道沿着联络通道开挖线1的径向和轴向分别进行了在延伸；其在延伸的范围为：在联络通道的径向延长3m，在联络通道的轴向延长5m，延伸的区域如图2、3中阴影区域所示；
最后对所述加固注浆孔15进行注浆；
对加固注浆孔15进行注浆时，采用后退式注浆工艺，跳孔间隔施工，注浆孔兼检测孔；设计浆液扩散半径为1.0m，注浆终孔间距不宜大于1.75m；注浆压力0.5～1.0Mpa。单孔注浆结束标准以定量定压相结合，定量标准：压力不上升，但注浆量达到单孔设计注浆量的1.5-2.0倍；定压标准：注浆过程中压力逐渐上升，注浆量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，并稳定10min，且进浆速度为开始进浆速度的1/4或注浆量达到设计注浆量的80％以上，即可结束该孔注浆。全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象；按总注浆孔的10％设计检查孔，检查孔满足设计要求。
5)取芯检测；
如图4所示，在联络通道上侧、下侧、左侧、右侧及中部分别用风钻(或水钻)打水平探孔进行取芯检测，该水平探孔包括上水平探孔2、下水平探孔4、左水平探孔6、右水平探孔3及中水平探孔5。孔深不宜过深，约40-50cm，穿透主隧道衬砌管片即可。从探孔观察，确认开洞方向衬砌管片外部的加固情况，主要以确认芯样的连续性和透水性(通过观测流水是否成线)。若发生透水现象，需采取封堵加固等措施，确保洞门破除过程中、设备始发和接收时无地下水作业；确保洞门破除过程中掌子面安全。取芯检测满足要求后方可破除洞门处管片。
6)管片弱化；
如图5所示，用风钻(或水钻)进行在注浆加固区域8附近开挖取排孔7，以对联络通道管片进行弱化。取排孔7的取芯深度为0.3m，结合洞门加固的注浆孔布置，排孔距离洞门中心1.5m，间距为0.5m，孔数为19个，孔径为80-130mm(由于主隧道混凝土强度为C55P12，厚度为0.35m，为了加快破除进度，在破除前利用洞门加固的注浆孔和开挖面最外排取排孔，提高速度，尽早完成洞门破除，降低风险)。
7)洞门分段；
如图6所示，将圆形洞门由下至上等距分为4段，分别为洞门开挖一段14、洞门开挖二段13、洞门开挖三段12、洞门开挖四段11。
8)洞门破除；
用洞门加固的注浆孔和排孔将管片分成若干个“小块”，洞门破除施工“由下至上，分段破除”，施工顺序为：一段→二段→三段→四段。洞门直接破除至管片外侧保护层混凝土，剩余保护层混凝土不用破除(掘进机械后续施工过程中可直接穿越)。
9)依段割除洞门外围残留的钢筋，将洞门周围钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺，并清理底部泥石碎块。
10)每段混凝土凿除完以及钢筋割除完以后，用M10水泥砂浆分别对每段进行约10公分厚度的填充。(保证破除后其支撑强度)。
11)分段破除及分段填充施工完毕后清除施工引起的残渣。
12)进行联络通道施工。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：环箍注浆；以联络通道管片为中心，对主隧道上邻接所述联络通道管片的前后各5个管片上的注浆孔分别进行注浆，以形成成圈的止水环箍；
步骤2：洞门破除方向进行注浆加固；
步骤3：取芯检测；在联络通道上侧、下侧、左侧、右侧及中部分别用风钻或水钻打水平探孔进行取芯检测，以确保洞门破除过程中掌子面安全；该水平探孔能够穿透主隧道衬砌管片即可；
步骤4：管片弱化；在洞门边沿的附近开挖取排孔以对联络通道管片进行弱化；所述取排孔的取芯深度0.3m，取排孔距离洞门中心1.5m、距离洞门边缘约0.2m；取排孔之间的间距为0.5m，孔数为19个，孔径为80-130mm；
步骤5：洞门破除；将圆形洞门由下至上等距分为四段，利用所述加固注浆孔和取排孔将联络通道管片分成若干个小块，以所述小块作为洞门破除单元对洞门进行破除；破除时的施工顺序为：由下至上，分段破除，洞门直接破除至联络通道管片外侧保护层混凝土，剩余保护层混凝土不用破除；
步骤6：洞门修整；依段割除洞门外围残留的钢筋，将洞门周围钢筋沿洞门圆周方向切割修整圆顺，并清理底部泥石碎块；
步骤7：洞门填充；每段混凝土凿除完以及钢筋割除完以后，用水泥砂浆分别对每段进行一定厚度的填充以保证洞门的支撑强度；
步骤8：清除施工引起的残渣。
2.根据权利要求1所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，所述环箍注浆包括：启用主隧道内成型管片上的5个注浆孔进行注浆。
3.根据权利要求1所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，步骤2中所述注浆加固包括：
步骤21：确定联络通道开挖线；
步骤22：在该联络通道开挖线所在的区域内确定加固注浆孔的开孔起始位置，该加固注浆孔的孔道沿着联络通道的径向和轴向分别进行了在延伸；延伸的范围为：在联络通道的径向延长3m，在联络通道的轴向延长5m；
步骤23：对所述加固注浆孔进行注浆。
4.根据权利要求3所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，步骤23中对加固注浆孔进行注浆时，所采取的工艺包括：
注浆采用后退式注浆工艺，跳孔间隔施工，加固注浆孔兼检测孔；设计浆液扩散半径为1.0m，加固注浆终孔间距不大于1.75m；注浆压力0.5～1.0Mpa；
注浆结束标准采用单孔注浆结束标准与全段结束标准；
所述单孔注浆结束标准以定量定压相结合，定量标准：压力不上升，但注浆量达到单孔设计注浆量的1.5～2.0倍；定压标准：注浆过程中压力逐渐上升，注浆量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，并稳定10min，且进浆速度为开始进浆速度的1/4或注浆量达到设计注浆量的80％以上，即可结束该加固注浆孔的注浆；
所述全段结束标准：设计的所有加固注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象；按总注浆孔的10％设计检查孔，检查孔满足设计要求。
5.根据权利要求1所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，步骤3中所述水平探孔的孔深为40-50cm。
6.根据权利要求1所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，步骤1中对5个管片上的注浆孔进行注浆时，采用单液浆与双液浆结合的方式，既：开孔后先注入单液水泥浆，当每个孔位注浆量到达1.5m3或注浆压力大于0.6Mpa时即刻更换双液浆，注入0.2m3双液浆进行封孔，封孔完毕后，更换孔位；
其中，所述单液浆的原料包括：po42.5水泥、自来水，其质量比为水：水泥＝1:1；所述双液浆的原料包括：po42.5水泥、自来水、水玻璃，其质量比为水：水泥＝1:1，水泥浆：水玻璃原液＝1:1。
7.根据权利要求3所述的用于主隧道管片的联络通道洞门破除施工方法，其特征在于，对加固注浆孔进行注浆时采用水泥-水玻璃双液浆；
其中，该水泥水玻璃双液浆的水灰比0.5：1～1：1、体积比为1：0.3～1：1，水玻璃浓度30～45Be。
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