CN113513341A - 一种输水隧道初期支护开裂处治方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输水隧道初期支护开裂处治方法，包括首先对掌子面进行初喷混凝土，并封闭围岩；然后对边墙和顶拱增设A25自进式中空锚杆，并按梅花形布置，同时封闭仰拱，把底板换填成C30混凝土，并更换变形拱架；对塌腔部位在拱顶2m的范围内回填C30混凝土，拱顶2m以外采用轻质材料填满空腔，并注浆加固；对初支开裂部位进行固结灌浆；对初期支护开裂段前26~30m的顶拱120°范围增设A25自进式中空锚杆，按梅花形布置；对该段围岩收敛及沉降变形监测，并指导后续施工。本发明通过对区域活动断裂较为破碎的V类围岩施工段初支开裂采用合理措施对变形段进行处理减小后续变形，并在保证输水隧洞后续出渣及材料运输情况下，确保变形段安全平稳，提高施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程施工技术领域，具体来说，涉及一种输水隧道初期支护开裂处治方法。
背景技术
随着我国经济发展的需要，公路隧道工程越来越多，随之而来的对于输水隧道项目必不可少，对于输水隧道岩石破碎严重，并具有泥化现象,强度低,局部伴有少量渗水、滴水现象的V类围岩初支变形过大处理困难，国内外专家对此高度重视并进行了充分的研究与探讨，本发明正是基于此问题提出的一种特别适用于输水隧道初期支护开裂处理施工新技术。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种输水隧道初期支护开裂处治方法，能够克服现有技术方法的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种输水隧道初期支护开裂处治方法，包括以下步骤：
S1: 首先对掌子面进行初喷5cm厚度的混凝土，并封闭围岩；
S2: 封闭围岩后对边墙和顶拱增设长度8m、间排距1m的A25自进式中空锚杆，按梅花形布置，同时封闭仰拱，把底板换填成厚度为25cm的C30混凝土，并更换变形拱架；
S3: 对塌腔部位在拱顶2m的范围内回填C30混凝土，拱顶2m以上采用轻质材料回填，填满空腔，并注浆加固；
S4: 对初支开裂部位进行固结灌浆；
S5: 对初期支护开裂段前26~30m的顶拱120°范围增设长度8m、间排距1m 的A25自进式中空锚杆，按梅花形布置；
S6: 对该段围岩收敛及沉降变形监测，并指导后续施工。
进一步地，步骤S2中，底板换填C30混凝土时，首先清理底板，采用挖机开挖中间部位、人工清理两侧拱脚的方式，每次开挖1榀，开挖完成后立即安装横撑，再开挖下一榀，开挖3~5榀后填入C30混凝土。
进一步地，步骤S2中，底板换填C30混凝土时，会清理裂缝及侵限位置的混凝土，对其采用炮锤的方式，首先每次只开挖1榀拱腿，清理完成后及时更换拱腿，并及时打设锁脚锚管，再采用同样的方式更换下一榀拱腿，更换3榀拱腿后按要求填入C30混凝土。
进一步地，所述A25自进式中空锚杆的环向间距为1m，纵向间距以拱架间距为准，为紧贴拱架打设，并与拱架焊接；
进一步地，步骤S4中，在对塌腔部位回填C30混凝土前，要排查拱顶所有空腔，然后采用轻型C30混凝土及时回填密实。
进一步地，步骤S4中，对开裂部位全圆做固结灌浆，其中对拱顶1200范围内的固结灌浆孔深6m，其它固结灌浆孔深4m、纵向排距4m、环向间距1.5m、按梅花型布置。
本发明的有益效果：通过增设A25自进式中空锚杆和换填混凝土来提高围岩稳定性，采用合理措施对变形段进行处理减小后续变形，减少初支进一步变形，通过更换变形拱架，承载围岩释放的压力，降低施工的风险，并在保证输水隧洞后续出渣及材料运输情况下，确保变形段安全平稳，提高施工质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的输水隧道初期支护开裂处治方法的施工步骤横断面示意图。
图中：1.掌子面、2. A25自进式中空锚杆、3.封闭仰拱、4.更换变形拱架、5.回填C30混凝土、6.固结灌浆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明是针对区域活动断裂较为破碎的V类围岩施工段初支开裂提出一种合理的施工处理技术。
如图1所示，根据本发明实施例所述的输水隧道初期支护开裂处治方法，包括首先暂停下游钻爆开挖施工并对掌子面1进行初喷5cm厚度的混凝土，并封闭围岩，喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度不宜大于6m，喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
然后对边墙和顶拱增设长度8m、间排距1m的A25自进式中空锚杆2，按梅花形布置，同时封闭仰拱3，把底板换填成厚度为25cm的C30混凝土，所述自进式中空锚杆2长度L=8000mm，直径Φ25，布置位于顶拱部位，外插角度为5~7°，环向间距1000mm，灌注1:1的水泥浆液，采用32.5R普通硅酸盐水泥，浆液中掺水泥用量3~5%的速凝剂，以缩短浆液的凝结时间，同时控制浆液的扩散范围。
上述底板换填C30混凝土时，首先清理底板，采用挖机开挖中间部位、人工清理两侧拱脚的方式，每次开挖1榀，开挖完成后立即安装横撑，再开挖下一榀，开挖3~5榀后填入C30混凝土。还需清理裂缝及侵限位置的混凝土，对其采用炮锤的方式，首先每次只开挖1榀拱腿，清理完成后及时更换拱腿，并及时打设锁脚锚管，再采用同样的方式更换下一榀拱腿，更换3榀拱腿后按要求填入C30混凝土。
然后更换变形拱架4，根据测设的位置，各节拱架间以连接板螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节拱架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节拱架底脚下的虚碴及杂物。拱架尽量紧贴围岩并与锚杆焊接牢固。
对塌腔部位在拱顶2m的范围内回填C30混凝土5，拱顶2m以上采用轻质材料回填，采用轻型混凝土填满空腔，并注浆加固。
对初支开裂部位进行固结灌浆6，其中拱顶120°固结灌浆孔深6m,其余部位参照原固结灌浆设计参数，对开裂部位全圆做固结灌浆，其中拱顶1200范围内固结灌浆孔深6m，其它固结灌浆孔深4m，纵向排距4m，环向间距1.5m，梅花型布置。另外对初期支护开裂段前26~30m的顶拱120°范围内增设长度8m、间排距1m 的A25自进式中空锚杆2，按梅花形布置。最后对该段围岩收敛及沉降变形监测，并指导后续施工。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过增设A25自进式中空锚杆和换填混凝土来提高围岩稳定性，对变形段进行处理，减少初支进一步变形，通过更换变形拱架，承载围岩释放的压力，降低施工的风险，并在保证输水隧洞后续出渣及材料运输情况下，确保变形段安全平稳，提高施工质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种输水隧道初期支护开裂处治方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1: 首先对掌子面（1）进行初喷5cm厚度的混凝土，并封闭围岩；
S2: 封闭围岩后对边墙和顶拱增设长度8m、间排距1m的A25自进式中空锚杆（2），按梅花形布置，同时封闭仰拱（3），把底板换填成厚度为25cm的C30混凝土，并更换变形拱架（4）；
S3: 对塌腔部位在拱顶2m的范围内回填C30混凝土（5），拱顶2m以上采用轻质材料回填，填满空腔，并注浆加固；
S4: 对初支开裂部位进行固结灌浆（6）；
S5: 对初期支护开裂段前26~30m的顶拱120°范围增设长度8m、间排距1m 的A25自进式中空锚杆（2），按梅花形布置；
S6: 对该段围岩收敛及沉降变形监测，并指导后续施工。
2.根据权利要求1所述的输水隧道初期支护开裂处治方法，其特征在于，步骤S2中，底板换填C30混凝土时，首先清理底板，采用挖机开挖中间部位、人工清理两侧拱脚的方式，每次开挖1榀，开挖完成后立即安装横撑，再开挖下一榀，开挖3~5榀后填入C30混凝土。
3.根据权利要求1所述的输水隧道初期支护开裂处治方法，其特征在于，步骤S2中，底板换填C30混凝土时，会清理裂缝及侵限位置的混凝土，对其采用炮锤的方式，首先每次只开挖1榀拱腿，清理完成后及时更换拱腿，并及时打设锁脚锚管，再采用同样的方式更换下一榀拱腿，更换3榀拱腿后按要求填入C30混凝土。
4.根据权利要求1所述的输水隧道初期支护开裂处治方法，其特征在于，所述A25自进式中空锚杆（2）的环向间距为1m，纵向间距以拱架间距为准，为紧贴拱架打设，并与拱架焊接。
5.根据权利要求1所述的输水隧道初期支护开裂处治方法，其特征在于，步骤S4中，在对塌腔部位回填C30混凝土（5）前，要排查拱顶所有空腔，然后采用轻型C30混凝土及时回填密实。
6.根据权利要求1所述的输水隧道初期支护开裂处治方法，其特征在于，步骤S4中，对开裂部位全圆做固结灌浆（6），其中对拱顶1200范围内的固结灌浆孔（6）深6m，其它固结灌浆（6）孔深4m、纵向排距4m、环向间距1.5m、按梅花型布置。
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