CN114183175B - 一种隧道衬砌施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种隧道衬砌施工方法,包括以下步骤:初期支护施工完成后,将预先固定有袖阀管的防水板铺设在初期支护表面,袖阀管的一端伸入初期支护施工时预留的凹槽中;搭设衬砌模板,浇注二次衬砌;二次衬砌施工完成后,利用袖阀管对二次衬砌和初期支护进行注浆,直至注浆量大于设定值且袖阀管出现冒浆现象,采用本发明的方法施工方便,避免了对防水板的损坏,保证了衬砌的防渗堵水能力。

Description

一种隧道衬砌施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,具体涉及一种隧道衬砌施工方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
地铁工程作为城市主流轨道交通不断扩建,这对地铁施工的安全提出了新的要求。在隧道建设过程中,受施工工艺、作业水平和施工管理水平等因素的影响,加上地铁沿线穿越地质条件的差异,部分隧道支护出现背后空洞、大量渗漏水等情况,个别隧道甚至出现二衬厚度严重不足等问题。
注浆法一直是隧道工程中填堵空洞、防渗堵水的有效方法。目前,隧道二衬注浆往往是在浇筑二衬混凝土后,采用电钻打孔后埋入注浆管进行注浆。发明人发现,此种方法虽对填堵二衬背后的空洞起到了一定的作用,但在埋入注浆管后,混凝土的内部凝结效果不能完全保证,注浆管外置防护措施较少,一旦有少量的未完全凝结的混凝土流入或封住了注浆管,它就会造成堵塞,注浆管成活率低,注浆效果较差,很难满足工程要求。发明人还发现,在钻孔和后续安装注浆管的过程中,钻孔设备很可能对防水板造成损坏,影响隧道的防水性能,另外,需要进行钻孔工序,增加了施工劳动强度和施工周期,且对施工环境造成了一定的污染。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足,提供了一种隧道衬砌施工方法,注浆管不会堵塞,而且简化了施工步骤,避免了二衬注浆对防水板的破坏。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案
本发明的实施例提供了一种隧道衬砌施工方法,包括以下步骤:
初期支护施工完成后,将预先固定有袖阀管的防水板铺设在初期支护表面,袖阀管的一端伸入初期支护施工时预留的凹槽中;
搭设衬砌模板,浇注二次衬砌;
二次衬砌施工完成后,利用袖阀管对二次衬砌和初期支护进行注浆,直至注浆量大于设定值且袖阀管出现冒浆现象。
可选的,利用袖阀管进行注浆前,在袖阀管与二次衬砌之间的空隙注入套壳料。
可选的,利用衬砌模板上开设的混凝土浇注孔向衬砌模板与防水板之间的空间浇注混凝土,形成二次衬砌。
可选的,二次衬砌浇注完成3-5小时后,开始利用袖阀管进行注浆。
可选的,注浆采用分段式注浆,第一次注浆完成后,对袖阀管内的浆液进行清洗,后一次注浆需要在前一次注浆的浆液初凝前开始进行。
可选的,所述袖阀管包括外管和同轴设置在外管内部的内管,内管和外管之间设置有多个止浆圈,相邻止浆圈之间的内管管壁上开设有第一出浆孔,外管的管壁开设有多个第二出浆孔,外管外周缠绕有多个对第二出浆孔进行封堵的橡胶圈。
可选的,二次衬砌浇注完成后,将第一法兰通过第二法兰与衬砌模板固定,内管伸入第一法兰内部并与注浆接头连通。
可选的,注浆接头的浆液流出端设有阀门。
可选的,第一法兰安装有压力检测元件。
可选的,所述外管用于伸入初期支护凹槽的端部设有锥状的堵头,用于对外管的端部进行封堵。
本发明的有益效果:
1.本发明的隧道衬砌施工方法,将袖阀管预先固定在防水板上,防水板铺设完成后,袖阀管也完成了固定,然后在浇注二次衬砌,省去了先浇注二次衬砌后注浆的钻孔和安装注浆管工序,省去了钻孔工序,缩短了施工时间,降低了施工劳动强度,而且避免了对环境的污染,而且由于省去了钻孔工序,避免了钻孔时钻孔设备对防水板的损坏,保证了防水性能。
2.本发明的隧道衬砌施工方法,采用了袖阀管,由于袖阀管的外管的出浆孔利用橡胶圈进行封堵,因此二次衬砌的混凝土不会进入袖阀管的外管内部,避免了袖阀管的堵塞,使得袖阀管的成活率高,保证了注浆效果。
3.本发明的隧道衬砌施工方法,由于袖阀管的一端伸入了初期支护预留的凹槽中,注浆过程中,还能够对初期支护及初期支护和防水板之间进行注浆,提高了衬砌结构防渗堵水的能力。
4.本发明的隧道衬砌施工方法,注浆前在袖阀管与二次衬砌之间的间隙中注入套壳料,能够有效防止注浆时出现冒浆现象。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例1施工方法流程图;
图2为本发明实施例1施工时隧道衬砌断面示意图;
图3为本发明实施例1施工时袖阀管处局部示意图;
其中,1.外管,2.止浆圈,3.连接件,4.堵头,5.内管,6.第二出浆孔,7.橡胶圈,8.第一出浆孔,9.套壳料,10.孔壁,11.衬砌模板,12.第二法兰,13.第一法兰,14.压力表,15.注浆接头,16.球阀,17.紧固螺栓,18.二次衬砌,19.防水板,20.初期支护,21.混凝土浇注口,22.软管。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种隧道衬砌施工方法,二次衬砌的注浆采用袖阀管进行,如图1-3所示,所述袖阀管采用现有的袖阀管结构即可,包括同轴设置的外管1和内管5,本实施例中的外管1采用PVC管,直径在35mm-45mm,内管5采用钢管,其一端用于伸入外管1内部,另一端用于与注浆设备连接。
外管1和内管5之间设置有多个止浆圈2,多个止浆圈2沿外管1和内管5的轴线分布,止浆圈2内侧面通过连接件3与内管5固定,外侧面与外管1的内侧面紧密贴合,连接件3采用橡胶环,橡胶环与内管5固定连接。
通过设置止浆圈2,能够防止浆液在外管1内部窜浆。
相邻止浆圈2之间的内管管壁上开设有多个第一出浆孔8,内管5中的浆液能够通过第一出浆孔8流出进入相邻止浆圈2之间的外管1内部空间,内管5伸入外管1的端部敞口设置,也可流出浆液进入外管1。
外管1的管壁上开设有多个第二出浆孔6,第二出浆6孔避开止浆圈2的位置,使得由内管5流入外管1的浆液能够通过第二出浆孔6流出,进而进入二次衬砌18内部的空隙及二次衬砌18背面的空隙。
外管1的外管面缠绕有多个橡胶圈7,橡胶圈7覆盖第二出浆孔6,对第二出浆孔6进行封堵,当外管1内浆液达到设定压力后,能够将橡胶圈7冲开,从而使得外管1内的浆液流出。
由于袖阀管的外管1的第二出浆孔6利用橡胶圈7进行封堵,因此二次衬砌18的混凝土不会进入袖阀管的外管1内部,避免了袖阀管的堵塞,使得袖阀管的成活率高,保证了注浆效果。
外管1的一端用于伸出至二次衬砌外部,另一端设有锥状的堵头4,堵头4对外管1的该侧端部进行封堵。
隧道衬砌的具体施工步骤为:
步骤1:对隧道的初期支护20进行施工,初期支护20采用现有的施工方法即可,在此不进行详细叙述,初期支护20施工时,需要在喷射的混凝土上留出用于袖阀管插入的凹槽。
步骤2:对初期支护20表面进行清理,将预先固定有多个袖阀管的防水板19铺设在初期支护20的表面,并且袖阀管的端部伸入初期支护20上预留的凹槽中,防水板19的铺设方法采用现有的施工方法即可,在此不进行详细叙述。
本实施例中,防水板19上按照设定的间距预留多个安装孔,袖阀管的外管1通过安装孔与防水板19固定,袖阀管与防水板19的固定在工厂进行预制或在施工现场预先进行。
步骤3:防水板19铺设完成后,衬砌台车就位,搭设衬砌模板11,二次衬砌模板11上具有袖阀管穿过的通孔。
步骤4:通过衬砌模板11上的混凝土浇注口21向衬砌模板11与防水板19之间的空间浇注混凝土,浇注的混凝土形成二次衬砌18。
步骤5:当二次衬砌18浇注完成3-5小时后,混凝土达到设定强度,开始利用袖阀管进行注浆,在进行注浆前,首先将一根软管22伸入二次衬砌18的孔壁10和外管1之间的空隙,然后通过该软管22向二次衬砌18和外管1之间的空隙注入套壳料9,用于防止利用袖阀管注浆时产生冒浆。
套壳料9采用后退式分段注入,即分多次进行注入,一次注入完成后,向外侧拉动软管22,进行下一次的注入,直至套壳料注入完成。
步骤6:套壳料9注入完成后,安装第一法兰13,第一法兰13包括第一法兰部和第二法兰部,第一法兰部设有阶梯孔,阶梯孔与第一法兰部同轴设置,阶梯孔包括直径依次增大的第一孔部、第二孔部和第三孔部,第二法兰部的直径大于第一法兰部,第一法兰通过第一孔部安装有注浆接头15,注浆接头15的浆液进入端用于连接注浆设备,浆液流出端设置有开关阀,本实施例中的开关阀采用球阀16。
将第一法兰13的第二法兰部与衬砌模板11上的第二法兰12通过紧固螺栓17固定连接,外管1的端部紧密贴合在第二孔部和第三孔部形成的台阶面上。
第一法兰部上安装有压力检测元件,所述压力检测元件采用压力表14,压力表14能够检测由注浆接头15进入第一法兰13内的浆液的压力,进而实现了注浆压力的实时监测。
步骤7:将注浆接头15的浆液流入端与注浆设备连接,启动注浆设备进行注浆施工。
注浆时采用分段式进行注浆,第一次注浆完成后,对袖阀管内的浆液进行清洗,在浆液初凝前进行第二次注浆,第三次注浆工序与第二次注浆相同,依次采用相同的方法多次注浆,后一次注浆在前一次注入的浆液初凝前开始,各次的注浆量以设计注浆量及注浆压力进行双控施工,可根据实际工况进行设定,在此不进行详细叙述。
当总的注浆量大于或达到设定的注浆量且注浆接头出现冒浆时,即可结束注浆。
注浆结束后,拆除第一法兰13、注浆接头15、球阀16、压力表14等部件,撤出衬砌模板。
使用无损检测仪对浆液充填和密实情况进行检测,确定支护的空洞区达到有效封堵,否则继续进行浆封堵。
采用本实施例的方法,将袖阀管预先固定在防水板19上,防水板19铺设完成后,袖阀管也完成了固定,然后在浇注二次衬砌,省去了先浇注二次衬砌后注浆的钻孔和安装注浆管工序,省去了钻孔工序,缩短了施工时间,降低了施工劳动强度,而且避免了对环境的污染,而且由于省去了钻孔工序,避免了钻孔时钻孔设备对防水板的损坏,保证了防水性能。而且由于袖阀管伸入初期支护的凹槽内,能够对初期支护进行注浆,封堵初期支护及初期支护与防水板之间存在的空洞区,与传统的注浆只对二次衬砌及二次衬砌与防水板之间进行注浆封堵相比,本实施例的方法进一步提高了衬砌的防渗堵水能力。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种隧道衬砌施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
初期支护施工完成后,将预先固定有袖阀管的防水板铺设在初期支护表面,袖阀管的一端伸入初期支护施工时预留的凹槽中;
搭设衬砌模板,浇注二次衬砌;
二次衬砌施工完成后,利用袖阀管对二次衬砌和初期支护进行注浆,直至注浆量大于设定值且袖阀管出现冒浆现象;
利用袖阀管进行注浆前,在袖阀管与二次衬砌之间的空隙注入套壳料;
注浆采用分段式注浆,第一次注浆完成后,对袖阀管内的浆液进行清洗,后一次注浆需要在前一次注浆的浆液初凝前开始进行;
将一根软管伸入二次衬砌的孔壁和外管之间的空隙,然后通过该软管向二次衬砌和外管之间的空隙注入套壳料,
套壳料采用后退式分段注入,即分多次进行注入,一次注入完成后,向外侧拉动软管,进行下一次的注入,直至套壳料注入完成;
所述袖阀管包括外管和同轴设置在外管内部的内管,内管和外管之间设置有多个止浆圈,相邻止浆圈之间的内管管壁上开设有第一出浆孔,外管的管壁开设有多个第二出浆孔,外管外周缠绕有多个对第二出浆孔进行封堵的橡胶圈;
将第一法兰通过第二法兰与衬砌模板固定,内管伸入第一法兰内部并与注浆接头连通;第一法兰安装有压力检测元件;
第一法兰部设有阶梯孔,阶梯孔与第一法兰部同轴设置,阶梯孔包括直径依次增大的第一孔部、第二孔部和第三孔部,外管的端部紧密贴合在第二孔部和第三孔部形成的台阶面上。
2.如权利要求1所述的一种隧道衬砌施工方法,其特征在于,利用衬砌模板上开设的混凝土浇注孔向衬砌模板与防水板之间的空间浇注混凝土,形成二次衬砌。
3.如权利要求1所述的一种隧道衬砌施工方法,其特征在于,二次衬砌浇注完成3-5小时后,开始利用袖阀管进行注浆。
4.如权利要求1所述的一种隧道衬砌施工方法,其特征在于,注浆接头的浆液流出端设有阀门。
5.如权利要求1所述的一种隧道衬砌施工方法,其特征在于,所述外管用于伸入初期支护凹槽的端部设有锥状的堵头,用于对外管的端部进行封堵。
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