CN116122850B - 加固钢环防空鼓灌浆方法 - Google Patents

加固钢环防空鼓灌浆方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116122850B
CN116122850B CN202210969375.3A CN202210969375A CN116122850B CN 116122850 B CN116122850 B CN 116122850B CN 202210969375 A CN202210969375 A CN 202210969375A CN 116122850 B CN116122850 B CN 116122850B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel ring
volume
tunnel
calculating
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210969375.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116122850A (zh
Inventor
唐加功
罗先猛
何鑫凯
王肃斌
邵宏恩
江举元
黄红才
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Jingtun Technology Co ltd
Original Assignee
Wuhan Jingtun Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Jingtun Technology Co ltd filed Critical Wuhan Jingtun Technology Co ltd
Priority to CN202210969375.3A priority Critical patent/CN116122850B/zh
Publication of CN116122850A publication Critical patent/CN116122850A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116122850B publication Critical patent/CN116122850B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/12—Temporary supports for use during building; Accessories
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明提供一种加固钢环防空鼓灌浆方法，包括以下步骤：S1、检测钢环与隧道内壁之间的浇注空腔的容积d；S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；S3、计算灌浆材料剩余量f，判断浇注空腔内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。步骤S1中，包括以下步骤：S11、以激光雷达检测隧道内壁在钢环宽度范围内的截面体积a；S12、以激光雷达检测钢环宽度范围内钢环内壁的截面体积b；S13、计算钢环体积c；S14、以公式a‑（b+c）=d，计算浇注空腔的容积d；通过以上步骤得到浇注空腔的容积d。通过借助激光雷达计算出浇注空腔的容积，然后再配制灌浆浆液，从而能够根据浇注余量判断出浇注空腔内是否存在空鼓。

Description

加固钢环防空鼓灌浆方法
技术领域
本发明涉及隧道强化治理领域，特别是一种加固钢环防空鼓灌浆方法。
背景技术
在地铁隧道内施工钢环内衬，能够有效减少地铁裂缝、渗漏水、变形等隧道病害的发生，减少维护修复的频率。具体施工步骤如专利文献CN112727504A一种地铁隧道钢环内衬加固施工工艺中记载的方案。现有技术中存在的问题是，在钢环安装过程中，可能会局部贴紧隧道内壁，阻断浇注空腔的流动通道，导致灌浆浆液未能充满钢环与隧道内壁之间的浇注空腔，从而在局部位置形成空鼓结构，影响施工质量。目前采取的措施是在灌浆浆液凝固后，通过敲击找到空鼓位置，然后钻孔再次灌浆，该方案施工效率较低，劳动强度高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加固钢环防空鼓灌浆方法，能够在灌浆前预估灌浆材料的用量，并在灌浆结束后根据灌浆材料剩余量判断是否存在空鼓或计算出空鼓率的问题。同时，通过在灌浆前预估灌浆材料用量，避免准备的灌浆材料过量而造成浪费的问题。
为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种加固钢环防空鼓灌浆方法，包括以下步骤：
S1、检测钢环与隧道内壁之间的浇注空腔的容积d；
S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；
S3、计算灌浆材料剩余量 f，判断浇注空腔内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。
优选的方案中，步骤S1中，包括以下步骤：
S11、以激光雷达检测隧道内壁在钢环宽度范围内的截面体积a；
S12、以激光雷达检测钢环宽度范围内钢环内壁的截面体积b；
S13、计算钢环体积c；
S14、以公式a-（b+c）=d，计算浇注空腔的容积d；
通过以上步骤得到浇注空腔的容积d。
优选的方案中，步骤S11中，包括以下步骤：
S111、对于环形隧道，以激光雷达获取隧道内壁点云坐标；
S112、选取拟施工钢环范围内的点云；
S113、计算点云数据到隧道圆心位置的半径；
S114、对点云的半径做临近点插值拟合运算；
S115、求平均半径值；
S116、通过平均半径值，计算得到隧道钢环宽度的截面体积a。
优选的方案中，计算空鼓率的公式为灌浆材料剩余量 f/浇注空腔的容积d。
优选的方案中，所述的钢环靠近隧道内壁一侧设有多个凸起部，以使凸起部之间形成便于灌浆浆液流动的通道；
优选的方案中，所述的钢环采用冷轧或热轧钢板，在轧辊上设有凸凹纹理。
优选的方案中，灌浆材料的容积e，采用以下公式得出e =d×ηo/(1-ηi) ×(1-ηp)；
其中ηi为渗漏系数,ηp为收缩系数,ηo为冗余系数。
优选的方案中，步骤S111中，以激光雷达扫描前，先对隧道内壁进行凿毛处理。
本发明提供的一种加固钢环防空鼓灌浆方法，通过借助激光雷达计算出浇注空腔的容积，然后再配制灌浆浆液，从而能够根据浇注余量判断出浇注空腔内是否存在空鼓，从而能够在第一次施工过程中即发现可能存在的空鼓现象，便于采取措施查找和弥补，确保第一次施工质量，减少后继施工程序。按量配制的方案，也能够避免灌浆浆液的浪费，也便于计算空鼓率。优选的方案中，采用具有凸起部的冷轧或热轧钢板，能够在钢环表面形成供灌浆浆液通过的通道，减少形成空鼓的几率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的横截面视图。
图2为本发明的流程示意图。
图3为本发明的优选流程示意图。
图4为本发明的钢环内表面的形状示意图。
图5为本发明的钢环内表面的另一形状示意图。
图中：激光雷达（1），隧道内壁（2），钢环（3），浇注空腔（4），凸起部（5），隧道圆心（6）。
具体实施方式
实施例1：
如图2中，一种加固钢环防空鼓灌浆方法，包括以下步骤：
S1、检测钢环（3）与隧道内壁（2）之间的浇注空腔（4）的容积d；
优选的方案如图3中，包括以下步骤：
S11、以激光雷达（1）检测隧道内壁（2）在钢环（3）宽度范围内的截面体积a；
优选的方案中，包括以下步骤：
如图1中所示，将激光雷达（1）设置在拟施工的隧道内壁（2）下方，为减少计算量，设置在隧道圆心（6）的下方。
S111、对于环形隧道，以激光雷达（1）获取隧道内壁点云坐标；
优选的方案中，以激光雷达（1）扫描前，先对隧道内壁进行凿毛处理。由此方案，在扫描隧道内壁，主要是管片表面的激光点云时，能够将凿除的部分也计算在内。
以激光雷达（1）获得隧道内壁点云坐标属于现有技术。
S112、选取拟施工钢环宽度范围内的点云；即根据钢环（3）的宽度和单侧起始坐标选择点云数据。将选中的点云数据储存进行计算。
S113、计算点云数据到隧道圆心（6）位置的半径；此处的隧道圆心（6）为一条虚拟的直线，此处所述的半径是指该点云数据到隧道圆心（6）的最短距离。具体是根据各个点云数据的坐标与隧道圆心（6）的半径坐标求解最短距离。
S114、对点云的半径做临近点插值拟合运算；由于凿毛表面的存在，以临近点插值能够更好的拟合因凿毛而形成的尖突结构。
S115、求平均半径值；平均半径值是各个点云数据的平均半径值。
S116、通过平均半径值，计算得到隧道钢环宽度的截面体积a。根据圆柱体计算公式求的隧道钢环宽度的截面体积a，根据钢环（3）的整体弧度，减去隧道底板位置的体积。
S12、初步固定安装钢环（3），以激光雷达（1）检测钢环（3）宽度范围内钢环内壁的截面体积b；钢环内壁的表面较为光滑，其内壁的截面体积b很容易测量得到。
S13、计算钢环（3）体积c；根据钢环（3）的薄厚、长度和宽度计算得到。
S14、以公式a-（b+c）=d，计算浇注空腔（4）的容积d；
优选的方案中，浇注空腔（4）的容积还需要减去固定螺栓穿过浇注空腔（4）的部分圆柱体的体积，当然，该部分的体积也可以忽略不计。
通过以上步骤得到浇注空腔（4）的容积d。
S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；
S3、计算灌浆材料量剩余 f，判断浇注空腔（4）内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。
优选的方案如图4、5中，所述的钢环（3）靠近隧道内壁一侧设有多个凸起部（5），以使凸起部（5）之间形成便于灌浆浆液流动的通道。
优选的方案中，所述的钢环（3）采用冷轧或热轧钢板，在轧辊上设有凸凹纹理。由此结构，便于在钢环（3）的表面行成凸起部的结构。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种加固钢环防空鼓灌浆方法，其特征是包括以下步骤：
S1、检测钢环（3）与隧道内壁（2）之间的浇注空腔（4）的容积d；
本步骤中，包括以下步骤：
S11、以激光雷达（1）检测隧道内壁（2）在钢环（3）宽度范围内的截面体积a；
步骤S11中，包括以下步骤：
S111、对于环形隧道，以激光雷达（1）获取隧道内壁点云坐标；
步骤S111中，以激光雷达（1）扫描前，先对隧道内壁进行凿毛处理；
S112、选取拟施工钢环范围内的点云；
S113、计算点云数据到隧道圆心（6）位置的半径；
S114、对点云的半径做临近点插值拟合运算；
S115、求平均半径值；
S116、通过平均半径值，计算得到隧道钢环宽度的截面体积a；
S12、以激光雷达（1）检测钢环（3）宽度范围内钢环内壁的截面体积b；
S13、计算钢环（3）体积c；
S14、以公式a-（b+c）=d，计算浇注空腔（4 ）的容积d；
通过以上步骤得到浇注空腔（4）的容积d；
S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；
灌浆材料的容积e，采用以下公式得出e =d×ηo /(1-ηi) ×(1-ηp)；
其中ηi为渗漏系数,ηp为收缩系数,ηo为冗余系数；
S3、计算灌浆材料剩余量 f，判断浇注空腔（4）内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率；
计算空鼓率的公式为灌浆材料剩余量 f/浇注空腔（4）的容积d。
2.根据权利要求1所述的加固钢环防空鼓灌浆方法，其特征是：所述的钢环（3）靠近隧道内壁一侧设有多个凸起部（5），以使凸起部（5）之间形成便于灌浆浆液流动的通道。
3.根据权利要求1所述的加固钢环防空鼓灌浆方法，其特征是：所述的钢环（3）采用冷轧或热轧钢板，在轧辊上设有凸凹纹理。
CN202210969375.3A 2022-08-12 2022-08-12 加固钢环防空鼓灌浆方法 Active CN116122850B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210969375.3A CN116122850B (zh) 2022-08-12 2022-08-12 加固钢环防空鼓灌浆方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210969375.3A CN116122850B (zh) 2022-08-12 2022-08-12 加固钢环防空鼓灌浆方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116122850A CN116122850A (zh) 2023-05-16
CN116122850B true CN116122850B (zh) 2024-02-20

Family

ID=86303251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210969375.3A Active CN116122850B (zh) 2022-08-12 2022-08-12 加固钢环防空鼓灌浆方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116122850B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117868351B (zh) * 2024-03-11 2024-05-10 内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力经济技术研究院分公司 一种自储能装配式建筑结构及其施工方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004209911A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Komatsu Ltd 裏込材注入装置および裏込材注入方法
CN107701200A (zh) * 2017-10-16 2018-02-16 广州地铁设计研究院有限公司 一种管片裂缝修复方法
CN207944956U (zh) * 2018-03-09 2018-10-09 中交第二航务工程局有限公司 预防隧道二次衬砌拱顶脱空的装置
JP2018199950A (ja) * 2017-05-29 2018-12-20 有限会社渋谷建材 容積算出装置、容積算出方法、プログラム
CN111650584A (zh) * 2020-05-14 2020-09-11 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种盾构隧道壁后注浆加固效果检测方法及设备
CN111878121A (zh) * 2020-08-03 2020-11-03 天津爱纷销科技有限公司 一种隧道修复方法
CN111893826A (zh) * 2020-08-05 2020-11-06 沈阳工业大学 一种路基病害处治注浆的施工方法
CN112629406A (zh) * 2020-10-28 2021-04-09 中国核工业华兴建设有限公司 一种基于三维扫描仪的椭圆形底部灌浆量测量方法
CN113487722A (zh) * 2021-06-18 2021-10-08 浙江大学 一种基于三维激光扫描方法的混凝土构件自动化检测方法
CN114370287A (zh) * 2021-12-08 2022-04-19 上海市基础工程集团有限公司 用于盾构法隧道管片修复方法
WO2022089532A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 广东博智林机器人有限公司 螺杆洞的封堵方法、封堵装置、螺杆洞封堵设备、存储介质和处理器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111336990B (zh) * 2020-03-27 2021-04-13 南京航空航天大学 一种隧道断面收敛快速分析方法和装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004209911A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Komatsu Ltd 裏込材注入装置および裏込材注入方法
JP2018199950A (ja) * 2017-05-29 2018-12-20 有限会社渋谷建材 容積算出装置、容積算出方法、プログラム
CN107701200A (zh) * 2017-10-16 2018-02-16 广州地铁设计研究院有限公司 一种管片裂缝修复方法
CN207944956U (zh) * 2018-03-09 2018-10-09 中交第二航务工程局有限公司 预防隧道二次衬砌拱顶脱空的装置
CN111650584A (zh) * 2020-05-14 2020-09-11 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种盾构隧道壁后注浆加固效果检测方法及设备
CN111878121A (zh) * 2020-08-03 2020-11-03 天津爱纷销科技有限公司 一种隧道修复方法
CN111893826A (zh) * 2020-08-05 2020-11-06 沈阳工业大学 一种路基病害处治注浆的施工方法
CN112629406A (zh) * 2020-10-28 2021-04-09 中国核工业华兴建设有限公司 一种基于三维扫描仪的椭圆形底部灌浆量测量方法
WO2022089532A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 广东博智林机器人有限公司 螺杆洞的封堵方法、封堵装置、螺杆洞封堵设备、存储介质和处理器
CN113487722A (zh) * 2021-06-18 2021-10-08 浙江大学 一种基于三维激光扫描方法的混凝土构件自动化检测方法
CN114370287A (zh) * 2021-12-08 2022-04-19 上海市基础工程集团有限公司 用于盾构法隧道管片修复方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116122850A (zh) 2023-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116122850B (zh) 加固钢环防空鼓灌浆方法
CN107268878A (zh) 预制夹芯墙板的制作安装方法
CN110593890B (zh) 一种隧道波纹钢双层初衬支护方法
CN104372952A (zh) 一种无应力渗透水洗凿毛工艺
CN206784951U (zh) 一种混凝土浇筑楼板厚度控制装置
CN113187515B (zh) 以装配式uhpc结构为底模的隧道二次衬砌及其施工方法
CN109854051A (zh) 一种大型混凝土覆土罐分段浇筑方法
CN210066671U (zh) 一种新型矩形廊道结构
CN208168479U (zh) 一种检查坑预制柱结构
CN209114504U (zh) 一种地下室底板后浇带结构
CN205894061U (zh) 地下结构内衬墙与地下连续墙叠合面构造
CN212177171U (zh) 一种用于隧道加固的高强波纹板结构
CN107152111A (zh) 多水房间使用的凹凸式素混凝土导墙施工工艺
CN110847230A (zh) 一种地下室护墙混凝土浇注施工工艺
CN103669894A (zh) 一种钢筋砼筒仓内壁的加固方法及结构
CN111255488A (zh) 一种用于隧道加固的高强波纹板结构及方法
CN110396992A (zh) 一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺
CN102116049A (zh) 一种污水沟及其浇筑方法
KR100894118B1 (ko) 터널 라이닝폼의 측면거푸집 및 그 제작방법
CN110735529A (zh) 一种剪力墙塑木结合模板超低损耗支设施施工工艺
CN109826301A (zh) 一种预制装配式折板型深隧排水竖井结构
CN216379658U (zh) 一种后浇带预制盖板
CN218667661U (zh) 一种沉降后浇带超前止水抗渗混凝土结构
CN214195552U (zh) 组合式芯模
CN108103937A (zh) 利用土胎模取代模板支架的现浇混凝土箱梁施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Country or region after: China

Address after: 430058 Qidi Xiexin Science and Technology Innovation Park (QDXX-F2310), South Taizihu Innovation Valley, Wuhan Economic and Technological Development Zone, Hubei Province

Applicant after: Wuhan Jingtun Technology Co.,Ltd.

Address before: 430058 Tus Xiexin Science and Technology Innovation Park, South Taizi Lake Innovation Valley, Wuhan Economic and Technological Development Zone, Hubei Province

Applicant before: Wuhan Rongsheng Jimei Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant