CN207437104U - 隧道仰拱修复二次衬砌加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，属于隧道施工技术领域，将锁脚锚管和钢筋束组成的钢管锚筋桩插入开设在二次衬砌边墙墙脚的加固孔内，并灌注水泥砂浆以进行加固，钢管锚筋桩穿过二次衬砌钢筋混凝土并延伸至围岩中，能有效地维持仰拱及仰拱破除后隧洞整体结构平衡，避免出现二次衬砌结构向内滑动和裂缝的产生，保障施工人员和设备的安全，提高施工进度，能够极好的保证工程的质量并延长工程寿命。

Description

隧道仰拱修复二次衬砌加固结构

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道仰拱修复二次衬砌加固结构。

背景技术

隧道仰拱是隧道的主要组成部分之一,是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。

公路隧道仰拱病害缺陷有仰拱虚渣、混凝土厚度不足、混凝土不密实、底鼓、仰拱回填路面区域开裂、翻浆冒泥等，根据不同的病害程度，通常不破除既有结构并采用注浆方式对仰拱进行加固。

上述仰拱缺陷通过灌浆处理后能对既有裂缝或地下水进行封闭封堵，使虚渣等下部缺陷体形成整体，其实往往因新灌入的水泥浆缺陷体与老混凝土有龄期、强度差异，仰拱及仰拱回填混凝土表面不干净，无法形成绝对意义上的整体结构，修复结构的耐久性难以保证，很多隧道处理后经过若干年的运行还会出现同样或新的病害。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种隧道仰拱整体破除重新施做时二次衬砌加固结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，包括开设于隧道二次衬砌边墙墙脚并向外下方倾斜的加固孔，所述加固孔穿过二次衬砌混凝土结构并延伸至围岩内，所述加固孔内安装有钢管锚筋桩，所述钢管锚筋桩内、所述钢管锚筋桩与所述加固孔之间的间隙均填充有水泥砂浆；

所述钢管锚筋桩包括锁脚锚管、插入锁脚锚管内的钢筋束，所述锁脚锚管圆周壁上设置有若干注浆孔。

作为优选，所述加固孔与水平方向所成夹角为35°～45°。

作为优选，所述锁脚锚管为Φ89的无缝钢管。

作为优选，所述锁脚锚管沿长度方向每隔30cm在管壁上以梅花形布局方式布置一周所述注浆孔，所述注浆孔的孔径为10～16mm。

作为优选，所述钢筋束由三根钢筋和将三根钢筋固定连接为一体的固定环组成，所述钢筋等距离焊接于所述固定环的外环面，所述钢筋为直径20mm的螺纹钢，所述固定环有多个，且内径均为26mm，长度均为3～5cm，相邻两个固定环之间的长度为1.5m。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型将锁脚锚管和钢筋束组成的钢管锚筋桩插入开设在二次衬砌边墙墙脚的加固孔内，并灌注水泥砂浆以进行加固，能有效地维持仰拱破除后隧洞整体结构平衡，避免出现二次衬砌结构向内滑动和裂缝的产生，保障施工人员和设备的安全，提高施工进度，能够极好的保证工程的质量并延长工程寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述隧道仰拱修复二次衬砌加固结构的示意图；

图2是本实用新型所述钢管锚筋桩的结构示意图；

图中：1-二次衬砌，2-围岩，3-钢管锚筋桩，31-锁脚锚管，311-注浆孔，32-钢筋束，321-固定环，322-钢筋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

结合图1和图2所示，本实用新型所述隧道仰拱修复二次衬砌加固结构包括开设于隧道二次衬砌1边墙墙脚并向外下方倾斜的加固孔，加固孔穿过二次衬砌1并延伸至围岩2内，图中未将加固孔画出，加固孔内安装有钢管锚筋桩3，图中将加固孔内的钢管锚筋桩3画出，钢管锚筋桩3内、钢管锚筋桩3与加固孔之间的间隙均填充有水泥砂浆；钢管锚筋桩3包括锁脚锚管31、插入锁脚锚管31内的钢筋束32，锁脚锚管31圆周壁上设置有若干注浆孔311，注浆孔311的设计使得灌入钢管锚筋桩3内的部分水泥砂浆能够从注浆孔311流至锁脚锚管31与加固孔之间的间隙中。

其中，加固孔与水平方向所成夹角为35°～45°；锁脚锚管31为Φ89的无缝钢管；锁脚锚管31沿长度方向每隔30cm在管壁上以梅花形布局方式布置一周注浆孔311，注浆孔311的孔径为10～16mm；钢筋束32由三根钢筋322和将三根钢筋322固定连接为一体的固定环321组成，钢筋322等距离焊接于固定环321的外环面，钢筋322为直径20mm的螺纹钢，固定环321有多个，且内径均为26mm，长度均为3～5cm，相邻两个固定环321之间的长度为1.5m。

实现隧道仰拱修复二次衬砌加固的施工过程如下：

1、二次衬砌钢筋混凝土钻孔

二次衬砌钢筋混凝土使用电动钻孔取芯机钻孔，钻孔水平位置与电缆沟盖板齐平，角度与水平向夹角35°～45°，钻孔深度超过二次衬砌混凝土结构厚度，孔直径大于90mm。

2、围岩钻孔

钻孔采用潜孔钻，按照二次衬砌钢筋混凝土上已完成的孔定位并保持钻孔方向一致，二次衬砌钢筋混凝土钻孔与围岩钻孔的孔总长度为6m，在钻孔过程中观察围岩的地质情况，若遇围岩松动破碎时，应采用跟进套管的钻进技术；如遇坍孔应立即停钻,并进行固壁灌浆处理，待水泥初凝后，重新清孔钻进。

3、清孔与验孔

钻孔完成后使用高压风清孔，保证孔内干净无石屑和石粉，清孔完成后孔径、孔深、角度进行验收，验收合格后进入下一步工序。

4、钢管锚筋桩安装及灌浆封孔

孔位验收合格后将锁脚锚管31插入钻孔中，将注浆管的一端与注浆泵的出口管路连接，注浆管为管，注浆管另一端穿入钢筋束32内，注浆管的出口初始位置距孔底端30cm，将钢筋束32插入锁脚锚管31内，启动注浆泵将搅拌好的M20水泥砂浆注入钻孔内，水泥砂浆自孔底向外灌注，注浆压力0.5MPa，待孔口连续溢浆后停止灌浆，安装止浆塞以防止水泥砂浆溢出，等待水泥砂浆固化45分钟后即可拆除止浆塞；钢筋束32的初始长度不超过锁脚锚管31的长度并大于钻孔深度，待水泥砂浆固化到设计强度时，用砂轮机切除露出孔外的钢筋束32和锁脚锚管31。

本实用新型适用的范围是隧道仰拱及仰拱回填破除后重新施做时对二次衬砌钢筋混凝土结构进行加固，破除采用跳仓方式进行，破除段纵向最长不超过6m，破除前对相邻不需要处理的仰拱进行横向刻槽，刻槽深度与仰拱一致，刻槽是为了避免破除时震动对相邻结构体的影响。

本实用新型已适用于渝蓉高速龙泉山隧道仰拱缺陷修复中，除上述施工工序外，还需注意以下问题：

在围岩钻孔过程中，由于潜孔钻干孔作业，作业时同时需要利用高压气将孔内石粉及石屑吹出孔外，为了抑制扬尘在洞内扩散，在孔口附近采用喷淋器不间断喷雾方式降尘，洞内采用雾炮车进行降尘，雾炮车数量根据粉尘浓度调整，工人佩戴防尘口罩；

龙泉山隧道为低浓度瓦斯隧道，并且隧道已经贯通，钻孔施工时瓦斯可能沿着岩石裂隙溢出，瓦斯检测由专职瓦检员、管理人员及其他特殊工种人员检测。瓦检员使用便携式光干涉甲烷测定器进行检测，其他人员使用便携式沼气检测报警仪，两种仪器共同组成瓦斯检测体系；

瓦斯检测地点为钻孔工作面前后20m范围、主洞的车行通道和人行通道、各种作业台车和机械附近20m内的风流中、电动机及开关附近20m内的风流中。瓦检员主要检测甲烷浓度和二氧化碳浓度，检测频率为60min/次，出现异常状况时瓦斯检测员旁站全程进行检测，并记录检测结果；

钻孔开始前，先采用便携式甲烷检测报警仪对施工段进行一次检测；钻孔过程中连续检测，在钻孔完成后，对隧道进行一次全面、连续检查。检查完成后瓦检员对瓦斯检测完毕后实行“三填写”制度，即填写瓦斯检查牌板、瓦斯检查记录本和瓦斯检查登记薄；

监测的同时为了降低瓦斯浓度，隧道安装射流风机通风，每个工作点使用排风扇，使隧道风速达到1m/s，防止瓦斯积聚，任意点的瓦斯浓度都小于0.5％。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，其特征在于，包括开设于隧道二次衬砌边墙墙脚并向外下方倾斜的加固孔，所述加固孔穿过二次衬砌混凝土结构并延伸至围岩内，所述加固孔内安装有钢管锚筋桩，所述钢管锚筋桩内、所述钢管锚筋桩与所述加固孔之间的间隙均填充有水泥砂浆；

所述钢管锚筋桩包括锁脚锚管、插入锁脚锚管内的钢筋束，所述锁脚锚管圆周壁上设置有若干注浆孔。

2.根据权利要求1所述的隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，其特征在于，所述加固孔与水平方向所成夹角为35°～45°。

3.根据权利要求1所述的隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，其特征在于，所述锁脚锚管为Φ89的无缝钢管。

4.根据权利要求1所述的隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，其特征在于，所述锁脚锚管沿长度方向每隔30cm在管壁上以梅花形布局方式布置一周所述注浆孔，所述注浆孔的孔径为10～16mm。

5.根据权利要求1所述的隧道仰拱修复二次衬砌加固结构，其特征在于，所述钢筋束由三根钢筋和将三根钢筋固定连接为一体的固定环组成，所述钢筋等距离焊接于所述固定环的外环面，所述钢筋为直径20mm的螺纹钢，所述固定环有多个，且内径均为26mm，长度均为3～5cm，相邻两个固定环之间的长度为1.5m。