CN215332886U - 一种便于注浆的隧道拱部预制管片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便于注浆的隧道拱部预制管片，整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在预制管片上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔，且每个径向注浆孔配备有注浆孔堵头进行封堵，所述预制管片的两端各有一个纵缝注浆孔从预制管片内壁逐渐向下倾斜延伸至端头。专用于拼装式衬砌，便于注浆，确保注浆材料充分填满二次衬砌背后的空洞，有效消除隧道拱部空洞带来的安全质量隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道混凝土衬砌施工技术，具体涉及一种便于注浆的隧道拱部预制管片。
背景技术
矿山法开挖采取隧道二衬传统施工工艺通过向顶部垂直灌注孔逐孔注入混凝土的方式，是利用混凝土重力自流填满二衬空间的原理。由于混凝土的流动性难以达到理想状态，在混凝土灌注到隧道拱顶后，整个灌注纵向断面基本成等腰三角形正态分布，该等腰三角形的等腰边随灌注口间距的大小发生变化，灌注口间距越大，等腰三角形的腰边就越长，意味着二衬背后脱空越大。该现象也会随混凝土灌注泵压力的大小而变化，灌注压力偏大时脱空现象会减小，灌注压力偏小时脱空现象会增大，同时两个拱顶灌注孔之间的空气也很难全部排空，拱顶空洞现象的出现不可避免。
因此，隧道二衬传统施工工艺受现有灌注施工设备和工艺的限制，二衬拱部背后脱空的现象很常见。为了解决二衬背后拱部脱空的现象，项目组提出了将隧道二衬分为左右两侧的边墙1和隧道拱顶的预制管片2，采用先现浇边墙，再将隧道外预制好的预制管片运进隧道内，置于现浇边墙上进行拼装从而完成二衬施工，如图5所示。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种专用于拼装式衬砌的拱部预制管片，同时便于注浆，确保注浆材料充分填满二次衬砌背后的空洞，有效消除隧道拱部空洞带来的安全质量隐患。
为此，本实用新型采用的技术方案为：一种便于注浆的隧道拱部预制管片，整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在预制管片上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔，且每个径向注浆孔配备有注浆孔堵头进行封堵，所述预制管片的两端各有一个纵缝注浆孔从预制管片内壁逐渐向下倾斜延伸至端头。
作为上述方案的优选，所述径向注浆孔未穿透的预留厚度为5cm，优化尺寸，既能确保快速钻孔，又能减少材料成本，确保未钻孔前的封堵效果。
进一步优选，所述预制管片的两端头分别设置有半球形凸起，且半球形凸起与预制管片的外壁齐平，纵缝注浆孔的外侧端位于预制管片端头的平面与半球形凸起的分界位置处。预制管片与边墙采用半球形进行拼装，能有效降低工作应力，有效减缓磨损，减少出现部件弯曲、裂缝、断裂的负面情况，同时优化纵缝注浆孔外侧端的位置，能确保纵缝快速注浆及注浆效果。
进一步优选，所述预制管片的左右两侧各对称设置有两个吊装孔，所述吊装孔为前后贯通的通孔，方便进行预制管片的吊装。
本实用新型的有益效果：
(1)预制管片的径向注浆孔未穿透预制管片，在进行拱顶浇筑时避免出现浆从径向注浆孔溢出的现象，同时预留的径向注浆孔又能通过电钻快速打通进行径向注浆，方便快捷；径向注浆完成再采用注浆孔堵头进行封堵，不影响后续的纵向注浆。
(2)该预制管片能进行径向注浆和纵缝补注，且事先未穿透的径向注浆孔能确保预制管片背后的混凝土回填，可避免单一材料注浆耗时较长、不易注满、留下拱部空洞等隐患，使注浆材料能充分填满二次衬砌背后、预制管片与边墙的拼接位置处，有效消除隧道二衬拱部空洞带来的安全质量隐患。
(3)使拱部预制管片+边墙现浇的二次衬砌施工方法能得以实现，预制管片在洞外预制成型，可以有效避免传统的从下往上垂直灌注二衬混凝土的质量缺陷，避免拱顶脱落塌陷的风险。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图3为注浆孔堵头的结构示意图。
图4为进行纵向加压注浆示意图。
图5为拼装式衬砌的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：
根据图1—图4所示，一种便于注浆的隧道拱部预制管片，整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成。
预制管片2上设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔21，且两个外壁未穿透的径向注浆孔21左右对称布置，径向注浆孔21至少为两个，但不限于两个，每个径向注浆孔21配备有注浆孔堵头8进行封堵。
预制管片2的两端各有一个纵缝注浆孔22，纵缝注浆孔22为内高外低的斜孔，纵缝注浆孔22从预制管片2内壁逐渐向下倾斜延伸至端头。
径向注浆孔21未穿透的预留厚度最好为5cm。
预制管片2的两端头分别设置有半球形凸起，且半球形凸起与预制管片2的外壁齐平，纵缝注浆孔22的外侧端位于预制管片2端头的平面与半球形凸起的分界位置处。预制管片2的端头与边墙1采用半球形拼装，每个预制管片2的两端头分别设置有半球形凸起，边墙1两顶部沿纵向分别设置有一列半球形凹槽，相邻两个半球形凹槽之间的距离等于单个预制管片2的厚度。
预制管片2的左右两侧各对称设置有两个吊装孔23，吊装孔23为前后贯通的通孔。
拼装式衬砌包括左右两侧现浇的边墙1和拱部的预制管片2，预制管片2在隧道外预制完成后运至隧道内沿纵向成组安装在边墙1上方，每安装完成一组后随即进行拱部预制管片的背后注浆。具体施工时，采用以下步骤：
步骤A、前期工作准备：对边墙1进行现场浇筑，预制管片2在隧道外预制完成后运至隧道内沿纵向进行成组安装。
预制管片2成组施工时，最好是，第一次以5片预制管片2为一组，此后可以是6片预制管片2为一组，最后一组以7片预制管片2进行安装及回填注浆。
纵向注浆管5和排气管6纵向并列位于隧道拱部3紧贴初期支护4防水板上，在每组最后拼装的预制管片2的外侧安装有堵头板7用于封堵。纵向注浆管5和排气管6的长度大于每组预制管片2的总长，使得纵向注浆管5和排气管6延伸到堵头板7外，堵头板7上还安装有混凝土回填泵送管9。拱部预留观察窗口，用于观察混凝土是否注满。纵向注浆管5和排气管6的管道直径优选为3.2cm。
步骤B、拱顶混凝土回填：通过混凝土回填泵送管9进行拱顶混凝土回填，回填混凝土采用细石混凝土。
步骤C、径向注浆：用电钻打穿径向注浆孔21后，再利用径向注浆孔21进行注浆，注浆材料最好采用M20水泥砂浆，压力控制在0.1Mpa，当排气管6溢浆时停止注浆并用注浆孔堵头8对径向注浆孔21进行封堵。
步骤D、拱顶注浆：纵向注浆管5进行拱顶纵向注浆，待排气管6有砂浆溢出时，停止注浆。
步骤E、纵缝注浆：在预制管片2与边墙1装配的接缝外面用砂浆封堵，在封堵的高点预留排气孔，然后从纵缝注浆孔22注浆，注浆材料最好采用灌浆料，水料比为0.14:1，注浆压力为0.1MPa，并在高点处观察，当浆液压到高处时，用砂浆封堵排气孔，再低点保压一段时间，即可结束。
步骤F、按照步骤A—E的顺序进行下一组隧道衬砌的施工，直至隧道二次衬砌全部施工完成。
Claims (4)
1.一种便于注浆的隧道拱部预制管片，其特征在于：整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在预制管片(2)上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔(21)，且每个径向注浆孔(21)配备有注浆孔堵头(8)进行封堵，所述预制管片(2)的两端各有一个纵缝注浆孔(22)从预制管片(2)内壁逐渐向下倾斜延伸至端头。
2.根据权利要求1所述的便于注浆的隧道拱部预制管片，其特征在于：所述径向注浆孔(21)未穿透的预留厚度为5cm。
3.根据权利要求1所述的便于注浆的隧道拱部预制管片，其特征在于：所述预制管片(2)的两端头分别设置有半球形凸起，且半球形凸起与预制管片(2)的外壁齐平，纵缝注浆孔(22)的外侧端位于预制管片(2)端头的平面与半球形凸起的分界位置处。
4.根据权利要求1所述的便于注浆的隧道拱部预制管片，其特征在于：所述预制管片(2)的左右两侧各对称设置有两个吊装孔(23)，所述吊装孔(23)为前后贯通的通孔。
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