隧道拱顶带模注浆施工方法

摘要

隧道拱顶带模注浆施工方，法其施工方法步骤如下：安装衬砌台车→确定注浆管长度→安装固定注浆管→观察拱顶模板内凝土注浆→配制专用充填砂浆→启动制注浆一体机注浆→注浆结束→卸掉法兰；采用该方的带模注浆技术及微膨胀、高流动性混凝土注浆，粘接力强，对混凝土浇筑形成的断面缝隙具有修复，其综合性能优于衬砌混凝土的性能；并减少了隧道衬砌混凝土开裂、脱空和脱落的风险，提高了隧道衬砌对地质风险的免疫力，减少了运营时隧道衬砌发生灾害的风险，能够一次饱满，后期不再花费较多的施工成本；通过该方法的应用，确保了隧道衬砌质量。

权利要求

1.隧道拱顶带模注浆施工方法，其特征是：其方法步骤如下：

步骤一：将组装衬砌台车安装在隧道地面的轨道上固定就位后，将制注浆一体机放在衬砌台车底部地面平台上，输送软管的两端分别连接在变径管接头和制注浆一体机出料管口上；

步骤二：确定注浆管下料长度，将准备好的第一注浆管或排气管通过台车顶部预留孔处进行“试穿”量测；在拱顶模板外沿的第一注浆管上标记第一条线，用来检测衬砌厚度是否符合要求；从拱顶模板外沿+定位套管长度4.3cm+2cm划第二条标线，即第一注浆管的下料长度；

步骤三：安装固定注浆管：将切割好的第一注浆管穿入拱顶模板上的第一圆孔后，用法兰将第一注浆管固定在拱顶模板上的第一圆孔内；

步骤四：观察判断拱顶模板内混凝土注浆或冲顶情况：按照灌注孔的顺序依次观察混凝土注浆孔或观察孔的出浆情况，查看拱顶模板内的混凝土注浆或冲顶情况，判断拱顶模板内是否注满混凝土浆；

步骤五：配制专用充填砂浆：采用专用的制浆注浆一体机，配制专用充填砂浆作为混凝土注浆料，配置的混凝土注浆料重量比为：水：充填砂浆=18:100，另加0.08%微膨胀剂；水泥宜采用硅酸盐水泥；混凝土注浆料要求连续拌制，拌制过程中严格监控各项材料用量，确保注浆质量；

步骤六：注浆：启动制注浆一体机，依次观察第二圆孔、第三圆孔和第四圆孔，同时作排气孔，用于是否流出所注混凝土注浆，当其它观察孔流出混凝土注浆达到相同密度的混凝土浆体时，立即结束注混凝土浆，对该圆孔进行封闭；当压力表达到1.0MPa，孔口仍未流出混凝土注浆，应更换下一个注浆孔再进行混凝土注浆，直至中间第二圆孔、第三圆孔和第四圆孔和模板端头上的观测孔流出混凝土浆3-5s时停止注浆；

步骤七：注浆结束，从制注浆一体机的出浆管口和变径管接头尾端管口上卸下混凝土注浆输送软管，封堵注浆管孔,待混凝土注浆初凝后，卸掉定位法兰，转至下一孔注浆。

说明书

隧道拱顶带模注浆施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种隧道施工方法，具体的说是一种隧道拱顶带模注浆施工方法。

背景技术

[0002] 隧道衬砌施工由于衬砌混凝土的局限性，致使二衬背后特别是拱顶会出现孔洞、夹层等脱空区，混凝土填充不密实，极大的影响了衬砌混凝土的整体强度。且一般的隧道二衬背后注浆均为衬砌完工后的二次施工，其水泥浆注浆材料成本低，但其脆性大，强度低，收缩严重，泌水多，而且一般需要多次钻孔、注浆及雷达探测，施工成本较高，尤其是后期二次注浆时，失去了带模及时注浆提高衬砌整体力学性能的优势，注浆再次形成“两层皮”的结构。同时，注浆在一定程度上具有防渗功能，因此，在隧道施工中必须以回填注浆来密实二衬混凝土背后的脱空区，确保衬砌混凝土的整体强度，增强防水功能。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种隧道衬砌拱顶带模板注浆施工方法，该方法是采用一模板二衬注浆，时间控制在2h左右，且不占用正常二衬注浆施工时间；所采用的注浆管及微膨胀、缓凝、早强砂浆，在衬砌浇筑后及时注浆，能有效提高衬砌混凝土与注浆浆液间的粘接整体性；同时，具有降低材料消耗，减少人力的投入，降低工程成本的功效，而且可应用于公路、地铁、矿山等隧道施工中。

[0004] 本发明的技术方案是：隧道拱顶带模注浆施工方法，其施工方法步骤如下：

[0005] 步骤一：将组装衬砌台车安装在隧道地面的轨道上固定就位后，将制注浆一体机放在衬砌台车底部地面平台上，输送软管的两端分别连接在变径管接头和制注浆一体机出料管口上；

[0006] 步骤二：确定注浆管下料长度，将准备好的第一注浆管或排气管通过台车顶部预留孔处进行“试穿”量测；在拱顶模板外沿的第一注浆管上标记第一条线，用来检测衬砌厚度是否符合要求；从拱顶模板外沿+定位套管长度4.3cm+2cm划第二条标线，即第一注浆管的下料长度；

[0007] 步骤三：安装固定注浆管：将切割好的第一注浆管穿入拱顶模板上的第一圆孔后，用法兰将第一注浆管固定在拱顶模板上的第一圆孔内；

[0008] 步骤四：观察判断拱顶模板内混凝土注浆或冲顶情况：按照灌注孔的顺序依次观察混凝土注浆孔或观察孔的出浆情况，查看拱顶模板内的混凝土注浆或冲顶情况，判断拱顶模板内是否注满混凝土浆；

[0009] 步骤五：配制专用充填砂浆：采用专用的制浆注浆一体机8，配制专用充填砂浆作为混凝土注浆料，专用充填砂浆作为注浆料（配置的水料比中：水：充填砂浆=18:100（重量比），另加0.08%微膨胀剂；水泥宜采用硅酸盐水泥；注浆材料要求连续拌制，拌制过程中严格监控各项材料用量，确保注浆质量；

[0010] 步骤六：注浆：启动制注浆一体机，依次观察第二圆孔、第三圆孔和第四圆孔，同时作排气孔，用于是否流出所注混凝土浆，当其它观察孔流出混凝土注浆达到相同密度的混凝土浆体时，立即结束注混凝土浆，对该圆孔进行封闭；当压力表达到1.0MPa，孔口仍未流出混凝土注浆，应更换下一个注浆孔再进行混凝土注浆，直至中间第二圆孔、第三圆孔和第四圆孔和模板12端头上的观测孔流出混凝土浆3-5s时停止注浆；

[0011] 步骤七：注浆结束，从制注浆一体机的出浆管口和变径管接头尾端管口上卸下混凝土注浆输送软管，封堵注浆管孔,待混凝土注浆初凝后，卸掉定位法兰，转至下一孔注浆。

[0012] 本发明的有益效果是：采用该方法的带模注浆技术及微膨胀、高流动性混凝土注浆，粘接力强，对混凝土浇筑形成的断面缝隙具有修复，其综合性能优于衬砌混凝土的性能；并减少了隧道衬砌混凝土开裂、脱空和脱落的风险，提高了隧道衬砌对地质风险的免疫力，减少了运营时隧道衬砌发生灾害的风险，能够一次饱满，后期不再花费较多的施工成本；通过该方法的应用，确保了隧道衬砌质量。

附图说明

[0013] 下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明。

[0014] 图1是衬砌台车结构示意图；

[0015] 图2是图1中的纵断面图(即A-A剖视图)；

[0016] 图3是图1中的B向放大图（连接件安装示意图）；

具体实施方式

[0017] 在本发明给出的图1、图2、图3实施例中，用槽钢、金属板焊接成衬砌台车架，千斤顶15分别、拱顶模板11，左侧拱墙模板14，右侧拱墙模板13组合安装在衬砌台车架上，车架底端安装的滚轮坐落在隧道内地面平台的轨道上，组成隧道衬砌施工衬砌台车a。将衬砌台车a安装在开挖的隧道内固定就位后，将制注浆一体机8放在衬砌台车a底部地面上，输送软管b的两端分别连接在变径管接头619和制注浆一体机出浆管口上。

[0018] 在拱顶模板11（纵向）等间距设有结构相同的3个混凝土灌注孔5和4个结构相同的4个圆孔；第一混凝土灌注孔51、第二混凝土灌注孔52、第三混凝土灌注孔53；隧道衬砌拱顶一端的模板12上方设有观测孔121；在衬砌台车a的拱顶模板11顶部（纵向）设有4个圆孔的孔径均为40mm；

[0019] 所述的结构相同的4个圆孔为：第一圆孔61、第二圆孔62、第三圆孔63、第四圆孔64或者观察孔；第一圆孔61设在二衬混凝土的封闭端；第四圆孔64位于已二衬混凝土的开放端；第四圆孔64圆孔距离端模0.6-1.5m；在第一混凝土灌注孔51与第二混凝土灌注孔52之间设有第二圆孔62；第二混凝土灌注孔52与第三混凝土灌注孔53之间设有第三圆孔63。将法兰612安装固定在第一圆孔61、第二圆孔62、第三圆孔63和第四圆孔64上；在衬砌台车a一端模板12的顶部观测孔121，观测孔用于观察灌注混凝土注浆情况。

[0020] 其中靠近拱顶模板11施工端的第一圆孔61为主注浆孔，用法兰612将第一注浆管611安装固定在第一圆孔61内；第一圆孔61为主注浆孔第二圆孔62、第三圆孔63、第四圆孔
64作为观察孔或者备用注浆孔。

[0021] 当二衬混凝土施工即将结束，并在二衬混凝土模板未拆除之前，及时通过安装固定在第一圆孔内第一注浆管611，对二衬混凝土拱顶上的孔洞、夹层和脱空区位进行混凝土注浆，同时通过第二圆孔62、第三圆孔63、第四圆孔64观察注浆饱满程度。

[0022] 所述的第一注浆管：将第一混凝注浆管611插装在拱顶模板11顶部的法兰612中，使顶端设有凹槽的第一注浆管611的管头顶住防水板4后，在拱顶模板11外沿的第一混凝注浆管611上标记第一条与拱顶模板11外沿线，用来检测衬砌厚度是否满足要求；第二条线为拱顶模板11外沿+定位套管614长度4.3cm +2cm，即第一注浆管611的下料长度。

[0023] 所述的组合式管接头：通过连接管615将球阀616上端安装在第一管接头611的下端头，第一管接头611的上端头设为凹槽形十字管头；第二管接头617上端安装在球阀616的下端管头上，压力表C安装在第二管接头617上，变径管接头619安装在第二管接头617下端头，组成组合式输送管接头。

[0024] 本发明的隧道拱顶带模注浆施工方法，其注浆施工方法步骤如下：

[0025] 步骤一：将衬砌台车a安装在开挖的隧道内地面平台的轨道上固定就位后，将制注浆一体机8放在衬砌台车a底部地面平台上，输送管b的两端分别连接在变径管接头619和制注浆一体机8出料管口上；

[0026] 步骤二：将准备好的第一注浆管或排气管通过台车顶部预留孔处进行“试穿”量测；在拱顶模板11外沿的第一注浆管611上标记第一条线，用来检测衬砌厚度是否符合要求；从拱顶模板11外沿+定位套管614长度（4.3cm）+2cm划第二条标线，即第一注浆管611的下料长度；

[0027] 步骤三：安装固定注浆管：将切割好的第一注浆管穿入拱顶模板11上的第一圆孔后，用法兰612将第一注浆管611安装固定在拱顶模板11上的第一圆孔61内；

[0028] 步骤四：观察判断拱顶模板内混凝土注浆或冲顶情况，按照灌注孔的顺序依次观察混凝土注浆孔（观察孔）的出浆情况，查看拱顶模板内的混凝土注浆或冲顶情况，判断拱顶模板内是否注满混凝土浆；

[0029] 步骤五：配制专用充填砂浆：采用专用的制浆注浆一体机8，配制专用充填砂浆作为混凝土注浆料，专用充填砂浆作为注浆料（配置的水料比中：水：充填砂浆=18:100（重量比），另加0.08%微膨胀剂；水泥宜采用硅酸盐水泥；注浆材料要求连续拌制，拌制过程中严格监控各项材料用量，确保注浆质量；

[0030] 步骤六：启动制注浆一体机注浆，启动制注浆一体注浆机8，依次观察第二圆孔62、第三圆孔63和第四圆孔64（同时作排气孔用）是否流出所注混凝土注浆，当其它观察孔流出混凝土注浆达到相同密度的混凝土浆体时，立即结束注混凝土浆，对该圆孔进行封闭。当压力表617达到1.0MPa，孔口仍未流出混凝土注浆，应更换下一个注浆孔在进行注浆，直至中间第二圆孔62、第三圆孔63和第四圆孔64和模板12端头上的观测孔121流出混凝土浆3-5s时停止注浆；

[0031] 步骤七：注浆结束，从制注浆一体机注浆8的出浆管口和变径管接头619尾端管口上卸下混凝土注浆输送软管b，封堵注浆管孔,待混凝土浆液初凝后，卸掉定位法兰613，转至下一孔注浆。