實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝和相應設備，本工藝步驟為先在需要進行襯砌拱頂充填注漿的地方設置中空的注漿管，然后進行正常的隧道二次襯砌混凝土灌注施工，之后再用注漿泵接駁注漿管實施襯砌拱頂充填注漿，最后再取出注漿管。本發(fā)明可以有效提高隧道襯砌質量，并因為避免了襯砌拱頂充填注漿工序，可以大幅度的節(jié)約成本。同時本發(fā)明提供一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步的設備。
【專利說明】實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝和設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明提供一種用于隧道建設施工的工藝和相應的設備，特別是用于隧道中進行二次襯砌同時進行襯砌拱頂充填注漿的工藝和設備。
【背景技術】
[0002]隧道的修建一般分為開挖、初期支護、噴錨、二次襯砌等工序，其中二次襯砌的施工多數(shù)是采用隧道襯砌臺車進行，二襯施工灌注混凝土的順序是自下而上，左右平衡，由于襯砌臺車和已開挖圍巖形成的是一個封閉空間，向內灌注混凝土底部及兩側是通過臺車上的工作窗，最后是通過設置在臺車頂部的灌漿口。在采用灌漿口灌注混凝土的時候，由于對灌注情況無法觀察，灌注少了，容易在頂部及環(huán)縫處形成空洞，而灌注多了，由于混凝土泵壓力很大，又很容易爆漿甚至損傷襯砌臺車。
[0003]空洞現(xiàn)象的產生還有一個重要的原因就是:盡管二襯時頂部混凝土打滿了，但在封頂停止?jié)仓?，隨著頂部混凝土向兩側逐步流動填滿空隙，導致頂部還是會出現(xiàn)空洞，這種現(xiàn)象在二襯施工人員追求進度，快速澆筑或鋼筋網(wǎng)較密的情況時，尤為突出?？赡芤鹂斩船F(xiàn)象的原因還有:頂部防水布向兩側張緊下沉，使得頂部無法澆筑飽滿等。
[0004]為了解決這個問題，一般隧道利用臺車進行二次襯砌時，會預留襯砌拱頂充填注漿孔，在二襯完成一段時間后，單獨進行襯砌拱頂充填注漿。但在實踐中，襯砌拱頂充填注漿效果并不理想，一是襯砌拱頂充填注漿耗費額外的人力物力成本，而是襯砌拱頂充填注漿如果處理不好，會形成新的病害。
[0005]本發(fā)明的革新之處在于，提供一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，該方法可在二次襯砌即灌注混凝土后和臺車拆模前進行襯砌拱頂充填注漿，把隧道二襯的模注工序和襯砌拱頂充填注漿工序集合在一起完成，可以有效提高隧道襯砌質量，并因為避免了以后的單獨襯砌拱頂充填注漿工序，可以大幅度的節(jié)約成本。同時本發(fā)明提供一種能夠在隧道二次襯砌同時進行襯砌拱頂充填注漿的設備。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于，研制出一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝以及相應設備，可在一次灌漿后和臺車拆模前進行襯砌拱頂充填注漿，把隧道二襯的模注工序和襯砌拱頂充填注漿工序集合在一起完成，能夠確保隧道二次襯砌混凝土一次施做就能達到飽滿密實，減少工序，降低成本。
[0007]本發(fā)明通過如下技術方案實現(xiàn)的，一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，該方法包括以下步驟:
(1)在常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注施工前，在可能出現(xiàn)空洞的位置預設注漿管，注漿管一端在需要進行襯砌拱頂充填注漿的空間內，另外一端延伸出來以接駁注漿泵；
(2)進行常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注施工；
(3)常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注完成后通過注漿泵接駁注漿管實施襯砌拱頂充填注漿；
(4)取出注漿管。
[0008]上述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，還可以是，步驟
(4)中取出注漿管可以是在步驟(3)通過注漿泵接駁注漿管實施襯砌拱頂充填注漿時，從隧道二次襯砌已灌注混凝土的空間中逐步退出。
[0009]上述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，還可以是，步驟(I)中可設置多個注漿管。
[0010]上述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，還可以是，步驟
(I)中的注漿管設置成垂直于地面的方式。
[0011]上述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，還可以是，步驟
(I)中的注漿管設置成平行于地面并且同隧道方向一致的方式
一種在隧道二次襯砌同時進行襯砌拱頂充填注漿的設備，其由注漿管和注漿泵構成，其中注漿管為中空的。
[0012]上述的襯砌拱頂充填注漿設備，還可以是，注漿管的內徑為2-15cm。
[0013]上述的襯砌拱頂充填注漿設備，還可以是，其還包括固定支架和伸縮系統(tǒng)，其中伸縮系統(tǒng)固定在固定支架上，并與注漿管相連，伸縮系統(tǒng)使得注漿管可以伸入或退出需要灌注混凝土的空間。
[0014]上述的襯砌拱頂充填注漿設備，還可以是，其還包括一旋轉機構，旋轉機構固定在注漿管上，使得注漿管可以通過該機構進行任意角度的注漿。
[0015]上述的襯砌拱頂充填注漿設備，還可以是，固定支架可以用襯砌臺車代替。本發(fā)明所述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝以及相應設備，能在襯砌一次灌漿時觀察灌注是否飽滿，并可在一次灌漿后和臺車拆模前進行襯砌拱頂充填注漿，可以有效提高隧道襯砌質量，并因為避免了襯砌拱頂充填注漿工序，可以大幅度的節(jié)約成本。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本設備實施例1布置圖；
圖2為本設備實施例2布置圖；
圖3為本設備實施例3布置圖；
附圖標記:1_注漿管；2_注漿泵；3-固定支架；4_伸縮系統(tǒng)；5_旋轉機構；6_襯砌臺車；11-隧道壁；12_混凝土層。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發(fā)明進行進一步的說明:
在鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道、水利隧道等隧道施工時，一般采用襯砌臺車的灌漿口灌注混凝土，但由于對灌注情況無法觀察，灌注少了，容易在頂部及環(huán)縫處形成空洞，而灌注多了，由于混凝土泵壓力很大，又很容易爆漿甚至損傷襯砌臺車。同時產生空洞還有一個重要的原因就是:盡管二襯時頂部混凝土打滿了，但在封頂停止?jié)仓?，隨著頂部混凝土向兩側逐步流動填滿空隙，導致頂部還是會出現(xiàn)空洞，這種現(xiàn)象在二襯施工人員追求進度，快速澆筑或鋼筋網(wǎng)較密的情況時，尤為突出。因此傳統(tǒng)意義上隧道施工是先進行隧道二襯施工即先灌注混凝土，在施工時預留注漿孔，等二襯施工完畢后混凝土完全凝固后單獨進行襯砌拱頂充填注漿。但在實踐中，襯砌拱頂充填注漿效果并不理想，一是襯砌拱頂充填注漿耗費額外的人力物力成本，二是襯砌拱頂充填注漿如果處理不好，會形成新的病害。
[0019]本發(fā)明是在隧道施工過程中，在襯砌臺車已經(jīng)構建好需要灌注混凝土的模具后，進行實施，該方法包括以下步驟:
(1)在常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注施工前，在可能出現(xiàn)空洞的位置預設注漿管，注漿管一端在需要進行襯砌拱頂充填注漿的空間內，另外一端延伸出來以接駁注漿泵；
(2)進行常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注施工；
(3)常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注完成后通過注漿泵接駁注漿管實施襯砌拱頂充填注漿；
(4)取出注漿管。
[0020]本發(fā)明在隧道施工的二次襯砌即灌注混凝土之前先設置中空的注漿管，在灌注混凝土完成并充分振搗后，在其初凝之前通過注漿泵接駁注漿管實施灌注充填混凝土漿，這樣使得其與隧道二襯施工同步，既能及時填充二襯背后的空洞，優(yōu)化二襯后隧道整體的受力條件，節(jié)約建設成本。
[0021]本發(fā)明的關鍵是充填混凝土漿的時間，一般是在二次襯砌混凝土初凝之前進行灌注，這樣可以盡量的避免頂部混凝土向兩側逐步流動填滿空隙，導致頂部還是會出現(xiàn)空洞，同時由于之前灌注的混凝土并沒有完全凝固，所以后面通過注漿管灌注的混凝土可以與之前灌注的混凝土更好的鍥合和凝固在一起，從而形成一個澆灌整體，能夠更好的提高灌注質量。具體混凝土凝固的時間要根據(jù)不同的情況，比如水泥的標號，混凝土的配比以及不同的環(huán)境來測試。需要說明的是，本發(fā)明設置注漿管是在二次襯砌灌注混凝土之前，當然也可以將設置注漿管的時間改在二次襯砌灌注混凝土時或者灌好混凝土準備接駁注漿泵充填混凝土漿之前，這個順序本身不影響本發(fā)明。
[0022]本發(fā)明的步驟(4)中取出注漿管，可以是在充填混凝土漿后，一次性的取出，也可以是在步驟(3)通過注漿泵接駁注漿管實施充填混凝土漿時，一邊充填混凝土，一邊將注漿管從灌注混凝土的空間中逐步退出。
[0023]同時本發(fā)明可以根據(jù)施工情況設置多個注漿管，同時注漿管的位置可以根據(jù)不同的情況設置，不管是設置在隧道的拱頂部還是兩個側面；不管是設置與與地面平行還是垂直均可，但要保證的就是注漿管一端應當設置在需要二次襯砌灌注混凝土的空間中，而另外一端設置在該空間之外，以便于接駁注漿管充填混凝土漿。但作為通常情況和施工實踐來說，由于混凝土自身的重力關系，在隧道垂直高度的一半以下不容易出現(xiàn)空洞，最容易出現(xiàn)空洞的是隧道的頂部，因此通常注漿管其在需要灌注混凝土的空間內的一端應當設置在隧道的垂直高度的一半以上，并且往往設置在靠近隧道頂部的位置。在此說明兩種設置方式，一種是將注漿管設置成垂直于地面的方式，注漿管在需要灌注混凝土的空間內的一端靠近隧道的拱頂；另外一種是將注漿管設置成平行于地面并且同隧道方向一致的方式。
[0024]下面著重介紹作為本發(fā)明工藝專用的設備。
[0025]實施里1:如圖1所示，一種在隧道二次襯砌同時進行襯砌拱頂充填注漿的設備，其由注漿管I和注漿泵2構成，其中注漿管為中空的，注漿管與注漿泵相連接，注漿泵可以將混凝土通過中空的注漿管注入到指定的地方。注漿管的內徑的大小可以根據(jù)不同的情況配置，一般情況下其內徑大小為2cm到8cm。
[0026]本發(fā)明實際應用與鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道、水利隧道等隧道施工，隧道壁11需要進行二次襯砌施工，即需要灌注混凝土，在襯砌臺車已經(jīng)構建好需要進行隧道襯砌混凝土灌注的模具后，在需要二次襯砌的地方將本設備中的注漿管首端設置在準備或者剛進行二次襯砌混凝土層12中，當然注漿管首端最好設置在容易出現(xiàn)空洞的地方，即需要進行襯砌拱頂充填注漿的空間內；與注漿泵相連的注漿管尾端延伸出需要灌注混凝土的空間。
[0027]實施例2:如圖2所示，作為上述設備的改進，其還包括一固定支架和伸縮系統(tǒng)，其中伸縮系統(tǒng)固定在固定支架上，并與注漿管相連，伸縮系統(tǒng)使得注漿管可以伸入或退出需要灌注混凝土的空間。
[0028]伸縮系統(tǒng)是一種常見的系統(tǒng)，其構成方式可以為很多種，不管哪種方式，只要能夠達到使得注漿管可以伸入或退出需要灌注混凝土的空間即可。在此簡單說明兩種方式，一種方式為伸縮系統(tǒng)具有一內徑比固定支架的外徑稍大中空管，中空管套在固定支架上，在中空管下部設置一具有螺紋的孔，從孔洞中穿入螺紋并擰緊，可以將其固定在固定支架上，通過擰松螺紋并移動中空管位置，可以將其固定在不同的位置，從而達到注漿管伸入或退出需要灌注混凝土的空間的目的。第二種方式為伸縮系統(tǒng)設置成液壓結構，通過液壓可以調整注漿管的伸入或退出。
[0029]另外本設備還可以設置一旋轉機構5，旋轉機構固定在注漿管上，可以使得注漿管可以通過催動旋轉機構進行任意角度的旋轉。當然其它的可以使得注漿管旋轉的方法也在本專利保護范圍內。
[0030]實施例3:如圖3所示，本發(fā)明中的固定支架3可以用襯砌臺車6代替，即可以將上述所說專用設備整合在普通的襯砌臺車上，從而達到更方便、更有效的利用現(xiàn)有資源。
[0031]應理解，以上實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的施工工藝，包括以下步驟: (1)在常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注施工前，在可能出現(xiàn)空洞的位置預設注漿管，注漿管一端在需要進行襯砌拱頂充填注漿的空間內，另外一端延伸出來以接駁注漿泵； (2)進行常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注施工； (3)常規(guī)的隧道二次襯砌混凝土灌注完成后通過注漿泵接駁注漿管實施襯砌拱頂充填注漿； (4)取出注漿管。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，其特征在于，步驟(4)中取出注漿管可以是在步驟(3)通過注漿泵接駁注漿管實施襯砌拱頂充填注漿時，從隧道二次襯砌已灌注混凝土的空間中逐步退出。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，其特征在于，步驟(I)中可設置多個注漿管。
4.根據(jù)權利要求書I所述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，其特征在于，步驟(I)中的注漿管設置成垂直于地面的方式。
5.根據(jù)權利要求書I所述的一種實現(xiàn)襯砌拱頂充填注漿與隧道襯砌同步實施的工藝，其特征在于，步驟(I)中的注漿管設置成平行于地面并且同隧道方向一致的方式。
6.一種用于權利要求1工藝的襯砌拱頂充填注漿設備，其特征在于，其由注漿管和注漿泵構成，其中注漿管為中空的。
7.根據(jù)權利要求6所述的襯砌拱頂充填注漿設備，其特征在于，注漿管的內徑為2_15cm0
8.根據(jù)權利要求6所述的襯砌拱頂充填注漿設備，其特征在于，其還包括固定支架和伸縮系統(tǒng)，其中伸縮系統(tǒng)固定在固定支架上，并與注漿管相連，伸縮系統(tǒng)使得注漿管可以伸入或退出需要灌注混凝土的空間。
9.根據(jù)權利要求書6所述的襯砌拱頂充填注漿設備，其特征在于，其還包括一旋轉機構，旋轉機構固定在注漿管上，使得注漿管可以通過該機構進行任意角度的注漿。
10.根據(jù)權利要求6所述的襯砌拱頂充填注漿設備，其特征在于，固定支架可以用襯砌臺車代替。
【文檔編號】E21D11/10GK104295305SQ201410140396
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權日:2014年2月12日
【發(fā)明者】齊洪軍, 郭會民 申請人:齊洪軍, 郭會民