水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，一、按照設(shè)計(jì)要求在巖體上開挖隧洞，然后在隧洞洞壁表面噴射混凝土支護(hù)層；二、在噴射混凝土支護(hù)層表面涂覆隔離劑層，然后在隧洞內(nèi)壁上按照設(shè)計(jì)的灌漿部位沿隧洞徑向預(yù)埋鋼套管后澆筑混凝土襯砌及洞頂回填灌漿；三、通過預(yù)埋鋼套管進(jìn)行第一次深孔鉆孔，將第一次灌漿塞置于混凝土襯砌內(nèi)進(jìn)行第一次灌漿；四、待第一次灌漿完成后，在原位進(jìn)行第二次深孔鉆孔后將第二次灌漿塞置于距混凝土襯砌外緣1.5m處進(jìn)行第二次灌漿。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于取消了現(xiàn)有技術(shù)中的高壓水開環(huán)工藝，直接進(jìn)行深孔高壓灌漿，避免了由于混凝土襯砌裂縫使得壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)值，以及裂縫封堵和灌漿工藝調(diào)整等一系列問題。
【專利說明】水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌，尤其是涉及水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水工高壓引水隧洞為滿足防滲及投資控制要求，襯砌型式普遍采用滿足抗裂設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌。灌漿式預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌通過高壓灌漿填塞混凝土襯砌與圍巖之間的接觸縫和深部巖石裂隙，從而使襯砌獲得預(yù)壓應(yīng)力、襯砌周圍巖體完整性和抗?jié)B性能均得到有效提高，保證襯砌與圍巖共同工作，避免運(yùn)行期混凝土襯砌產(chǎn)生裂縫，以達(dá)到抗?jié)B和節(jié)省投資的目的。
[0003]傳統(tǒng)的灌漿式預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌采用一次高壓灌漿法，在混凝土襯砌澆筑完成后，首先進(jìn)行頂拱范圍內(nèi)的回填灌漿，然后進(jìn)行高壓水開環(huán)，使襯砌與圍巖充分脫開，最后對(duì)隧洞周邊進(jìn)行群孔高壓灌漿(孔深約1.5m，灌漿壓力約2MPa)，使襯砌得到設(shè)計(jì)預(yù)壓應(yīng)力。這種方法由于襯砌混凝土在澆筑過程中往往難以避免產(chǎn)生裂縫，在高壓水開環(huán)時(shí)就會(huì)加速裂縫擴(kuò)展，使壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)值，影響襯砌預(yù)應(yīng)力效果，即使采取一系列溫控和裂縫封堵措施，仍難以完全保證預(yù)應(yīng)力灌漿質(zhì)量及預(yù)應(yīng)力效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，按照下述步驟進(jìn)行:
第一步、按照設(shè)計(jì)要求在巖體上開挖隧洞，然后在所述隧洞洞壁表面噴射混凝土支護(hù)層，厚度為5cm-20cm ；
第二步、在所述噴射混凝土支護(hù)層表面涂覆隔離劑層，然后在隧洞內(nèi)壁上按照設(shè)計(jì)的灌漿部位沿隧洞徑向預(yù)埋鋼套管，然后澆筑混凝土襯砌及洞頂回填灌漿；
第三步、通過所述預(yù)埋鋼套管進(jìn)行第一次深孔鉆孔，孔深為2m，將第一次灌漿塞置于混凝土襯砌內(nèi)部進(jìn)行第一次灌漿，所述第一次灌漿壓力為4MPa?5Mpa ；
第四步、待第一次灌漿完成后，在原位即第三步所述預(yù)埋鋼套管處進(jìn)行第二次深孔鉆孔，孔深為7m，然后將第二次灌漿塞置于距混凝土襯砌外緣1.5m處進(jìn)行第二次灌漿，所述第二次灌漿壓力為6MPa?8Mpa。
[0006]所述第一次灌漿、第二次灌漿均采用群孔灌漿法，一次灌漿四排二十四孔；所述隔離劑層為石灰漿層。
[0007]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面:
1、取消了現(xiàn)有技術(shù)中的高壓水開環(huán)工藝，直接進(jìn)行一次深孔高壓灌漿，避免了由于混凝土襯砌裂縫使得壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)值，以及裂縫封堵和灌漿工藝調(diào)整等一系列問題，簡(jiǎn)化了施工方法，節(jié)約了工期，確保灌漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值，從而保證了預(yù)應(yīng)力效果。[0008]2、隧洞開挖完成后及時(shí)形成噴射混凝土支護(hù)層，減小了開挖所形成的松弛圈的范圍，提高了圍巖承載力；同時(shí)，相當(dāng)于對(duì)開挖的隧洞內(nèi)周面進(jìn)行混凝土找平，減小了圍巖(隧洞周邊巖體)對(duì)混凝土襯砌的約束，避免了混凝土襯砌裂縫的產(chǎn)生，增加襯砌預(yù)應(yīng)力效果。
[0009]3、在噴射混凝土支護(hù)層表面上涂覆隔離劑層，使得第一次深孔高壓灌漿時(shí)噴射混凝土支護(hù)層與混凝土襯砌之間盡量脫開并沖填密實(shí)水泥漿液，確保了混凝土襯砌預(yù)應(yīng)力效果O
[0010]4、兩次深孔高壓灌漿均采用群孔灌漿法，灌漿孔在同一斷面位于相同部位，保證了預(yù)壓應(yīng)力沿隧洞周的分布在較長(zhǎng)洞段上均勻分布，隧洞周邊的松弛圈和深層圍巖同時(shí)得到密實(shí)和有效加固，確?；炷烈r砌預(yù)應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。
[0011]5、兩次深孔高壓灌漿，即在混凝土襯砌同一斷面相同部位分別進(jìn)行不同深度和不同壓力值的高壓灌漿，有效保證了混凝土襯砌預(yù)應(yīng)力效果，提高了圍巖的抗?jié)B性能，有效減小隧洞滲漏量，節(jié)約了工程投資。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是按照本發(fā)明實(shí)施的高壓隧洞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1的A-A向斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是圖2的I部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1-3所示，本發(fā)明所述的水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，按照下述步驟進(jìn)行:
第一步、按照設(shè)計(jì)要求在巖體I上開挖隧洞，然后在所述隧洞洞壁表面形成噴射混凝土支護(hù)層2,厚度為5cm-20cm ；
第二步、在所述噴射混凝土支護(hù)層2表面涂覆石灰漿隔離劑層3后，在隧洞內(nèi)壁上按照設(shè)計(jì)的灌漿部位沿隧洞徑向預(yù)埋鋼套管4，然后澆筑混凝土襯砌5及洞頂回填灌漿；
第三步、通過所述預(yù)埋鋼套管4進(jìn)行第一次深孔鉆孔6，孔深為2m，將第一次灌漿塞7置于混凝土襯砌5內(nèi)部然后采用群孔灌漿法通過噴射管10進(jìn)行第一次灌漿，所述第一次灌漿壓力為4MPa?5Mpa ；
第四步、待第一次灌漿完成后，在原位即第三步所述預(yù)埋鋼套管4處進(jìn)行第二次深孔鉆孔8，孔深為7m，然后將第二次灌漿塞9置于距混凝土襯砌5外緣1.5m處后采用群孔灌漿法通過噴射管10進(jìn)行第二次灌漿，所述第二次灌漿壓力為6Mpa?8Mpa。
【權(quán)利要求】
1.一種水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，其特征在于:按照下述步驟進(jìn)行: 第一步、按照設(shè)計(jì)要求在巖體上開挖隧洞，然后在所述隧洞洞壁表面噴射混凝土支護(hù)層，厚度為5cm-20cm ； 第二步、在所述噴射混凝土支護(hù)層表面涂覆隔離劑層，然后在隧洞內(nèi)壁上按照設(shè)計(jì)的灌漿部位沿隧洞徑向預(yù)埋鋼套管，然后澆筑混凝土襯砌及洞頂回填灌漿； 第三步、通過所述預(yù)埋鋼套管進(jìn)行第一次深孔鉆孔，孔深為2m，將第一次灌漿塞置于混凝土襯砌內(nèi)部進(jìn)行第一次灌漿，所述第一次灌漿壓力為4MPa?5Mpa ； 第四步、待第一次灌漿完成后，在原位即第三步所述預(yù)埋鋼套管處進(jìn)行第二次深孔鉆孔，孔深為7m，然后將第二次灌漿塞置于距混凝土襯砌外緣1.5m處進(jìn)行第二次灌漿，所述第二次灌漿壓力為6MPa?8Mpa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水工高壓隧洞灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，其特征在于:所述第一次灌漿、第二次灌漿均采用群孔灌漿法，一次灌漿四排二十四孔；所述隔離劑層為石灰漿層。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK103953364SQ201410183853
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】董昊雯 申請(qǐng)人:黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司