整治隧道襯砌滲水病害的施工方法
2024-02-27 23:27:15 1
整治隧道襯砌滲水病害的施工方法
【專利摘要】本發明為一種整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，解決了傳統的隧道滲水病害治理過程中，槽道的封堵質量控制及與兩側襯砌的銜接問題。本發明首先在隧道襯砌上滲水位置開設沿隧道環向的梯形槽道，在梯形槽道內布設引排管道及鋼筋網片，在梯形槽道的兩側壁安裝用於固定鋼筋網片的膨脹螺栓；在槽道上安裝封蓋若干個襯砌模板，並按照邊牆、拱腰、拱頂的順序分別向槽道內灌注混凝土並振搗密實，待混凝土強度滿足要求後將襯砌模板拆除。本發明採用鋼筋網片和襯砌模板協同固定的方法，優化了槽道內封填材料與兩側襯砌的銜接，加強了封填材料的牢固性，有效防止封填材料的脫落。本發明在滿足施工安全的條件下，也保證了既有鐵路的運營安全。
【專利說明】整治隧道襯砌滲水病害的施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及隧道襯砌病害的整治施工領域，主要針對隧道襯砌發生拱頂縱向裂隙滲水、邊牆集中湧水、股水和施工縫滲水等病害時，在出水處採取鑽埋弓I水管後隧道襯砌修復的施工方法，具體是一種整治隧道襯砌滲水病害的施工方法。
【背景技術】
[0002]目前隧道內襯砌施工主要是採用全液壓模板臺車和簡易襯砌臺車，以上兩種臺車均是在隧道開挖過程中採用的二次襯砌施工設備，即隧道為投入運營前採用的襯砌施工設備。但在隧道交付使用後，由於各種原因導致隧道襯砌出現裂縫、滲水等病害後，在整治過程中由於施工規模、作業條件、線路通車情況等限制，絕大數情況下不可能採用臺車施工(個別情況下二次襯砌需要返工的除外)，即需要在小範圍內採取簡單方便的施工方法處理襯砌病害。
[0003]目前隧道內襯砌病害的主要形式有兩種，一種是無滲水裂縫，即乾裂，另外一種為滲水裂縫。在處理方式主要根據滲漏水情況分別預以引排或封堵，以引排為主。對於無滲水裂縫，主要採用直接塗抹、埋設小直徑注漿管注漿、鑿槽填補聚合物水泥砂漿等措施補強；而對於滲水裂縫的處理主要採用引排、鑿槽封堵、補強襯砌等措施。
[0004]在採用引排措施治理滲水裂隙過程中，由於需要埋設引水管道，在隧道襯砌表面需要沿著隧道環向開鑿較大寬度(相對於引排管道直徑)的槽道(槽道按高度的不同一般分為邊牆、拱腰及拱頂部分)，埋設引排管道後需要採用水泥砂漿等材料對槽道進行封填，由於材料特性、凝結時間、槽道斷面大小等因素，封填材料與原混凝土材料粘結性差，使得整個封填材料與既有襯砌結構的銜接程度不高，整體性不強、施工控制難度大，後期封填材料容易脫落，封堵效果不好，且危及行車安全。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了解決隧道滲水病害治理過程中，引排管道布置在襯砌槽道後，槽道的封堵質量控制及與兩側襯砌的銜接問題，而提供一種整治隧道襯砌滲水病害的施工方法。本發明主要是採用鋼筋網片和襯砌模板協同固定的方法，達到快速、簡易、安全施工的目的。
[0006]本發明通過以下技術方案實現的:
一種整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，包括如下步驟:
1)首先在隧道襯砌表面出水處沿隧道環向採用切槽工具開鑿出斷面形狀為梯形的槽道且梯形的上底為槽道的槽口(槽口設置為倒梯形狀，槽底大槽口小，灌注混凝土 )，在槽道內布設引排管道；
2)在槽道的兩側壁上分別鑽孔安裝膨脹螺栓(安裝的膨脹螺栓以隧道斷面的軸線對稱布置，膨脹螺栓的直徑大小，膨脹螺栓進入槽道兩側壁襯砌混凝土的深度及距離襯砌內表面的距離等參數，以滿足實際需要為前提)，位於槽道同一側壁的拱頂及拱腰部位的膨脹螺栓間距小於邊牆部位的膨脹螺栓間距，且膨脹螺栓的最大間距不超過1.5m ；
3)在槽道內沿隧道環向鋪設鋼筋網片(鋼筋網片的設置可加強後期在槽道內封填材料的牢固性，有效防止封填材料的脫落)，鋼筋網片與槽道兩側壁的膨脹螺栓連接固定(這樣設置可進一步加強鋼筋網片的穩定性)，鋼筋網片的兩端分別在邊牆底部位置處生根固定(即:將鋼筋網片的兩端分別埋設固定於邊牆底部的隧道底面內)；
4)在槽道的槽口上安裝封蓋有襯砌模板(一般通過3-5個首尾相接的襯砌模板將整個槽道封蓋住)，襯砌模板的弧度與隧道襯砌表面弧度相同(根據隧道不同位置的曲線半徑大小，確定襯砌模板的曲線半徑)，襯砌模板寬度大於槽道槽口寬度40cm，襯砌模板兩側對稱布置有固定孔，槽道的槽口兩側正對襯砌模板兩側固定孔的位置布置有鑽孔，襯砌模板兩側通過膨脹螺栓固定在隧道襯砌內表面，槽道槽口兩側的鑽孔位置與槽道內兩側壁的膨脹螺栓錯開布置，鑽孔間距不超過2m ；
5)按照邊牆、拱腰、拱頂的順序，即由低到高的順序，分別向槽道內灌注混凝土並振搗密實；
6)在混凝土強度滿足要求後將襯砌模板拆除，將混凝土表面抹平，並與槽道兩側的襯砌光滑連接(即將混凝土與襯砌連接處抹平)。
[0007]進一步地，所述的襯砌模板包括弧度與隧道襯砌表面弧度相同的弧形面板，弧形面板上沿兩側邊的位置開設有用於固定膨脹螺栓的固定孔，弧形面板的頂邊和底邊分別固定有與弧形面板垂直設置的連接筋板，連接筋板上開設有連接孔。連接筋板可用於相鄰襯砌模板間的連接。
[0008]本發明的有益效果如下:
I)本發明解決了當既有隧道內襯砌發生滲水病害時無法使用襯砌臺車施工的問題；
2 )由於槽道內採用膨脹螺栓固定，能保證槽道內引排管道和鋼絲網片與既有襯砌的銜接固定效果；
3)採用膨脹螺栓將襯砌模板固定在槽道兩側的襯砌上，一方面可有效解決既有隧道內襯砌滲水處理過程中開設的槽道的封堵問題，另一方面採用膨脹螺栓固定保證了襯砌模板的穩定，為澆築混凝土強度的提高提供了時空條件；襯砌模板的曲線半徑與隧道曲線半徑相同，提高了模板的密閉效果好；
4)採用本發明方法最大程度上了減小了佔用隧道淨空、工序簡單、工期短，在滿足施工安全的條件下，保證了既有鐵路的運營安全；
5)槽道的寬度、膨脹螺栓的大小、鑽孔間距可根據需要靈活調整，該方法靈活程度大，適應性強；
6)採用本方法簡單易行，能較好適應既有運營鐵路隧道天窗點較短的特點，工序轉換銜接簡單、可控。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為隧道襯砌結構示意圖。
[0010]圖2為槽道截面結構示意圖。
[0011]圖3為槽道結構示意圖。
[0012]圖4為襯砌模板封蓋槽道結構示意圖。[0013]圖5為圖4的左視圖。
[0014]圖6為襯砌模板結構示意圖。
[0015]圖中:1_隧道襯砌、2-槽道、3-引排管道、4-第一膨脹螺栓、5-鋼筋網片、6-襯砌模板、6-1-固定孔、6-2-弧形面板、6-3-連接筋板、6-4-連接孔、6_5_加強筋板、7-第二膨脹螺栓。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發明作進一步描述:
如圖1至圖5所示，一種整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，包括如下步驟:
O首先在隧道襯砌I表面出水處沿隧道環向採用切槽工具開鑿出斷面形狀為梯形的槽道2且梯形的上底為槽道2的槽口，在槽道2內布設引排管道3 ；
2)在槽道2的兩側壁上分別鑽孔安裝第一膨脹螺栓4，槽道2的同一側壁上位於拱頂及拱腰部位的第一膨脹螺栓4間距小於位於邊牆部位的第一膨脹螺栓4間距，且第一膨脹螺栓4的最大間距不超過1.5m ；
3)在槽道2內沿隧道環向鋪設鋼筋網片5，鋼筋網片5與槽道2兩側壁的第一膨脹螺栓4連接固定，鋼筋網片5的兩端分別在邊牆底部位置處生根固定；
4)在槽道2的槽口上安裝封蓋有襯砌模板6，襯砌模板6的弧度與隧道襯砌I表面弧度相同，襯砌模板6寬度大於槽道2槽口寬度40cm，襯砌模板6兩側對稱布置有固定孔6_1，槽道2的槽口兩側正對襯砌模板6兩側固定孔6-1的位置布置有鑽孔，襯砌模板6兩側通過第二膨脹螺栓7固定在隧道襯砌I內表面，槽道2槽口兩側的鑽孔位置與槽道2內兩側壁的第一膨脹螺栓4錯開布置，鑽孔間距不超過2m ；
5)按照邊牆、拱腰、拱頂的順序，分別向槽道2內灌注混凝土並振搗密實；
6)在混凝土強度滿足要求後將襯砌模板6拆除，將混凝土表面抹平，並與槽道2兩側的襯砌光滑連接。
[0017]具體實施時，襯砌模板6的結構如圖6所示，包括弧度與隧道襯砌I表面弧度相同的弧形面板6-2，弧形面板6-2上沿兩側邊的位置開設有用於固定第二膨脹螺栓7的固定孔6-1，弧形面板6-2的頂邊和底邊分別固定有與弧形面板6-2垂直設置的連接筋板6-3，連接筋板6-3上開設有連接孔6-4。為了增強襯砌模板6的剛度，在弧形面板6-2上還固定有縱橫交錯設置的加強筋板6-5。
[0018]為了確保隧道內的行車安全，施工過程中可在隧道拱腰位置布置防高空灑落裝置。
【權利要求】
1.一種整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，其特徵在於，包括如下步驟: 1)首先在隧道襯砌(I)表面出水處沿隧道環向採用切槽工具開鑿出斷面形狀為梯形的槽道(2)且梯形的上底為槽道(2)的槽口，在槽道(2)內布設引排管道(3); 2)在槽道(2)的兩側壁上分別鑽孔安裝第一膨脹螺栓(4)，位於槽道(2)內同一側壁的拱頂及拱腰部位的第一膨脹螺栓(4)間距小於邊牆部位的第一膨脹螺栓(4)間距，且第一膨脹螺栓(4)的最大間距不超過1.5m ； 3)在槽道(2)內沿隧道環向鋪設鋼筋網片(5)，鋼筋網片(5)與槽道(2)兩側壁的第一膨脹螺栓(4)連接固定，鋼筋網片(5)的兩端分別在邊牆底部位置處生根固定； 4)在槽道(2)的槽口上安裝封蓋有襯砌模板(6)，襯砌模板(6)的弧度與隧道襯砌(I)表面弧度相同，襯砌模板(6 )寬度大於槽道(2 )槽口寬度40cm，襯砌模板(6 )兩側對稱布置有固定孔(6-1)，槽道(2)的槽口兩側正對襯砌模板(6)兩側固定孔(6-1)的位置布置有鑽孔，襯砌模板(6 )兩側通過第二膨脹螺栓(7 )固定在隧道襯砌(I)內表面，槽道(2 )槽口兩側的鑽孔位置與槽道(2)內兩側壁的第一膨脹螺栓(4)錯開布置，鑽孔間距不超過2m ； 5)按照邊牆、拱腰、拱頂的順序，分別向槽道(2)內灌注混凝土並振搗密實； 6)在混凝土強度滿足要求後將襯砌模板(6)拆除，將混凝土表面抹平，並與槽道(2)兩側的襯砌光滑連接。
2.根據權利要求1所述的整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，其特徵在於:在隧道拱腰位置布置有防高空灑落裝置。
3.根據權利要求1或2所述的整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，其特徵在於:所述的襯砌模板(6)包括弧度與隧道襯砌(I)表面弧度相同的弧形面板(6-2)，弧形面板(6-2)上沿兩側邊的位置開設有用於固定第二膨脹螺栓(7)的固定孔(6-1)，弧形面板(6-2)的頂邊和底邊分別固定有與弧形面板(6-2 )垂直設置的連接筋板(6-3 )，連接筋板(6-3 )上開設有連接孔(6-4)。
4.根據權利要求3所述的整治隧道襯砌滲水病害的施工方法，其特徵在於:弧形面板(6-2 )上還固定有縱橫交錯設置的加強筋板(6-5 )。
【文檔編號】E21D11/14GK103437779SQ201310245843
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2013年6月20日
【發明者】鄭保才, 張俊兵, 易聃, 程文斌, 辛振省, 孫伯樂 申請人:中鐵三局集團有限公司, 山西三江工程檢測有限公司