[发明专利]防止暗挖隧道二衬拱顶混凝土脱空的树杈式泵送施工方法

说明书

本发明公开了一种防止暗挖隧道二衬拱顶混凝土脱空的树杈式泵送施工方法，包括以下步骤：在完成隧道顶部的初期支护以及防水层施工后，将台车模板安装至隧道顶部的指定位置；在台车模板的砼泵送孔处安装直筒式混凝土泵送管，并通过台车模板的排气孔将顶部设有封闭口的排气管插入台车模板内，排气管底部露出于台车模板外，待排气管安装到位后，打开排气管顶部的封闭口；将Y字形混凝土泵送管与直筒式混凝土泵送管连接，以及将连接泵送台车的柔性管道与Y字形混凝土泵送管连接；开始泵送混凝土，并观测排气管，待泵送压力达到预设值或排气管底部开始出浆时，停止泵送混凝土；对Y字形混凝土泵送管及配套设施进行拆卸，并对排气管底部进行截断抹平。

技术领域

本发明涉及隧道施工的技术领域，尤其是一种防止暗挖隧道二衬拱顶混凝土脱空的树杈式泵送施工方法。

背景技术

随着交通强国战略规划的实施，我国交通基础设施进入了高质量发展时期。隧道工程是高速公路、高速铁路、城市地铁工程中重要的组成部分，受修建时期的设计与施工技术条件的限制，早期修建的隧道都存在不同程度的病害。衬砌背后脱空是最典型和常见的一种病害形式，由衬砌背后脱空造成的隧道塌方事故时有发生，危害巨大。隧道拱顶二衬与初支之间最容易产生脱空，脱空的出现主要由于混凝土自身的收缩性以及传统泵送混凝土施工过程的影响。传统的二衬台车长度约10m，拱顶预留2个混凝土泵管口，2个泵管口之间距离约5m，泵送混凝土方向与二衬台车、初支面之间为垂直关系。混凝土在泵出管道受到初支面的反作用力，导致混凝土泵送困难，同时混凝土向四周扩散仅靠自身重力及流动性，因二衬厚度较小，泵送管口间距较大，导致混凝土面无法充分相交，即便相交，交叉面位置仅为浆液，没有骨料，且混凝土不饱满，以至于出现二衬拱顶混凝土脱空现象。脱空一旦出现，脱空中的空气会有热胀冷缩作用，严重时会使混凝土产生裂缝，导致隧道顶部漏水，对隧道后期运行将产生极大安全隐患。针对这一问题，传统技术大多通过竖向管道进行混凝土泵送通过电子摄像头或者排气管观察泵送效果，在混凝土泵送效果不佳时，通过将较小直径的泵送管道连接在二次衬砌背后的顶部，需要在泵送混凝土时，边泵送混凝土边将泵送管抽出。传统技术存在的缺点有：1.采用竖向管道在浇筑时，混凝土的流动性差，容易产生脱空现象；2.发现脱空后，需要钻孔补浆，但会对衬砌的防水性造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种防止暗挖隧道二衬拱顶混凝土脱空的树杈式泵送施工方法，采用Y字形混凝土泵送管进行混凝土泵送，有效提高混凝土的流动性；通过观测排气管底部的出浆情况，可以较为直观地观测到是否出现脱空层。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种防止暗挖隧道二衬拱顶混凝土脱空的树杈式泵送施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：

a、在完成隧道顶部的初期支护以及防水层施工后，将台车模板安装至所述隧道顶部的指定位置，并在所述台车模板左右侧设置防水钢板；

b、在所述台车模板的砼泵送孔处安装直筒式混凝土泵送管，并通过所述台车模板的排气孔将顶部设有封闭口的排气管插入所述台车模板内，所述排气管底部露出于所述台车模板外，待所述排气管安装到位后，打开所述排气管顶部的封闭口；

c、将Y字形混凝土泵送管与所述直筒式混凝土泵送管连接，以及将连接泵送台车的柔性管道与所述Y字形混凝土泵送管连接，并对所述Y字形混凝土泵送管进行固定；

d、在检查混凝土泵送管的各连接处后，通过所述泵送台车开始泵送混凝土，并观测所述排气管，待泵送压力达到预设值或所述排气管底部开始出浆时，停止泵送混凝土；

e、停止泵送混凝土后，对所述Y字形混凝土泵送管及配套设施进行拆卸，并对所述排气管底部进行截断抹平，完成二次衬砌的施工。

步骤b包括：

在所述台车模板的砼泵送孔处安装第一法兰盘，将所述直筒式混凝土泵送管伸入所述第一法兰盘内，通过拧紧所述第一法兰盘上的螺母来固定所述直筒式混凝土泵送管；