一种无压引水隧洞立模喷砼内衬及施工工法制造技术

本发明专利技术公开了一种无压引水隧洞立模喷砼内衬及施工工法，其特征在于：包括以下步骤：S1，初期支护断面检查测量；S2、底板混凝土衬砌；S3、边墙立模喷砼施工；S4、顶拱喷砼施工；S5、喷砼拆模与养护。本发明专利技术的有益效果在于：加快施工进度，与传统二衬混凝土施工相比，立模喷砼施工每仓边顶拱施工时间减少约10h，缩短近一半的时间，显著地提高施工效率了，通过工法的应用，可加快完成工程建设，减少工程项目投资，且此工法操作技术简便，易于作业人员掌握，施工设备较少，占用空间小，易于维护，更机动灵活，能适应各类围岩基础，施工组织与调度相对简单，作业班组乐于接受。作业班组乐于接受。作业班组乐于接受。

【技术实现步骤摘要】
一种无压引水隧洞立模喷砼内衬及施工工法


[0001]本专利技术属于水利工程施工领域，尤其涉及一种无压引水隧洞立模喷砼内衬及施工工法。

技术介绍

[0002]在一些河水引流工程中，会使用人工开凿隧道进行引流，对于一些需要快速施工的项目，由于这类隧道的断面小，无法通过增加设备、人员等措施进行快速施工，为此人们在这样测施工场景下，多使用喷砼施工来替代衬砌施工，立模喷砼施工方法能够在保证衬砌结构强度、设计过水流量的基础上加快本工程施工进度并节约工程投资。立模喷砼施工原理是将立模衬砌施工与喷砼支护施工结合，采用立模喷砼施工工法在保证衬砌面表观质量、过水能力的同时突显出喷砼施工投入设备少，技术工艺简单、初凝拆模时间短、拱顶无空腔无需回填灌浆等特点。但是传统的喷砼施工容易有开裂、抗冲击和弯曲疲劳性能差的问题，因此需要一种无压引水隧洞立模喷砼施工工法，以保证在无压引水隧洞立模喷砼施工时，保证安全、高效、高质量的完成施工。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无压引水隧洞立模喷砼内衬及施工工法，可以解决现有技术容易有开裂、抗冲击和弯曲疲劳性能差的问题的问题。
[0004]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0005]本专利技术提供的一种无压引水隧洞立模喷砼施工工法，包括以下步骤：
[0006]S1，初期支护断面检查测量，先由测量组对隧道初支断面净空进行测量，对隧道净空进行检查，提前对侵限部分进行处理，处理完成后进行复测，并经验收后进行下一道工序；
[0007]S2、底板混凝土衬砌，对隧洞的底部进行混凝土衬砌，形成隧洞底板；
[0008]S3、边墙立模喷砼施工，按照测量放样、钢筋制安、基面处理、伸缩缝设置、边墙模板架立、边墙喷砼施工、伸缩缝填充的顺序，采用喷砼施工的方法形成隧洞的边墙；
[0009]S4、顶拱喷砼施工，按照基面清理、伸缩缝设置、顶拱喷射砼施工的顺序，采用喷砼施工的方法形成隧洞的顶拱；
[0010]S5、喷砼拆模与养护，喷砼终凝后2小时开始喷水养护，养护时间不得少于7天，混凝土强度达到8.0MPa以上后，进行拆模。
[0011]所述内衬包括底板衬砌、边墙内衬、顶拱内衬、植筋，所述底板衬砌浇注在隧洞的底部，边墙内衬和顶拱内衬分别设置在隧洞的两侧和顶部，且边墙内衬和顶拱内衬相互连接，所述植筋一端插入到隧洞侧壁内，植筋另一端隧洞侧壁上伸出，插入到边墙内衬和顶拱内衬中，所述植筋有多根，植筋端部设有弯角，且多根植筋之间通过钢筋网相互连接。
[0012]所述钢筋网的钢筋直径为8mm至10mm，钢筋网的单格尺寸为12cm
×
12cm至15cm
×
15cm。
[0013]所述顶拱内衬上设有多根锚杆，锚杆直径为25mm至30mm，锚杆长度为2m至2.5m，顶拱内衬通过锚杆与隧洞顶部连接。
[0014]所述边墙内衬、顶拱内衬的厚度为150mm至160mm。
[0015]所述步骤S3中，钢筋制安时，采用钢筋制安剩余φ14mm至φ22mm的钢筋头做植筋，钢筋相对初支断面外露10cm至20cm，钢筋端部6cm至10侧面处弯成90
°
弯钩，在Ⅲ类围岩距岩壁施工时，在距离岩壁3cm至5cm处挂处挂钢筋网，并与锚杆连接牢靠，在边墙喷砼施工前，在隧洞接触部位进行凿毛后涂刷界面剂，喷射管采用硬质聚乙烯管，采用垂直向下法喷射入仓，且分层模板内一次性喷射完成，喷嘴处的风压控制在0.3～0.6MPa。
[0016]所述步骤S3和步骤S4中，岩洞段洞身每10m至12m设一道伸缩缝，隧洞变截面处及土石分界线处应设一道伸缩缝，伸缩缝宽15mm至20mm，伸缩缝内用聚乙烯闭孔泡沫板填充，伸缩缝缝口采用沥青砂浆层封堵，沥青砂浆层厚度为40mm至50mm，所述沥青砂浆采用沥青：水泥：砂＝1:1:4的比例混合，沥青采用石油沥青，标号为30号。
[0017]所述步骤S4中，顶拱喷射砼施工采用分层喷射法施工，第一次喷射8cm至10cm，第二次喷射5cm至7cm，喷射时应分段、分片进行，喷射顺序应从拱肩至顶拱，后一层喷射应在前一次喷射混凝土终凝后进行，如终凝1h后再次喷射时，应用风水清洗前一次喷层表面后再进行后一次喷射，2次循环喷射作业应有20cm的搭接长度，喷射混凝土表面应平整，其起伏差控制在10cm以内，顶拱喷射回填率不应大于25％，喷射时候作业气温控制在5～35℃，顶拱喷射砼施工时，喷嘴处加有液态速凝剂，喷嘴处的风压控制在0.3～0.5MPa，喷嘴按螺旋形轨迹移动，每2m至3m为一喷射区，采用分段、分片，由下向上的喷射方式施喷，喷嘴与岩面的间距0.6m至1m，喷射角度控制在80
°
至90
°
。
[0018]所述步骤S3和步骤S4中，喷砼施工时所用的运料包括水泥、细骨料、粗骨料、速凝剂、减水剂、聚丙烯纤维，所述细骨料采用细度模数＞2.5的坚固耐久河砂，其中粒径＜0.075mm的颗粒应＜15％，所述粗骨料采用5mm至10mm粒径的石子，石子中的杂质、硫化物按质量计不大于1％，针、片状颗粒含量不大于15％，石子中不得含有活性S iO2、活性CaCO3或活性白云石CaCO3、MgCO3，所述速凝剂为无碱型或pH值<10的弱碱型，所述减水剂的减水率应≥18％，引气率应＜2.0％，所述聚丙烯纤维的抗拉强度≥400MPa，熔点不小于170℃，断裂伸长率＞8％，抗拉弹性模量＞37GPa，纤维长8mm至10mm，单丝长径比≥2200。
[0019]所述步骤S2中，底板混凝土的施工流程为测量放样、基底清理、伸缩缝设置及挡头模板设置、混凝土浇筑、混凝土面整平收面、拆模、养护、伸缩缝填充。
[0020]本专利技术的有益效果在于：加快施工进度，与传统二衬混凝土施工相比，立模喷砼施工每仓边顶拱施工时间减少约10h，缩短近一半的时间，显著地提高施工效率了，通过工法的应用，可加快完成工程建设，减少工程项目投资，且此工法操作技术简便，易于作业人员掌握，施工设备较少，占用空间小，易于维护，更机动灵活，能适应各类围岩基础，施工组织与调度相对简单，作业班组乐于接受。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的结构示意图；
[0022]图2是伸缩缝的结构示意图；
[0023]图3是施工工艺流程图；
[0024]图4是边拱立模喷砼施工工序示意图
[0025]图中：1
‑
底板衬砌，2
‑
边墙内衬，3
‑
顶拱内衬，4
‑
初期结构，5
‑
喷砼层，6
‑
植筋，7
‑
钢筋网，8
‑
锚杆，9
‑
伸缩缝，10
‑
聚乙烯闭孔泡沫板，11
‑
沥青砂浆层。
具体实施方式
[0026]下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无压引水隧洞立模喷砼施工工法，其特征在于：包括以下步骤：S1，初期支护断面检查测量，先由测量组对隧道初支断面净空进行测量，对隧道净空进行检查，提前对侵限部分进行处理，处理完成后进行复测，并经验收后进行下一道工序；S2、底板混凝土衬砌，对隧洞的底部进行混凝土衬砌，形成隧洞底板；S3、边墙立模喷砼施工，按照测量放样、钢筋制安、基面处理、伸缩缝设置、边墙模板架立、边墙喷砼施工、伸缩缝填充的顺序，采用喷砼施工的方法形成隧洞的边墙；S4、顶拱喷砼施工，按照基面清理、伸缩缝设置、顶拱喷射砼施工的顺序，采用喷砼施工的方法形成隧洞的顶拱；S5、喷砼拆模与养护，喷砼终凝后2小时开始喷水养护，养护时间不得少于7天，混凝土强度达到8.0MPa以上后，进行拆模。2.如权利要求1所述的一种无压引水隧洞立模喷砼施工工法制作的内衬，其特征在于：包括底板衬砌(1)、边墙内衬(2)、顶拱内衬(3)、植筋(6)，所述底板衬砌(1)浇注在隧洞的底部，边墙内衬(2)和顶拱内衬(3)分别设置在隧洞的两侧和顶部，且边墙内衬(2)和顶拱内衬(3)相互连接；所述植筋(6)一端插入到隧洞侧壁内，植筋(6)另一端隧洞侧壁上伸出，插入到边墙内衬(2)和顶拱内衬(3)中；所述植筋(6)有多根，植筋(6)端部设有弯角，且多根植筋(6)之间通过钢筋网(7)相互连接。3.如权利要求2所述的一种无压引水隧洞立模喷砼内衬，其特征在于：所述钢筋网(7)的钢筋直径为8mm至10mm，钢筋网(7)的单格尺寸为12cm
×
12cm至15cm
×
15cm。4.如权利要求2所述的一种无压引水隧洞立模喷砼内衬，其特征在于：所述顶拱内衬(3)上设有多根锚杆(8)，锚杆(8)直径为25mm至30mm，锚杆(8)长度为2m至2.5m，顶拱内衬(3)通过锚杆(8)与隧洞顶部连接。5.如权利要求2所述的一种无压引水隧洞立模喷砼内衬，其特征在于：所述边墙内衬(2)、顶拱内衬(3)的厚度为150mm至160mm。6.如权利要求1所述的一种无压引水隧洞立模喷砼施工工法，其特征在于：所述步骤S3中，钢筋制安时，采用钢筋制安剩余φ14mm至φ22mm的钢筋头做植筋，钢筋相对初支断面外露10cm至20cm，钢筋端部6cm至10侧面处弯成90
°
弯钩，在Ⅲ类围岩距岩壁施工时，在距离岩壁3cm至5cm处挂钢筋网(7)，并与锚杆连接牢靠，在边墙喷砼施工前，在隧洞接触部位进行凿毛后涂刷界面剂，喷射管采用硬质聚乙烯管，采用垂直向下法喷射入仓，且分层模板内一次性喷射完成，喷嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹤，陈遥，徐静，李晓佳，张君雨，赵东升，加志雄，张跃龙，陈小龙，张进山，赵伟伟，易育智，
申请(专利权)人：中国水利水电第九工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：