[实用新型]适用于拼装式衬砌的拱部预制管片背后注浆系统

说明书

本实用新型公开了一种适用于拼装式衬砌的拱部预制管片背后注浆系统，所述预制管片上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔，纵向注浆管和排气管纵向并列位于隧道拱部紧贴初期支护防水板上，在每组最后拼装的预制管片的外侧安装有堵头板用于封堵，纵向注浆管和排气管的长度大于每组预制管片的总长，使得纵向注浆管和排气管延伸到堵头板外，堵头板上还安装有混凝土回填泵送管。能确保注浆材料充分填满二次衬砌背后的空洞，有效消除隧道拱部空洞带来的安全质量隐患。

技术领域

本实用新型涉及隧道混凝土衬砌施工技术，具体涉及一种适用于拼装式衬砌的拱部预制管片背后注浆系统。

背景技术

矿山法开挖采取隧道二衬传统施工工艺通过向顶部垂直灌注孔逐孔注入混凝土的方式，是利用混凝土重力自流填满二衬空间的原理。由于混凝土的流动性难以达到理想状态，在混凝土灌注到隧道拱顶后，整个灌注纵向断面基本成等腰三角形正态分布，该等腰三角形的等腰边随灌注口间距的大小发生变化，灌注口间距越大，等腰三角形的腰边就越长，意味着二衬背后脱空越大。该现象也会随混凝土灌注泵压力的大小而变化，灌注压力偏大时脱空现象会减小，灌注压力偏小时脱空现象会增大，同时两个拱顶灌注孔之间的空气也很难全部排空，拱顶空洞现象的出现不可避免。

因此，隧道二衬传统施工工艺受现有灌注施工设备和工艺的限制，二衬拱部背后脱空的现象很常见。为了解决二衬背后拱部脱空的现象，项目组提出了将隧道二衬分为左右两侧的边墙和隧道拱顶，采用先现浇边墙，再将隧道外预制好的拱顶管片运进隧道内，置于现浇边墙上进行拼装从而完成二衬施工。但拱部的预制管片拼装后，与初支之间留有间隙，仍需要专用的注浆系统进行浇筑。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种专用于拼装式衬砌的拱部预制管片背后的注浆系统，能确保注浆材料充分填满二次衬砌背后的空洞，有效消除隧道拱部空洞带来的安全质量隐患。

为此，本实用新型采用的技术方案为：一种适用于拼装式衬砌的拱部预制管片背后注浆系统，所述拼装式衬砌包括左右两侧现浇的边墙和拱部的预制管片，预制管片在隧道外预制完成后运至隧道内沿纵向成组安装在边墙上方，每安装完成一组后随即进行拱部预制管片的背后注浆，所述预制管片上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔，纵向注浆管和排气管纵向并列位于隧道拱部紧贴初期支护防水板上，在每组最后拼装的预制管片的外侧安装有堵头板用于封堵，纵向注浆管和排气管的长度大于每组预制管片的总长，使得纵向注浆管和排气管延伸到堵头板外，堵头板上还安装有混凝土回填泵送管。

作为上述方案的优选，所述径向注浆孔未穿透的预留厚度为5cm，每个径向注浆孔配备有注浆孔螺旋管进行封堵。预制管片的径向注浆孔未穿透预制管片，在进行拱顶浇筑时避免出现浆从径向注浆孔溢出的现象，同时预留的径向注浆孔又能通过电钻快速打通进行径向注浆，方便快捷；径向注浆完成再采用注浆孔螺旋管进行封堵，不影响后续的纵向注浆。

进一步优选，所述纵向注浆管和排气管的管道直径均为3.2cm。

进一步优选，所述预制管片的端头与边墙采用半球形拼装，每个预制管片的两端头分别设置有半球形凸起，所述边墙两顶部沿纵向分别设置有一列半球形凹槽，相邻两个半球形凹槽之间的距离等于单个预制管片的厚度。预制管片与边墙采用半球形进行拼装，能有效降低工作应力，有效减缓磨损，减少出现部件弯曲、裂缝、断裂的负面情况。

进一步优选，所述预制管片的两端各有一个纵缝注浆孔从预制管片内壁逐渐向下倾斜延伸至端头，用于预制管片与边墙拼接位置处的注浆。

本实用新型的有益效果：

(1)采取拱部预制管片+边墙现浇的二次衬砌施工方法，预制管片在洞外预制成型，可以有效避免传统的从下往上垂直灌注二衬混凝土的质量缺陷，避免拱顶脱落塌陷的风险。