本發(fā)明屬于隧道施工，涉及隧道工程二襯混凝土背后脫空注漿施工的施工，具體涉及一種隧道二襯混凝土帶模真空輔助注漿施工裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著高速鐵路的迅猛發(fā)展，橋梁與隧道工程在鐵路工程中的占比越來越高，為解決減少占地及對自然環(huán)境的影響隧道工程較大開挖等措施有明顯的優(yōu)勢，現(xiàn)有的隧道二襯混凝土施工工藝為混凝土分層逐倉澆筑拱頂沖頂達(dá)到混凝土與初支混凝中間無脫空的效果，后經(jīng)檢測與驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)部分施工段落很難保證不出現(xiàn)拱頂部分脫空，部分施工單位采取了預(yù)留注漿管或者注漿管帶模注漿的措施起到一定的效果，經(jīng)驗(yàn)證大部分帶模注漿隧道二襯混凝土需無背后脫空問題，但存在注漿時(shí)注漿困難、注漿時(shí)間長、拱頂局部注漿不飽滿脫空等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足本發(fā)明的目的是提供一種隧道二襯混凝土帶模真空輔助注漿施工裝置及方法，實(shí)現(xiàn)更加高效快速、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、健康文明的施工作業(yè)方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種隧道二襯混凝土帶模注漿的抽真空裝置，包括支架（13），其特征在于，支架（13）與集成三通管（11）、控制箱（14）栓接；真空機(jī)（1）管路與集成三通管（11）的主管通過軟管（2）鎖緊連通；集成三通管（11）的三根分管上設(shè)有一真空電磁閥門（9），真空電磁閥門（9）上方分管連接一出漿電磁閥門（8）；出漿電磁閥門（8）另一口連通出漿管（10）；出漿管（10）連通回漿罐（12）中；集成三通管（11）的三根分管上端管口通過透明鋼絲管（7）與連接套管（3）栓接的保壓電磁閥門（6）相連通；連接套管（3）上的注漿定位圈（4）與二襯臺(tái)車栓接；注漿管（5）穿過注漿定位圈（4）及連接套管（3）與保壓電磁閥門（6）相連，并垂直頂在防水板面上。

4、所述的保壓電磁閥門（6）、出漿電磁閥門（8）、真空電磁閥門（9）與控制箱（14）通過電纜線、信號(hào)線連接，控制箱（14）與遙控器（15）通過無線傳輸信號(hào)。

5、所述的集成三通管（11）為鋼管，前端開口后端封閉，中間設(shè)置三個(gè)三通，每個(gè)三通的直管中間另設(shè)三通。

6、所述的注漿管（5）為水泥基rpc材料，中間空心，下端為平頭，上端為十字凹形。

7、所述的連接軟管（2）、透明鋼絲管（7）、出漿管（10）為透明材質(zhì)塑料軟管，塑料內(nèi)設(shè)置環(huán)形鋼絲骨架。

8、所述的透明鋼絲管（7）與保壓電磁閥門（6）連接處設(shè)有變徑。

9、一種隧道二襯混凝土帶模真空輔助注漿施工方法，包括以下步驟：

10、步驟1、施工準(zhǔn)備：

11、（1）在襯砌臺(tái)車頂模上開孔，從上一循環(huán)襯砌連接段到端頭模依次設(shè)置主注漿孔、中間排氣孔及端模排氣孔，中間排氣孔及端模排氣孔可同時(shí)用作預(yù)留注漿孔和觀察孔；

12、（2）檢查材料的數(shù)量、質(zhì)量及機(jī)具是否滿足要求；

13、（3）進(jìn)行壓漿準(zhǔn)備，根據(jù)施工要求安裝真空輔助注漿組件，用快速防水封堵劑將新舊二襯混凝土接觸面、真空輔助注漿組件的各結(jié)構(gòu)的連接處縫隙進(jìn)行防漏氣封堵，各個(gè)鋼絲管下部需設(shè)置閥門，注漿高壓管下端設(shè)置1個(gè)注漿閥門；

14、步驟2、安裝管路：

15、（1）在各個(gè)注漿孔及出漿孔位置測量孔與防水板間的厚度，根據(jù)對應(yīng)厚度切割水泥基rpc注漿管并編號(hào)記錄，按編號(hào)順序安裝水泥基rpc注漿管至注漿管定位圈，施加應(yīng)力，使水泥基rpc注漿管垂直頂至防水板并與初期支護(hù)混凝土密貼，鎖緊注漿管；

16、（2）按先后順序安裝連接套管、閥門、變徑接頭，在注漿口后方的第二排出漿口安裝抽真空的鋼絲管與變徑接頭連接并緊固，下端與真空機(jī)連接頭連接；

17、（3）注漿用的高壓管下端與注漿機(jī)出漿口連接，用密封膠帶將各結(jié)構(gòu)的連接處縫隙進(jìn)行防漏氣封堵；

18、步驟3、真空試抽；關(guān)閉注漿閥門，打開真空透明管的所有閥門，啟動(dòng)真空機(jī)，真空壓力表穩(wěn)定達(dá)到-0.03mpa～-0.05mp之間，說明真空度滿足施工要求，未能達(dá)到-0.06mpa，檢查漏氣部位并進(jìn)行密封，直至達(dá)到真空度要求；

19、步驟4、漿體配制及攪拌；在攪拌機(jī)中加入用水量的80%～90%；開動(dòng)攪拌機(jī)均勻加入預(yù)拌好注漿料的80%，邊加入邊攪拌，攪拌1min后加入剩余的水及注漿料，全部粉料加入后繼續(xù)攪拌3min，攪拌均勻經(jīng)檢測指標(biāo)合格后，由攪拌機(jī)經(jīng)過3mm×3mm過濾網(wǎng)格后進(jìn)入儲(chǔ)料罐中，儲(chǔ)料罐繼續(xù)低速攪拌；

20、步驟5、抽取真空；關(guān)閉注漿閥門，打開出料口閥門及真空透明管的所有閥門，啟動(dòng)真空機(jī)抽取真空，當(dāng)真空壓力表可以穩(wěn)定達(dá)到-0.03mpa～-0.05mp之間時(shí)，準(zhǔn)備開始壓漿；

21、步驟6、注漿作業(yè)：

22、（1）開啟壓漿泵，在進(jìn)漿口高壓管中排出少量漿體，排出高壓管中的空氣、水、稀漿，當(dāng)排出的漿體與攪拌罐中的性能一樣后，將高壓管上端與拱頂注漿孔安裝好的變徑接頭連接；

23、（2）打開注漿閥門，注漿泵緩慢加壓注漿，當(dāng)出漿口的透明鋼絲管中出現(xiàn)漿體時(shí)，關(guān)閉抽真空的透明鋼絲管；

24、（3）打開透明鋼絲管的三通，當(dāng)出漿孔流出與注漿機(jī)儲(chǔ)料罐中具有相同性能的漿體后，關(guān)閉出漿口閥門；若出漿口未流出漿體且進(jìn)漿壓力大于1mpa后，穩(wěn)壓2min,關(guān)閉注漿口閥門，將高壓注漿管更換至下一拱頂注漿孔，進(jìn)行注漿；

25、（4）當(dāng)所有的出漿口全部出濃漿關(guān)閉閥門后，注漿機(jī)進(jìn)漿壓力達(dá)到1mpa后，進(jìn)行保壓；

26、步驟7、整體保壓；進(jìn)漿壓力達(dá)到1mpa后，持續(xù)保壓3min，保壓時(shí)逐個(gè)出漿管打開閥門進(jìn)行排氣，閥門開關(guān)時(shí)間間隔3s,保壓結(jié)束后關(guān)閉注漿閥門；

27、步驟8、管路拆除；注漿完成約2小時(shí)即注漿漿體初凝不流動(dòng)后，拆除壓漿口、出漿口的管路及閥門，觀察注漿是否飽滿，如不飽滿進(jìn)行補(bǔ)注漿，飽滿后用快速防水封堵劑對注漿孔進(jìn)行封堵；拆除真空機(jī)及注漿機(jī)，并進(jìn)行清洗，壓漿結(jié)束；

28、步驟9、質(zhì)量檢檢；注漿后需記錄注漿總量、注漿時(shí)間并留樣品供后續(xù)檢測，拱頂經(jīng)地質(zhì)雷達(dá)或敲擊檢測合格后，將外漏部位的水泥基rpc注漿管打磨平整。

29、所述的在進(jìn)行施工準(zhǔn)備的步驟中：在襯砌臺(tái)車頂模上開孔包括，開孔原則為每一斷面開三個(gè)孔，拱頂一個(gè)孔，兩側(cè)拱腰各一個(gè)孔；斷面設(shè)置原則為距上一循環(huán)襯砌連接段1.5m為一個(gè)斷面，距離端頭模1.5m為一個(gè)斷面，中間斷面間隔距離不大于3m。

30、所述的在進(jìn)行施工準(zhǔn)備的步驟中：要求安裝真空輔助注漿組件，包括透明鋼絲管、高壓管、注漿管定位圈、連接套管、閥門、變徑接頭、真空機(jī)、注漿機(jī)；所述注漿管定位圈與襯砌臺(tái)車開的孔通過螺絲連接，切割定尺的水泥基rpc注漿管穿入注漿管定位圈內(nèi)固定，連接套管與水泥基rpc注漿管連接鎖緊，連接套管后安裝閥門，閥門后連接變徑接頭，所述變徑接頭與鋼絲管連接，鋼絲管與真空機(jī)連接；注漿孔與高壓管連接，高壓管與壓漿機(jī)連接。

31、鋼絲管為中間帶加強(qiáng)鋼絲的透明管不因真空力而發(fā)生變形；注漿機(jī)為利用螺旋轉(zhuǎn)子在彈性定子中轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿式制漿注漿一體機(jī)，攪拌容積大于200l,儲(chǔ)料容積大于300l，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速宜大于1000r/min且不得小于500r/min；壓力表為防震壓力表，壓力表最小分度值不應(yīng)小于0.1mpa,最大量程應(yīng)在最大允許工作壓力的25%～75%的量程范圍內(nèi)。

32、所述的在進(jìn)行施工準(zhǔn)備的步驟中：注漿材料由普通硅酸鹽水泥、礦物摻合料、砂、添加劑等為主要材料組成，經(jīng)過小摻量的材料的一次混合后，進(jìn)行二次復(fù)配混合均勻而成，具有良好的流動(dòng)性、可泵性、微膨脹性能通過注漿泵注入二襯混凝土與防水板間空隙的高強(qiáng)材料。

33、所述的抽真空的步驟中：負(fù)壓力值穩(wěn)定在-0.03mpa～-0.05mp之間；注漿作業(yè)的步驟中：真空機(jī)一直工作持續(xù)抽取真空。

34、所述的漿體配制及攪拌的步驟中，注漿材料的水料比宜在0.17～0.20范圍內(nèi)。

35、所述的注漿作業(yè)的步驟中，二襯混凝土澆筑施工完成不宜超過2h后進(jìn)行帶模拱頂注漿作業(yè)。

36、所述的注漿作業(yè)的步驟中，注漿順序?yàn)榘凑账淼雷匀黄露扔傻拖蚋唔樞蛴晒绊數(shù)淖{口進(jìn)行注漿。

37、本發(fā)明的有益效果是：

38、1）利用隧道二襯混凝土模板上預(yù)留多個(gè)頂部到防水板的注漿管、出漿管，從上一循環(huán)襯砌連接段到端頭模依次設(shè)置主注漿孔、中間排氣孔及端模排氣孔，通過透明鋼絲管、高壓管、注漿管定位圈、連接套管、閥門、變徑接頭的真空輔助注漿組件，形成隧道二襯混凝土與防水板及各注漿、出漿管及注漿組件間的密閉空間，使真空機(jī)運(yùn)行形成負(fù)壓空間，為注漿作業(yè)提供輔助幫助。

39、2）注漿時(shí)按照隧道自然坡度由低向高順序由拱頂?shù)淖{口進(jìn)行注漿，通過一個(gè)或者多個(gè)注漿孔的進(jìn)漿同時(shí)全幅保壓及多個(gè)出漿口二次排氣保壓，達(dá)到隧道二襯背后脫空注漿漿體的飽滿與密實(shí)。