全封堵地下洞室回填、固结灌浆管路布置形式的制作方法

本发明涉及一种全封堵地下洞室回填、固结灌浆管路布置形式。适用于地下工程灌浆技术领域。

背景技术：

灌浆是一种把浆液压送到建筑物地基的节理裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的工程措施，从而提高被灌地层或建筑物的抗渗性和整体性，改善地基条件。在地下工程中为了改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能可对地下岩体进行固结灌浆来提高岩体的整体性、抗压强度、弹性模量以及减小岩体的变形和不均匀沉降；而在混凝土衬砌的背面或者回填混凝土的周边，对其中未能浇筑密实而存在空隙的部位进行的灌浆称为回填灌浆，从而使得一、二次混凝土结合为整体，同时起到加固土体、回填空隙，共同抵御外力，防止渗漏的作用。灌浆工程需要复杂的灌浆管路配合使用，例如通过设置进浆管、回浆管、排气孔，并配合控制其他灌浆参数等措施来保证灌浆工程质量。

然而在地下工程中，常面临地下洞室的开挖及支护，尤其在大型水电工程中地下洞室众多、空间位置复杂、洞室功能形式多样，比如用于地质勘察的地质探洞、针对大型层间错动带防滑抗剪设置的置换洞、针对大型层间错动带防渗堵漏设置的截渗洞以及为了临时施工而设置的临时施工支洞等，在工程的后期都需要对洞室全断面进行封堵，而目前，尚未有一套针对地下工程中全封堵洞室的回填灌浆、固结灌浆的灌浆管路布置方法，这极大地制约了地下工程灌浆施工作业，更无法保证地下洞室周边围岩的完整性、回填混凝土的密实度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便的全封堵地下洞室回填、固结灌浆管路布置形式，以提高地下洞室周边围岩的完整性、回填混凝土的密实度。

本发明所采用的技术方案是：一种全封堵地下洞室回填、固结灌浆管路布置形式，应用于全封堵地下洞室的回填、固结灌浆，其特征在于：所述全封堵地下洞室具有直墙圆拱形的洞室，洞室内浇筑有的一期钢筋混凝土衬砌，一期钢筋混凝土衬砌内形成直墙圆拱形的二期施工隧洞，二期施工隧洞内回填混凝土形成二期混凝土封堵块；

所述一期钢筋混凝土衬砌内预埋有若干从二期施工隧洞贯穿一期钢筋混凝土衬砌深入洞室周围岩体的灌浆管；所述二期施工隧洞顶部的一期钢筋混凝土衬砌内预设有用于对一期钢筋混凝土衬砌与二期混凝土封堵块之间进行回填灌浆的二期回填灌浆装置。

所述二期回填灌浆装置包括设置于二期施工隧洞顶部两侧拱肩处的灌浆管路和设置于二期施工隧洞顶部最高程的排气机构。

所述灌浆管路具有沿二期施工隧洞布置的输浆管，输浆管上间隔设置有若干灌浆盒，灌浆盒范围内的输浆管上钻设有若干出浆孔，所述灌浆盒采用一定压力下能够被灌注的浆液顶开的橡胶套作为保护材料。

所述排气机构具有开设于一期钢筋混凝土衬砌内表面上的若干排沿二期施工隧洞轴线布置的出气孔，出气孔内置有排气支管，排气支管连通沿二期施工隧洞轴线布置排气主管。

所述排气支管孔口采用牛皮纸包扎。

沿所述地下洞室轴线均匀布置有若干灌浆断面，每个灌浆断面上沿地下洞室环向均匀布置有若干所述灌浆管。

位于所述地下洞室顶部的灌浆管为顶拱回填灌浆管兼周围岩体固结灌浆管，其余为灌浆管为周围岩体固结灌浆管。

每个所述灌浆断面上布置有10个所述灌浆管，相邻灌浆管之间夹角均为36°。

本发明的有益效果是：本发明通过沿地下洞室轴线在一定间隔的断面环向布置顶工回填灌浆管、洞周围岩固结灌浆管，优化管路布置，节省操作空间，通过对一期衬砌混凝土的顶拱及洞周围岩进行灌浆，可以提高岩体的整体性、抗压强度、弹性模量以及减小岩体的变形和不均匀沉降。

本发明通过沿洞室轴线方向布置填灌浆管路及排气机构，解决了二期回填灌浆施工中浆液进出及洞室内气体抽排等问题，使一、二期混凝土结合为整体，同时起到加固土体、回填空隙、共同抵御外力、防止渗漏等作用。

本发明中灌浆管、灌浆管路及排气机构的布置方法简单，对地下洞室进行灌浆的实施效果好，能够提高二期回填混凝土的密实度，改善洞室回填质量，同时极大地优化了施工组织布置及施工工序，在提高地下洞室回填质量的同时又可以节省投资。

附图说明

图1为实施例的管路布置剖面图。

图2为实施例的管路布置平面图。

图3为实施例中排气机构剖面布置图。

图4为实施例中灌浆盒示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例为一种全封堵地下洞室回填、固结灌浆管路布置形式，其中全封堵地下洞室1具有直墙圆拱形的洞室，洞室内浇筑有的一期钢筋混凝土衬砌2，一期钢筋混凝土衬砌内形成直墙圆拱形的二期施工隧洞7，二期施工隧洞7内回填混凝土形成二期混凝土封堵块3。

本实施例中沿地下洞室1轴线每隔一定距离布置一期灌浆断面，在每个灌浆断面沿地下洞室1环向均匀布置共十个灌浆管，各相邻灌浆管之间夹角均为36°，灌浆管预埋于一期钢筋混凝土衬砌2内，从二期施工隧洞7贯穿一期钢筋混凝土衬砌2深入洞室周围岩体15cm。其中地下洞室1顶部的3个灌浆管为一期钢筋混凝土衬砌2的顶拱回填灌浆管5兼洞周围岩固结灌浆管4，其余7个为洞周围岩固结灌浆管4。

二期施工隧洞7顶部的一期钢筋混凝土衬砌2上设有二期回填灌浆装置，二期回填灌浆装置用于对一期钢筋混凝土衬砌2与二期混凝土封堵块3之间不密实部分进行回填灌浆。本实施例中二期回填灌浆装置包括设置于二期施工隧洞7顶部两侧拱肩处的灌浆管路和设置于二期施工隧洞7顶部最高程的排气机构。

其中灌浆管路具有沿二期施工隧洞7轴线布置的输浆管6，输浆管由直钢管(内径为φ25.4、外径为φ33.5的穿孔直钢管)通过车撕螺纹采用机械连接而成，输浆管6上每隔3m设置一个灌浆盒10，灌浆盒长度为16cm，在灌浆盒范围内的输浆管上钻设有若干φ6的出浆孔(见图4)。灌浆盒10采用橡胶套作为保护材料，并满足在0.2mpa压力下橡胶套能够被灌注的浆液顶开。

在输浆管6预埋后，对输浆管进行管口保护，防止管路堵塞，在灌浆管路进浆管端部出及浆管尾部设置控制阀门。

如图3所示，本实施例中排气机构包括两排沿二期施工隧洞7轴线布置、钻设于一期钢筋混凝土衬砌2顶部的出气孔14，以及与每排出气孔对应设置的排气管路，其中出气孔孔口朝下，出气孔规格为φ60、长10cm，每排中相邻出气孔间隔6m；排气管路包括排气支管8和排气主管9，排气支管8与出气孔14一一对应设置且置于出气孔内，排气支管8连通沿二期施工隧洞7轴线布置的排气主管9，排气管路孔口用牛皮纸绑扎保护。本例中排气管路由直钢管、直角弯头钢管、直角三岔弯头钢管连接而成，直钢管内径为φ25.4、外径为φ33.5，直钢管通过直角三岔弯头钢管沿二期施工隧洞轴线连接形成排气主管9，直钢管通过直角三岔弯头钢管或直角弯头钢管垂直接于排气主管9上形成排气支管8。

本实施例中一期灌浆管及二期回填灌浆装置根据一期钢筋混凝土衬砌2及二期混凝土封堵块3施工进展情况，每隔30m作为一个标准段进行施工，二期回填灌浆装置需引管至回填段外进行灌浆操作，待一个标准段施工结束并进行灌浆质量检查合格后，方可进行下一个标准段的一期灌浆管、二期回填灌浆装置的布置及灌浆施工。