适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构及其施工方法。适用于水利水电工程。

背景技术：

水利水电工程埋藏式钢板衬砌结构，其外部往往回填混凝土，在实际施工过程中钢板衬砌和回填混凝土结构之间会因为重力、施工质量等因素产生脱空现象，针对脱空的这一现象，往往需要将其回填密实。

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，提供一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构及其施工方法。

本发明所采用的技术方案是：一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：在钢板衬砌底部均匀设有多个灌浆机构，所述灌浆机构包括沿钢板衬砌轴向布置的进浆管和若干接于进浆管上并位于钢板衬砌底上加劲环的上、下游的出浆机构；所述钢板衬砌底部设有沿其轴向布置的排气兼回浆管。

所述钢板衬砌底部设有5个所述灌浆机构，5个灌浆机构分别位于钢板衬砌底部0°、±22.5°和±45°的范围内。

所述出浆机构位于所述钢板衬砌上加劲环上下游0.2～0.3m处。

所述出浆机构具有灌浆盒，灌浆盒固定于所述钢板衬砌外壁上，该灌浆盒经连通管连接相应所述进浆管。

所述钢板衬砌的加劲环上开设有与所述灌浆机构一一对应的串浆孔，所述进浆管和排气兼回浆管穿装于相应的串浆孔内。

所述进浆管与所述钢板衬砌之间留有一定间隙，进浆管上对应所述加劲环设有弯折段，弯折段穿装于所述串浆孔内。

所述钢板衬砌的外部每间隔1.0m～1.5m的长度布置有一个所述加劲环。

一种所述布置结构的施工方法，其特征在于：

设置多个灌浆机构：将灌浆机构中的灌浆盒固定于钢板衬砌上相应位置；灌浆机构中的进浆管在遇到加劲环时从其上的串浆孔通过，进浆管延伸至灌浆盒的下方时通过连通管与灌浆盒连接；

排气兼回浆管的埋设：排气兼回浆管端部的花管部分从串浆孔上穿过，紧贴钢板衬砌外壁；

灌浆施工：灌浆时由“两侧到中间”的顺序进行接触灌浆。

本发明的有益效果是：本发明在每一个加劲环上、下游侧均设置出浆机构，以使加劲环附近区域不会再容易出现脱空区，增强加劲环区域的接触灌浆效果，保证此区域范围内回填混凝土的密实性和整体性，提高围岩与钢衬联合承载的能力。

本发明在垂直于水流方向的每一灌浆循环内由多个灌浆盒组成，每2个灌浆盒之间的距离较小，使得接触灌浆的有效区域变大，不易产生脱空；同时最底部增加一根排气兼回浆管，排气和回浆通道更为顺畅，浆液更易钢衬与回填混凝土之间的沿缝隙流动，增强灌浆的密实性。

附图说明

图1为实施例中灌浆断面示意图。

图2为图1中a部的放大示意图。

图3为实施例的纵剖图。

1-钢板衬砌；2-加劲环；3-串浆孔；4-灌浆盒；5-排气兼回浆管；6-连通管；7-进浆管。

具体实施方式

本实施例为一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，钢板衬砌1的外部沿其轴向每间隔1.0m～1.5m的长度布置有一个加劲环2。

本例中在钢板衬砌1底部设有5个灌浆机构，分别位于钢板衬砌底部0°、±22.5°和±45°的范围内。本例中每个灌浆机构具有一根沿其轴向布置的进浆管7，进浆管7上接有若干出浆机构，出浆机构对应每个加劲环2布置，出浆机构分别布置于相应加劲环2上、下游0.2m处。

本实施例中出浆机构具有灌浆盒4，灌浆盒4固定于相应位置的钢板衬砌外壁上，灌浆盒4经连通管6(竖直硬质pvc管)连通相应进浆管7。

本例中在钢板衬砌的加劲环2上、对应每个灌浆机构中的进浆管7开设有串浆孔3，进浆管7沿钢板衬砌1轴向布置，进浆管7在遇到加劲环2时从其上面的串浆孔3通过。

进浆管7与钢板衬砌1之间留有一定间隙，为通过串浆孔3，在接近加劲环2时向钢板衬砌1方向弯折，在到达串浆孔3时沿钢板衬砌1轴向弯折通过串浆孔3，之后向远离钢板衬砌1方向弯折，到达一定距离后改向钢板衬砌1轴向弯折，形成弯折段。

本实施例中在钢板衬砌1底部0°位置布置沿钢板衬砌1轴向布置的排气兼回浆管5，排气兼回浆管5端部长度5m的范围内为花管，花管管孔直径排气兼回浆管5的端部花管部分从串浆孔3上穿过，紧贴钢板衬砌1外壁，其余非花管部分不宜再从串浆孔3通过，而是从花管末端开始向远离钢板衬砌1方向弯折，到达一定距离后改向沿钢板衬砌1轴向弯折最终引出灌浆段。

施工过程的具体操作可以如下：

1.灌浆机构的设置：

本实施范例中，为保证灌浆质量设定30m为一个灌浆段，加劲环2同侧的5个灌浆盒4在钢衬底部0°、±22.5°和±45°的范围内点焊在钢板上。进浆管7在遇到加劲环2时从其上面的串浆孔3通过。为通过串浆孔3，需要在接近加劲环2时向钢板衬砌1方向弯折，在到达串浆孔3时沿水平方向弯折通过串浆孔3，之后向远离钢衬1方向弯折，到达一定距离后改向水流方向弯折，沿水平方向延伸至灌浆盒4的下方时通过连通管6与灌浆盒4连接。

2.排气兼回浆管的埋设：

为保证灌浆质量，排气兼回浆管5的端部长度5m的范围内为花管，花管管孔直径排气兼回浆管5的端部花管部分从串浆孔3上穿过，需要紧贴钢管外壁。其余非花管部分不宜再从串浆孔3通过，而是从花管末端开始向远离钢板方向弯折，到达一定距离后改向水流方向弯折最终引出灌浆段。

由于30m为一个灌浆段，排气兼回浆管5的端部花管部分长度为5m，因此每一个灌浆段内应设置6根排气兼回浆管5。

3.灌浆施工：

灌浆时可参照由±45°→±22.5°→0°，由“两侧到中间”的顺序进行接触灌浆，浆液可由排气兼回浆管5流出此灌浆段。

当然，上述说明并非对本专利的限制，本专利也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本专利的范围内，做出的变化、改添加或替换，都应属于本专利的保护范围。

技术特征：

1.一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：在钢板衬砌底部均匀设有多个灌浆机构，所述灌浆机构包括沿钢板衬砌轴向布置的进浆管和若干接于进浆管上并位于钢板衬砌底上加劲环的上、下游的出浆机构；所述钢板衬砌底部设有沿其轴向布置的排气兼回浆管。

2.根据权利要求1所述的适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：所述钢板衬砌底部设有5个所述灌浆机构，5个灌浆机构分别位于钢板衬砌底部0°、±22.5°和±45°的范围内。

3.根据权利要求1所述的适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：所述出浆机构位于所述钢板衬砌上加劲环上下游0.2～0.3m处。

4.根据权利要求1或2或3所述的适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：所述出浆机构具有灌浆盒，灌浆盒固定于所述钢板衬砌外壁上，该灌浆盒经连通管连接相应所述进浆管。

5.根据权利要求1所述的适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：所述钢板衬砌的加劲环上开设有与所述灌浆机构一一对应的串浆孔，所述进浆管和排气兼回浆管穿装于相应的串浆孔内。

6.根据权利要求5所述的适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：所述进浆管与所述钢板衬砌之间留有一定间隙，进浆管上对应所述加劲环设有弯折段，弯折段穿装于所述串浆孔内。

7.根据权利要求1或3所述的适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：所述钢板衬砌的外部每间隔1.0m～1.5m的长度布置有一个所述加劲环。

8.一种权利要求1～7任意一项所述布置结构的施工方法，其特征在于：

设置多个灌浆机构：将灌浆机构中的灌浆盒固定于钢板衬砌上相应位置；灌浆机构中的进浆管在遇到加劲环时从其上的串浆孔通过，进浆管延伸至灌浆盒的下方时通过连通管与灌浆盒连接；

排气兼回浆管的埋设：排气兼回浆管端部的花管部分从串浆孔上穿过，紧贴钢板衬砌外壁；

灌浆施工：灌浆时由“两侧到中间”的顺序进行接触灌浆。

技术总结
本发明涉及一种适用于钢板底部接触灌浆的布置结构及其施工方法。本发明的目的是提供一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构及其施工方法。本发明的技术方案是：一种适用于钢板衬砌底部接触灌浆的布置结构，其特征在于：在钢板衬砌底部均匀设有多个灌浆机构，所述灌浆机构包括沿钢板衬砌轴向布置的进浆管和若干接于进浆管上并位于钢板衬砌底上加劲环的上、下游的出浆机构；所述钢板衬砌底部设有沿其轴向布置的排气兼回浆管。本发明适用于水利水电工程。

技术研发人员：吴都;高悦;张圣;陈可越
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2020.08.27
技术公布日：2020.10.30