一种预防隧道二衬拱顶脱空的装置及其施工方法与流程

本发明涉及一种装置，更具体的说涉及一种预防隧道二衬拱顶脱空的装置及其施工方法，属于隧道施工技术领域。

背景技术：

目前，隧道二衬施工时只在拱顶纵向埋设一根注浆管及一根排气管，待混凝土强度达到100%后由二衬端头进行注浆施工；该种方法存在以下缺陷：一，等待混凝土的强度达到100%使二衬的施工周期过长；二，同时注浆管的注浆口及排气管设置在二衬端头，注浆管堵塞一次就会造成整版二衬注浆失败，混凝土不能充实拱顶，形成脱空。因此，拱顶脱空一直是隧道施工难以解决的二衬质量通病。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有的隧道二衬施工注浆施工周期过长、容易造成二衬注浆失败形成拱顶脱空等问题，提供一种预防隧道二衬拱顶脱空的装置及其施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种预防隧道二衬拱顶脱空的装置，包括纵向排气管、纵向注浆管和溢浆管，所述纵向排气管和纵向注浆管沿隧道线路方向通过固定条分别焊接在拱顶两侧的防水板上，纵向排气管的两端和纵向注浆管的两端分别伸出二衬两侧端头，所述溢浆管设置在二衬台车中部正拱顶部位，所述的二衬两侧端头处分别设置有竖向注浆管和竖向排气管，所述的竖向注浆管和纵向注浆管之间、竖向排气管和纵向排气管之间分别通过三通连接装置进行“T型”连接。

所述的纵向排气管和纵向注浆管之间间距为3-5cm。

所述的纵向排气管、纵向注浆管、竖向排气管及竖向注浆管均为Φ30mm的软管。

所述的溢浆管为Φ50mm硬质PVC管或镀锌钢管。

一种预防隧道二衬拱顶脱空装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，首先制作布置好纵向排气管和纵向注浆管，并使得纵向排气管及纵向注浆管根据二衬施工循环接长；

步骤二，挂设防水板，然后将纵向注浆管和纵向排气管用固定条分别焊接固定在拱顶两侧的防水板上，在二衬两侧端头处用三通连接装置分别将竖向排气管和纵向排气管、竖向注浆管和纵向注浆管进行“T型”连接；

步骤三，待二衬台车定位完毕后，再将竖向注浆管和竖向排气管由二衬台车预留孔洞内掏出，并安装溢浆管；

步骤四，进行二衬混凝土施工，待二衬混凝土强度达到100%后即可注浆，当注浆压力达到0.2Mpa、或溢浆管的溢浆孔出浆时，表示拱顶注浆完成。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明中二衬两侧端头处分别设置有竖向注浆管和竖向排气管，竖向注浆管和纵向注浆管之间、竖向排气管和纵向排气管之间分别通过三通连接装置进行“T型”连接；即在二衬两侧端头处增加了竖向排气管及竖向注浆管，在注浆过程能将拱顶的空气充分排出，保证注浆完全充实拱顶，有效防止拱顶脱空，大大提高了二衬质量；且结构简单，施工方便。

2、本发明可单独进行拱顶回填注浆作业，二衬施工完毕后，无需因等待二衬混凝土的强度达到100%进行注浆作业后才能进行下一循环的二衬作业，与现有的注浆施工技术相比更方便，且省时省力。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明安装总体布置图。

图3是本发明中三通连接图。

图中，防水板1，纵向排气管2，纵向注浆管3，固定条4，竖向注浆管5，竖向排气管6，溢浆管7，二衬台车模板8，三通连接装置9。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图3，一种预防隧道二衬拱顶脱空的装置，包括纵向排气管2、纵向注浆管3和溢浆管7。所述纵向排气管2和纵向注浆管3沿隧道线路方向通过固定条4分别焊接在拱顶两侧的防水板1上，纵向排气管2的两端和纵向注浆管3的两端分别伸出二衬两侧端头，即纵向排气管2和纵向注浆管3整条隧道通长设置；具体的，用固定条4分别将纵向排气管2和纵向注浆管3包裹后焊接于拱顶两侧的防水板1上。所述溢浆管7设置在二衬台车中部正拱顶部位，正拱顶当拱顶充满浆液的时候，水泥浆液会从溢浆管7中流出。所述的二衬两侧端头处分别设置有竖向注浆管5和竖向排气管6，所述的竖向注浆管5和纵向注浆管3之间、竖向排气管6和纵向排气管2之间分别通过三通连接装置9进行“T型”连接，即在靠近二衬两侧端头附近使用三通连接装置9将竖向注浆管3和竖向排气管2引至二衬台车模板8内侧。固定条4通常采用现场常见的防水板条制作，三通连接装置9采用镀锌钢管加工改造而成。

参见图1，所述的纵向排气管2和纵向注浆管3之间间距为3-5cm。

所述的纵向排气管2、纵向注浆管3、竖向排气管6及竖向注浆管5均为Φ30mm的软管。

所述的溢浆管7为Φ50mm硬质PVC管或镀锌钢管。

一种预防隧道二衬拱顶脱空装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，首先制作布置好好纵向排气管2和纵向注浆管3，并使得纵向排气管2及纵向注浆管3根据二衬施工循环接长。

步骤二，挂设防水板1，然后将纵向注浆管3和纵向排气管2用固定条4分别焊接固定在拱顶两侧的防水板1上；在二衬两侧端头处用三通连接装置9分别将竖向排气管6和纵向排气管2、竖向注浆管5和纵向注浆管3进行“T型”连接。

步骤三，待二衬台车定位完毕后，再将竖向注浆管5和竖向排气管6由二衬台车预留孔洞内掏出，并安装溢浆管7。

步骤四，进行二衬混凝土施工，待二衬混凝土强度达到100%后即可注浆，当注浆压力达到0.2Mpa、或溢浆管7的溢浆孔出浆时，表示拱顶注浆完成。从而使得二衬施工无需因注浆未完成而停滞不前，较现有的注浆工艺更为省时，且其二衬注浆效果更密实。

参见图1至图3，本发明结构简单，竖向注浆管5和纵向注浆管3之间、竖向排气管6和纵向排气管2之间分别通过三通连接装置9进行“T型”连接，通长设置的纵向排气管2和纵向注浆管3在注浆过程能将拱顶的空气充分排出，保证注浆完全充实拱顶，能有效避免拱顶空洞，较现有的注浆工艺更加全面，大大提高了施工质量。同时，本发明进行拱顶回填注浆作业，可单独进行作业，二衬施工完毕后，无需因等待二衬混凝土的强度达到100%进行注浆作业后才能进行下一循环的二衬作业，较现有的注浆施工技术更方便，且省时省力。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。