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隧道基床吊空整治技术
 

1. 隧道基床吊空的危害

隧道基床“吊空”会对隧道内行车的安全性产生一定影响。隧道基床翻浆唧泥病害继续发展必然形成“吊空”病害,吊空”形成之后,“吊空”部位的混凝土基床与岩石脱空,“吊空”部位基床原承受的荷载只能通过周围的混凝土传递到岩石,受力面积大为减少,而且“吊空”区域面大小不等和分布不均匀使混凝土基床的受力极不均匀,产生的变形也不相同。当“吊空”区域较少时,基床会产生少量变形,从而引起线路的不平顺影响行车的速度和安全;当“吊空”区段较长时,“吊空”上部基床就相当于一根素混凝土梁,列车通过时该部位将产生断裂将会使线路产生爬行,即产生位移。因此,严重的吊空病害将会使线路的变形超出允许通车的范围,引发行车事故。

隧道基床吊空产生的原因主要包括水文工程地质因素、列车反复震动、设计、施工质量及维修保护因素等。

 

2. 隧道基床吊空的整治技术——锚桩及注浆

   根据组合梁作用机理和减跨作用机理,采用锚桩及注浆措施对隧道基床吊空进行整治,可取得令人满意的“吊空”整治效果。

3. 锚桩和注浆材料

3.1 锚桩和注浆材料的要求

3.1.1 锚桩材料的性能要求

锚桩是连接基床和基岩的结构,机床上锚头不能外露,因此要求锚桩与基床和基岩的粘结性能良好,锚桩在基岩上的锚固深度应大于30cm以上;由于列车“天窗”点和时间的限制,还要求锚桩施做简便、快速,锚桩材料具有早强性能。

3.1.2 注浆材料的性能要求

  ⑴ 浆液稳定性好,在常温常压下较长时间存放不改变其性质,不发生强烈的化学反应;

⑵ 粘度低、流动性好、容易压入;

⑶ 浆液凝结时间在一定范围内可调,并能准确控制;

⑷ 浆液无毒无臭,不污染环境;

⑸ 浆液结石体具有一定的抗压抗拉强度,耐腐蚀,抗渗性好;

⑹ 浆液配置方便,操作简单。

3.2 锚桩和注浆材料

3.2.1 锚桩材料——CGM快凝快硬高强无收缩灌浆料

⑴ 简介:CGM快凝快硬高强无收缩灌浆料由高贝利特硫铝酸盐水泥和石英砂为基料,适当添加流变剂及其它功能性聚合物高分子材料予以改性,在工厂在电子计算机控制下的生产线上充分预拌均匀而制得,专用于隧道基床“吊空”病害整治及其它类似工况锚桩灌浆场合。本产品具有自流性好,快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀;与基材粘结力强;无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染,自密性好、阻锈等特点。

⑵ 性能指标:

序号

型号

技术要求

1

抗压强度(Mpa

2h

25

24h

30

28d

50

2

C40砼粘结强度(Mpa

7d

1.5

3

加水混合后可使用时间,min

30min可调整

4

终凝时间,min

60min可调整

 

3.2.2 注浆材料——CGM超细高强注浆料

   ⑴ 简介:CGM超细高强注浆料是由是由高强型特种超细水泥、超细矿粉、调凝剂、流变剂等多种助剂,在电子计算机控制下的生产线上充分预拌均匀而制得,专用于隧道基床“吊空”病害整治及其它类似工况注浆场合。

   ⑵ 特点:

① 浆液稳定性好,在常温常压下较长时间存放不改变其性质,不发生强烈的化学反应;

② 粘度低、流动性好、容易压入;

③ 浆液凝结时间在一定范围内可调,并能准确控制;

④ 浆液无毒无臭,不污染环境;

⑤ 浆液结石体具有一定的抗压抗拉强度,耐腐蚀,抗渗性好;

⑥ 浆液配置方便,操作简单。

⑶ 性能指标:

检测项目

抗压强度(MPa

抗折强度(MPa

2h

24h

28d

2h

24h

28d

CGM超细高强注浆料

25

30

50

3

4.5

7

⑷ 使用方法:

① 针对不同大小的缝隙空间.不同土壤地质环境,不同的注浆基础条件,不同的强度指标要求确定适宜的水灰比(通常注浆科水灰比的范围为0.52.0),用电动搅拌机进行搅拌,直至均匀.然后将浆体倒入注浆桶中。

  ② 将注浆机的输送管嘴部与事先固定于基础上的注浆嘴对接固定,接通注浆机电源,开启阀门进行注浆.并控制注浆压力在一定的范围内(通常在0.40.6MPa范围内。不同的基础条件,不同的水灰比,所需的注浆压力不同。注浆压力太大,可能形成劈裂注浆,无法均匀渗透。灌浆压力太小,则无法渗透至细微空间)

  ③ 待注浆完成后封闭灌浆孔。

  ④ 当注浆面积较大时,可采用分段注浆。

4. 隧道基床吊空整治技术

4.1锚桩:

   锚桩钻孔深度必须深入基岩30cm以上,最大钻孔直径ϕ120mm,钻孔间距1.5~2.5m

4.2 注浆

4.2.1 水灰比的选择原则

一般情况下,裂缝δ<1mm,水灰比选3:1,裂缝δ=1mm,水灰比选2:1,裂缝δ>1mm,水灰比选1:1甚至更低。由于天窗点的要求,注浆材料必须在2h内达到不低于C25的强度,因此我们推荐水灰比为0.35:1~0.6:1.

 4.2.2 注浆压力:根据水文地质资料,隧道基床吊空注浆压力建议为0.5~0.8MPa

 4.2.3 注浆孔间距:对于注浆阻力较小的隧道基床吊空注浆,建议注浆孔距1.5m左右。

 4.2.4 注浆孔倾角:为使浆液在扩散半径内向四周扩散,注浆孔内倾30°钻至基岩(参见如下示意图)。

 4.2.5 钻孔孔径:ϕ42mm

 
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