隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土及压模喷射混凝土工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土及压模喷射混凝土工艺，所述混凝土包括有水泥、碎石、砂、外加剂和水；所述工艺是先在隧道壁上按照设计间距进行锚杆孔施工，在孔深、孔内进行锚杆灌注施工；然后进行铺设外层钢筋网施工，钢筋网紧贴岩面，钢筋网固定在锚杆上；然后将钢拱架安装在隧道内；然后将里层钢筋网安装在钢拱架之间，两侧固定在钢拱架上；最后从钢拱架两侧底部开始，把可拆卸模板压到拱架上并安装固定好，形成混凝土仓，将混凝土以垂直于岩面的方式喷入混凝土仓，待混凝土凝固后拆除模板并循环压入和安装固定于未喷混凝土部分的钢拱架上，进行连续喷射作业。本发明专利技术具有回弹率低，且坍落度适中的特点。

C20 concrete and die casting concrete technology for initial support of tunnel steel support

The invention discloses a steel support tunnel initial support for C20 concrete and die sprayed concrete technology, the concrete consists of cement, gravel, sand, additive and water; the process is first on the tunnel wall according to the design of bolt hole spacing in the construction, the depth of the hole, the hole of the anchor grouting construction; and then laying steel mesh reinforced outer net construction, close to the rock and reinforced net is fixed on the anchor; then the steel arch installation in the tunnel; then the layer steel mesh installed in the steel arch, fixed on both sides of steel arch; steel arch on both sides of the bottom end from the template, removable pressure to arch and install the fixed form, concrete silo, concrete perpendicular to the rock sprayed concrete silo, after the concrete is solidified and pressed into the circular template removal and installation fixed in Part of the sprayed concrete steel arch, continuous spray operation. The invention has the characteristics of low rebound rate and moderate slump.

【技术实现步骤摘要】
隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土及压模喷射混凝土工艺
本专利技术涉及一种隧道用的C20混凝土及压模喷射混凝土工艺，特别是一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土及压模喷射混凝土工艺。
技术介绍
混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。由于隧道初期支护必须紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间及抑制围岩变形，鉴于目前隧道新型喷射混凝土设备购置费用高昂，若项目隧道初期支护喷射混凝土数量不多，基于节约成本的角度考虑，不宜采用新型喷射混凝土设备进行规模化的喷射混凝土作业。贵州省公路工程集团有限公司平罗高速第七、第八施工段项目经理部研发了一种钢支撑初期支护压模喷射混凝土施工技术，能够有效减少喷射混凝土施工的回弹率特别适用于短隧道喷射喷射混凝土施工。因此，隧道钢支撑初期支护压模喷射混凝土施工技术，是有效节约施工成本的绿色环保隧道初期支护技术，开展相关试验和工艺研究，并推广应用，对解决目前喷射混凝土的背后空洞、强度及平整度问题，具有重大意义。但是常规隧道初期支护喷射混凝土回弹率高达25%以上，如何减少隧道施工回弹率，是当今公路隧道施工广大技术人员不断探索的迫切问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土及压模喷射混凝土工艺。本专利技术具有回弹率低，且坍落度适中的特点。本专利技术的技术方案：一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，由水泥、碎石、砂、外加剂和水组成。前述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，所述碎石和砂采用连续级配。前述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，所述碎石的粒径为4.75-9.5mm，所述砂的粒径为0.075-4.75mm。前述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，所述混凝土按重量份计，由水泥378-430份、碎石843-869份、砂842-868份、外加剂22.6-25.8份和水180-190份组成。前述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，按重量份计，由水泥402份、碎石857份、砂856份、外加剂24.12份和水185份组成。前述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，所述外加剂为速凝剂,速凝剂初凝小于5min，终凝小于10min。一种使用前述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土的压模喷射混凝土工艺，包括如下步骤：（1）锚杆施工：在隧道壁上按照设计间距进行锚杆孔施工，在孔深、孔内清洗检查验收合格后进行锚杆灌注施工；（2）外层铺设钢筋网施工：在锚杆达到使用强度要求后进行铺设外层钢筋网施工，钢筋网紧贴岩面，钢筋网在遇锚杆时固定在锚杆上；（3）钢拱架安装：将按照隧道断面尺寸加工成型的钢拱架安装在隧道内；（4）里层钢筋网安装：将里层钢筋网安装在钢拱架之间，两侧固定在钢拱架上；（5）压模板到钢拱架上并安装固定、喷射混凝土：从钢拱架两侧底部开始，把可拆卸模板压到拱架上并安装固定好，形成混凝土仓，将混凝土以垂直于岩面的方式喷入混凝土仓，待混凝土凝固后拆除模板并循环压入和安装固定于未喷混凝土部分的钢拱架上，进行连续喷射作业。前述的压模喷射混凝土工艺，所述可拆卸模板安装间距15-25公分，每次安装8-12块，喷射高度1.2-3米。前述的压模喷射混凝土工艺，所述步骤（5）中，喷射时，喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.8～1.2m，呈螺旋移动，风压0.5～0.7MPa。前述的压模喷射混凝土工艺，所述步骤（5）中，喷射时，速凝剂在喷嘴处掺入。本专利技术的有益效果：本专利技术混凝土在贵州余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段进行试验，如下短隧道初期支护喷射混凝土施工：下坝隧道(ZK58+830～ZK59+185\YK58+835～YK59+190)、摆台隧道（ZK59+590～ZK59+848\YK59+590～YK59+840）、云顶山隧道（YK60+950-YK61+220\ZK60+949-ZK61+221）等。1、同普通喷射混凝土相比，压模喷射混凝土回弹率很小；坍落度适中，为90mm（通常坍落度为80-100mm）。2、本专利技术的混凝土通过上述施工工艺施工后，回弹率最多能降低至4%以内，相较于现有技术的25的回弹率，取得了良好的效果。经综合经济核算，能节约施工成本10%左右。3、同时，本专利技术的混凝土配合比通过与所述工艺配合后，与传统的喷射混凝土相比，物理力学性能多有所改善，具有强度增长快、粘结力强、密度大、抗渗性好的特点；它能较好地填充岩块间的裂隙的凹穴，增加围岩的整体性，防止自由面的风化和松动，并与围岩共同工作，前期强度增长快，能及早发挥承载作用。具体实施方式本专利技术的实施例实施例1：一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，由水泥、碎石、砂、外加剂和水组成；其中碎石和砂采用连续级配；碎石的粒径为4.75-9.5mm，砂的粒径为0.075-4.75mm,实测塌落度90mm；上述混凝土按重量份计，由水泥402份、碎石857份、砂856份、外加剂24.12份和水185份组成；水泥标号为P.O42.5；外加剂为速凝剂,速凝剂初凝小于5min，终凝小于10min。实施例2：一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，由水泥、碎石、砂、外加剂和水组成；其中碎石和砂采用连续级配；碎石的粒径为4.75-9.5mm，砂的粒径为0.075-4.75mm，实测塌落度为100mm；上述混凝土按重量份计，由水泥378份、碎石869份、砂868份、外加剂22.6份和水185份组成；水泥标号为P.O42.5；外加剂为速凝剂,速凝剂初凝小于5min，终凝小于10min。实施例3：一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，由水泥、碎石、砂、外加剂和水组成；其中碎石和砂采用连续级配；碎石的粒径为4.75-9.5mm，砂的粒径为0.075-4.75mm,实测塌落度为80mm；上述混凝土按重量份计，由水泥430份、碎石843份、砂842份、外加剂25.8份和水185份组成；水泥标号为P.O42.5；外加剂为速凝剂,速凝剂初凝小于5min，终凝小于10min。实施例4：使用上述混凝土的压模喷射混凝土工艺，包括如下步骤：（1）对松动岩块以及对设计断面超欠挖的地方进行清理，同时需要对岩面进行高压水清洗；（2）锚杆施工：在清洗后的隧道壁上按照设计间距进行锚杆孔施工，在孔深、孔内清洗检查验收合格后进行锚杆灌注施工；（3）外层铺设钢筋网施工：在锚杆达到使用强度要求后进行铺设外层钢筋网施工，钢筋网紧贴岩面，钢筋网在遇锚杆时固定在锚杆上；（4）钢拱架安装：将按照隧道断面尺寸加工成型的钢拱架安装在隧道内；（5）里层钢筋网安装：将里层钢筋网安装在钢拱架之间，两侧固定在钢拱架上；（6）压模板到钢拱架上并安装固定、喷射混凝土：从钢拱架两侧底部开始，把可拆卸模板压到拱架上并安装固定好（可拆卸模板通过插销套锁方式固定在钢拱架上），形成混凝土仓，将混凝土以垂直于岩面的方式喷入混凝土仓，待混凝土凝固后拆除模板并循环压入和安装固定于未喷混凝土部分的钢拱架上，进行连续喷射作业；（7）喷射作业结束，混凝土凝固后还需进行拆后补喷，在拆除模板后将混凝土表面补喷平整。所述可拆卸模板安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：由水泥、碎石、砂、外加剂和水组成。

【技术特征摘要】
1.一种隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：由水泥、碎石、砂、外加剂和水组成。2.根据权利要求1所述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：所述碎石和砂采用连续级配。3.根据权利要求2所述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：所述碎石的粒径为4.75-9.5mm，所述砂的粒径为0.075-4.75mm。4.根据权利要求1所述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：所述混凝土按重量份计，由水泥378-430份、碎石843-869份、砂842-868份、外加剂22.6-25.8份和水180-190份组成。5.根据权利要求4所述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：按重量份计，由水泥402份、碎石857份、砂856份、外加剂24.12份和水185份组成。6.根据权利要求1所述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土，其特征在于：所述外加剂为速凝剂,速凝剂初凝小于5min，终凝小于10min。7.一种使用如权利要求1-6任一项所述的隧道钢支撑初期支护用的C20混凝土的压模喷射混凝土工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）锚杆施工：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进，余祖佳，罗彦彪，邹国助，项海燕，谢兴江，袁胜勇，
申请(专利权)人：贵州省公路工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52