一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法技术

本发明专利技术属于水利水电施工工程技术领域，涉及一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工方法，包括如下步骤：1）钢筋网片施工，2）钢筋网片安装，3）喷射砼施工，4）引水隧洞固结灌浆试验，5）灌浆等步骤，发明专利技术的有益效果是：1）减少施工过程的资源投入；2）降低施工过程中的安全、环保风险，同时减少施工难度；3）通过合理科学的计算岩塞预留长度，指导隧洞开挖施工，保障隧洞施工本质安全，为水电市场后续长隧洞衬砌施工总结相关工程经验，提供相应解决方案。

A key construction method of rock plug reservation in diversion tunnel with soft surrounding rock

The invention belongs to the technical field of water conservancy and hydropower construction engineering, and relates to a construction method for reserving rock plug of water diversion tunnel in soft surrounding rock, which includes the following steps: 1) construction of steel mesh, 2) installation of steel mesh, 3) shotcrete construction, 4) consolidation grouting test of water diversion tunnel, 5) grouting and other steps. The beneficial effects of the invention are: 1) reducing resource investment in the construction process; 2) reducing construction cost Safety and environmental protection risks in the construction process, while reducing the construction difficulty; 3) through reasonable and scientific calculation of the reserved length of rock plug, guide the tunnel excavation construction, ensure the intrinsic safety of the tunnel construction, summarize the relevant engineering experience for the subsequent long tunnel lining construction in the hydropower market, and provide the corresponding solutions.

【技术实现步骤摘要】
一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法
本专利技术属于水利水电施工工程
，涉及一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工方法。景技术目前国内小水电站流域开发，多为引水式发电厂房。由于引水隧洞距离长，引水隧洞施工分多标段由多家施工单位进行组织施工，如何保证施工期内隧洞施工安全显得尤为重要。引水发电隧洞按常理不需要进行预留岩塞或进行临时性封堵，但往往根据工程实际需要，为保证工程安全需要预留一些岩塞或采取临时性封堵。岩塞预留长度的设计计算，在现行规范中又缺少相对应的条款。我们需要通过科学的分析计算设计与实践总结出一套理论的、可靠的、符合现场实际的岩塞预留长度计算方法，确保隧洞施工安全。因此需要总结一套软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工技术。
技术实现思路
为解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法，包括如下步骤：1）钢筋网片施工：钢筋网片加工，钢筋网片采用Ⅰ级φ6.5钢筋焊制，把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净，网片使用Ⅰ级φ6.5钢筋，网格尺寸20cm×20cm，钢筋间采用点焊连接；2）钢筋网片安装，挂设上述钢筋网片，钢筋网片随初喷面的起伏铺设，紧切岩面，钢筋网片绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1-2个网格；3）喷射砼施工，首先打开速凝剂辅助风其次缓慢打开主风阀其次向料斗加混凝土及速凝剂然后隧洞的初期支护结构喷射混凝土，混凝土标号为C20喷射混凝土，厚度10cm-20cm；喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度≤500cm，喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射；喷射风压力：边墙0.3-0.5Mpa，拱部0.4-0.65Mpa；喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度接近90°，喷嘴与受喷面间距宜为0.8-1.0m；岩塞下游掌子面间、排距3m，孔深3m进行固结灌浆，岩塞周边按间距3m，孔深8m进行固结灌浆；4）引水隧洞固结灌浆试验，固结灌浆孔间排距：孔排距3m，每排10个孔，入岩4m，梅花型布置；钻孔结束完毕后及时用钻进的清水进行孔壁冲洗，直到孔口返清水为止；各灌浆段在灌前均作裂隙冲洗，裂隙冲洗采用压力冲洗，直至回水澄清，延续十分钟为止，裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力；压水试验在裂隙冲洗后进行，压水试验压力为灌浆压力的80%，在稳定压力下，压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量值；5）灌浆：固结灌浆采用孔口封闭、孔内循环灌浆法，射浆管距离孔底小于0.5m，全孔一次灌注。灌浆采用两参数灌浆自动记录仪；固结灌浆按两序孔施工，第II序孔须在周围的第I序孔施工完毕后，才能实施钻灌；灌浆材料：采用硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80μm的方孔孔筛的筛余量不大于5%，制浆站每30min测定一次浆液比重，灌浆站每10min测定一次浆液比重并记录备查，固结灌浆采用浆液水灰比为3:1、2:1、1:1、0.5:1四个比级，开灌水灰比为3:1，灌浆压力采用设计压力0.3MPa，当灌浆压力达到设计灌浆压力且注入率不大于1.0L/min时，持续30min，灌浆可结束，全孔灌浆工作完成后及时进行封孔，排除孔内稀浆，使全孔封填密实，除涌水孔段需用机械封孔外，其余用人工封孔，灌浆孔在排除孔内积水后直接用干硬性水泥砂浆封填，并将孔口抹平。优选的喷射混凝土分段施工时，上次喷射混凝土应预留斜面，斜面宽度为20-30cm，下个分段作业时在接口处的斜面喷射时，斜面上需要用压力水冲洗湿润后再进行喷射混凝土。优选的分片喷射需要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土，边墙喷混凝土从墙脚开始向上喷射，使回弹料不裹入最后喷层。优选的分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，一次喷射的最大厚度,拱部≤10cm，边墙≤15cm，并保持喷层厚度均匀。与现有技术相比，专利技术的有益效果是：1）减少施工过程的资源投入；2）降低施工过程中的安全、环保风险，同时减少施工难度；3）过合理科学的计算岩塞预留长度，指导隧洞开挖施工，保障隧洞施工本质安全，为水电市场后续长隧洞衬砌施工总结相关工程经验，提供相应解决方案。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1是本专利技术中固结灌浆施工工艺流程图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明,实施例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。请参阅图1所示的一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法，包括如下步骤，1）钢筋网片施工：钢筋网片加工，钢筋网片采用Ⅰ级φ6.5钢筋焊制，把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净，网片使用Ⅰ级φ6.5钢筋，网格尺寸20cm×20cm，钢筋间采用点焊连接。钢筋网片采用Ⅰ级φ6.5钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成与网片尺寸相同的钢筋条。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。网片使用Ⅰ级φ6.5钢筋，网格尺寸20cm×20cm，钢筋间采用点焊连接。根据设计情况同时考虑便于安装操作的要求确定网片尺寸一般为1m×1.0m，为保证网片加工尺寸准确、提高加工功效，加工钢筋网制作模架。2）钢筋网片安装，挂设上述钢筋网片，按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋网片随初喷面的起伏铺设，紧切岩面，钢筋网片绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1-2个网格。3）喷射砼施工，首先打开速凝剂辅助风其次缓慢打开主风阀其次向料斗加混凝土及速凝剂然后隧洞的初期支护结构喷射混凝土，混凝土标号为C20喷射混凝土，厚度10cm～20cm。优选的厚度为15cm，优选的在地质较差地段，开挖后为防止暴露岩面风化过快，应迅速喷5cm砼封闭岩面，喷砼时为降低隧道内粉尘污染，采用湿喷法的工艺施工。喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度≤500cm，喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。喷射混凝土分段施工时，上次喷射混凝土应预留斜面，斜面宽度为20~30cm，下个分段作业时在接口处的斜面喷射时，斜面上需要用压力水冲洗湿润后再进行喷射混凝土。分片喷射需要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土，边墙喷混凝土从墙脚开始向上喷射，使回弹料不裹入最后喷层。分层喷射时，后一层喷射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1）钢筋网片施工：钢筋网片加工，钢筋网片采用Ⅰ级φ6.5钢筋焊制，把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净，网片使用Ⅰ级φ6.5钢筋，网格尺寸20cm×20cm， 钢筋间采用点焊连接；/n2）钢筋网片安装，挂设上述钢筋网片，钢筋网片随初喷面的起伏铺设，紧切岩面，钢筋网片绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1-2个网格；/n3）喷射砼施工，首先打开速凝剂辅助风其次缓慢打开主风阀其次向料斗加混凝土及速凝剂然后隧洞的初期支护结构喷射混凝土，混凝土标号为C20喷射混凝土，厚度10cm-20cm；/n喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度≤500cm，喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射；/n喷射风压力：边墙0.3-0.5Mpa，拱部0.4-0.65Mpa；/n喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度接近90°，喷嘴与受喷面间距宜为0.8-1.0m；/n岩塞下游掌子面间、排距3m，孔深3m进行固结灌浆，岩塞周边按间距3m，孔深8m进行固结灌浆；/n4）引水隧洞固结灌浆试验，固结灌浆孔间排距：孔排距3m，每排10个孔，入岩4m，梅花型布置；/n钻孔结束完毕后及时用钻进的清水进行孔壁冲洗，直到孔口返清水为止；/n各灌浆段在灌前均作裂隙冲洗，裂隙冲洗采用压力冲洗，直至回水澄清，延续十分钟为止，裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力；/n压水试验在裂隙冲洗后进行，压水试验压力为灌浆压力的80%，在稳定压力下，压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量值；/n5）灌浆：固结灌浆采用孔口封闭、孔内循环灌浆法，射浆管距离孔底小于0.5m，全孔一次灌注，灌浆采用两参数灌浆自动记录仪；固结灌浆按两序孔施工，第II序孔须在周围的第I序孔施工完毕后，才能实施钻灌；/n灌浆材料：采用硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80μm的方孔孔筛的筛余量不大于5%，制浆站每30min测定一次浆液比重，灌浆站每10min测定一次浆液比重并记录备查，固结灌浆采用浆液水灰比为3:1、2:1、1:1、0.5:1四个比级，开灌水灰比为3:1，灌浆压力采用设计压力0.3MPa，当灌浆压力达到设计灌浆压力且注入率不大于1.0L/min时，持续30min，灌浆可结束，全孔灌浆工作完成后及时进行封孔，排除孔内稀浆，使全孔封填密实，除涌水孔段需用机械封孔外，其余用人工封孔，灌浆孔在排除孔内积水后直接用干硬性水泥砂浆封填，并将孔口抹平。/n...

【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩引水隧洞岩塞预留施工关键技术施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）钢筋网片施工：钢筋网片加工，钢筋网片采用Ⅰ级φ6.5钢筋焊制，把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净，网片使用Ⅰ级φ6.5钢筋，网格尺寸20cm×20cm，钢筋间采用点焊连接；
2）钢筋网片安装，挂设上述钢筋网片，钢筋网片随初喷面的起伏铺设，紧切岩面，钢筋网片绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1-2个网格；
3）喷射砼施工，首先打开速凝剂辅助风其次缓慢打开主风阀其次向料斗加混凝土及速凝剂然后隧洞的初期支护结构喷射混凝土，混凝土标号为C20喷射混凝土，厚度10cm-20cm；
喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度≤500cm，喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射；
喷射风压力：边墙0.3-0.5Mpa，拱部0.4-0.65Mpa；
喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度接近90°，喷嘴与受喷面间距宜为0.8-1.0m；
岩塞下游掌子面间、排距3m，孔深3m进行固结灌浆，岩塞周边按间距3m，孔深8m进行固结灌浆；
4）引水隧洞固结灌浆试验，固结灌浆孔间排距：孔排距3m，每排10个孔，入岩4m，梅花型布置；
钻孔结束完毕后及时用钻进的清水进行孔壁冲洗，直到孔口返清水为止；
各灌浆段在灌前均作裂隙冲洗，裂隙冲洗采用压力冲洗，直至回水澄清，延续十分钟为止，裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力；
压水试验在裂隙冲洗后进行，压水试验压力为灌浆压力的80%，在稳定压力下，压水20min，每5min测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓林，徐伟，刘川川，周应龙，徐阳阳，
申请(专利权)人：中电建十一局工程有限公司，中国水利水电第十一工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41