一种高性能喷射混凝土及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能喷射混凝土及其施工方法，属于隧道施工技术领域，该喷射混凝土包括以下原料组分及重量份数：水泥0.8

【技术实现步骤摘要】
一种高性能喷射混凝土及其施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，更具体地说，它涉及一种高性能喷射混凝土及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着国家基础建设投资力度的加大以及城市交通压力的不断增长，高速公路、一级公路、高速铁路与地铁工程建设呈现较大的增长趋势，因此隧道工程量也大大增加。据有关资料显示，我国已建成铁路隧道5300余座，总长度约4000Km；公路隧道1800余座，总长度约750Km，是世界上隧道工程最多的国家。目前隧道工程支护中普遍采用的是喷射混凝土支护，喷射混凝土具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点，特别是在软弱围岩地质条件下，配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护，其优点更为明显。
[0003]喷射混凝土的回弹量控制是喷射混凝土中较为重要的研究课题，一般隧道工程的利润主要来自开挖和初期支护的喷射混凝土。因此回弹量的控制不仅关系到喷射混凝土的支护质量，对工程的成本控制也有着重要作用。通过调查研究得知，现在隧道工程中喷射混凝土回弹量普遍在30%以上，损失较大。
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种高性能喷射混凝土及其施工方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高性能喷射混凝土及其施工方法，其解决了现有喷射混凝土的回弹量较高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高性能喷射混凝土，包括以下原料组分及重量份数：水泥0.8
‑
1.5份；细骨料2<br/>‑
2.5份；粗骨料1.5
‑
2份；硅粉0.1
‑
0.2份；减水剂0.01
‑
0.02份；固化剂0.04
‑
0.05份；速凝剂0.04
‑
0.05份；水0.4
‑
0.45份。
[0007]进一步优选为：所述粗骨料为玄武岩、安山岩或石灰岩中的一种或多种碎石，和/或所述粗骨料粒径为5mm
‑
10mm。
[0008]进一步优选为：所述细骨料为砂子且细度模数为2.5
‑
3.0。
[0009]进一步优选为：所述减水剂为高性能聚羧酸型减水剂。
[0010]高性能喷射混凝土的施工方法，包括以下步骤：S1、喷射前准备对受喷岩面进行处理，除去受喷岩面上的浮尘、岩屑；混凝土喷射前，先喷一层水泥砂浆，水泥砂浆终凝后再喷射混凝土；S2、混凝土搅拌、运输通过全自动计量强制式搅拌机搅拌混凝土；通过砼运输罐车将搅拌后的混合物料运送到施工现场；S3、喷射作业
隧道开挖完成后，通过湿喷机先喷射4cm厚的混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
[0011]进一步优选为：喷射作业时，对于凹洼，先填平；喷射时机械臂要环形移动。
[0012]进一步优选为：所述湿喷机包括湿喷机本体、机械臂和辅助喷射装置；所述机械臂安装在所述湿喷机本体上，所述辅助喷射装置用于夹持所述机械臂喷射末端，以使所述机械臂支撑在地面或基础平面上；所述辅助喷射装置包括伸缩杆、外框、活动板、驱动机构和夹持机构；所述活动板位于所述外框内且用于在所述外框上下滑动，所述外框安装在所述伸缩杆上部且与所述伸缩杆沿所述机械臂宽度方向滑动配合，所述驱动机构安装在所述伸缩杆上且用于带动所述活动板在所述外框内上下滑动且用于带动所述外框、活动板沿所述机械臂宽度方向同步滑动；所述夹持机构固定在所述活动板上且用于夹紧所述机械臂。
[0013]进一步优选为：所述伸缩杆包括外筒、内支撑杆、底板和旋紧螺丝；所述外筒、内支撑杆均为竖直设置，所述底板固定在所述外筒底部，所述内支撑杆下端插设在所述外筒内且通过所述旋紧螺丝旋紧固定。
[0014]进一步优选为：所述活动板内开设有长圆孔，所述长圆孔长度方向与所述机械臂宽度方向、内支撑杆径向方向相一致，所述长圆孔侧壁设置有齿面；所述驱动机构包括电机、转轴和齿轮，所述电机安装在所述内支撑杆上，所述转轴一端与所述电机输出轴连接，另一端依次穿过所述内支撑杆和所述齿轮中心，所述齿轮固定在所述转轴上，所述齿轮位于所述长圆孔内且与所述齿面啮合设置；所述外框和所述活动板均位于所述内支撑杆一侧，所述外框靠近所述内支撑杆一侧设置有滑条，所述内支撑杆靠近所述外框一侧设置有与所述滑条相适配的横向滑槽，所述滑条嵌在所述横向滑槽内且与所述横向滑槽滑动配合。
[0015]进一步优选为：所述夹持机构包括第一夹板、第二夹板和螺栓；所述外框顶部设置有穿孔，所述第一夹板、第二夹板下端均与所述活动板底部中心固定，上端均穿过所述穿孔且向上竖直延伸，所述第一夹板和所述第二夹板上均固定有用于向上支撑所述机械臂的支撑板，所述机械臂支撑在所述支撑板上且夹持在所述第一夹板和所述第二夹板之间；所述螺栓位于所述机械臂上方，所述螺栓穿过所述第一夹板和所述第二夹板且安装在所述第一夹板和所述第二夹板上，以使第一夹板和所述第二夹板从两侧夹紧所述机械臂。
[0016]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在混凝土中掺入高性能无碱速凝剂，能加快水泥的凝结和硬化速度，提高早期强度，后期强度影响较小，甚至不降低；并大幅度提高混凝土的粘聚性和粘接强度、回弹率降低量达80%以上，有效的降低了回弹造成的材料损失，提高了经济效益，由于回弹率大幅度降低，空气中污染和伤害人体的碱性水泥粉尘大幅度减少，保护了环境、加快了施工进度；具有微膨胀减缩抗裂功效，大幅度提高了抗渗防水性能，同时具有抗蚀防腐功能，比普通速凝剂抗蚀系数提高50%以上。解决了现有喷射混凝土的回弹量较高的问题。
附图说明
[0017]图1是实施例的流程框图，主要用于体现高性能喷射混凝土的施工方法；图2是实施例的结构示意图，主要用于体现辅助喷射装置的结构；图3是实施例的结构示意图，主要用于体现外框的结构；图4是实施例的剖视示意图，主要用于体现外框、活动板、驱动机构和夹持机构之间的配合结构。
[0018]图中，101、外筒；102、内支撑杆；103、底板；104、旋紧螺丝；2、滑条；3、竖向滑槽；4、穿孔；5、外框；6、活动板；71、齿轮；72、转轴；8、长圆孔；91、第一夹板；92、第二夹板；93、支撑板；94、螺栓；10、齿面；11、机械臂。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0020]实施例1：一种高性能喷射混凝土及其施工方法，高性能喷射混凝土由以下原料组分及重量制成：水泥1kg；细骨料2.2kg；粗骨料1.8kg；硅粉0.15kg；减水剂0.015kg；固化剂0.045kg；速凝剂0.045kg；水0.43kg。
[0021]优选的，粗骨料为玄武岩碎石，且单轴抗压强度不小于80MPa，碎石压碎值不大于8%，针片状含量不大于2%，含泥量不大于3%，石粉含量不大于10%，碎石表观密度不小于2.6g/cm3。粗骨料粒径为8mm。
[0022本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能喷射混凝土，其特征在于：包括以下原料组分及重量份数：水泥0.8
‑
1.5份；细骨料2
‑
2.5份；粗骨料1.5
‑
2份；硅粉0.1
‑
0.2份；减水剂0.01
‑
0.02份；固化剂0.04
‑
0.05份；速凝剂0.04
‑
0.05份；水0.4
‑
0.45份。2.根据权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述粗骨料为玄武岩、安山岩或石灰岩中的一种或多种碎石，和/或所述粗骨料粒径为5mm
‑
10mm。3.根据权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述细骨料为砂子且细度模数为2.5
‑
3.0。4.根据权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述减水剂为高性能聚羧酸型减水剂。5.如权利要求1
‑
4中任一所述的高性能喷射混凝土的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、喷射前准备对受喷岩面进行处理，除去受喷岩面上的浮尘、岩屑；混凝土喷射前，先喷一层水泥砂浆，水泥砂浆终凝后再喷射混凝土；S2、混凝土搅拌、运输通过全自动计量强制式搅拌机搅拌混凝土；通过砼运输罐车将搅拌后的混合物料运送到施工现场；S3、喷射作业隧道开挖完成后，通过湿喷机先喷射4cm厚的混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。6.根据权利要求5所述的一种高性能喷射混凝土的施工方法，其特征在于：喷射作业时，对于凹洼，先填平；喷射时机械臂要环形移动。7.根据权利要求5所述的一种高性能喷射混凝土的施工方法，其特征在于：所述湿喷机包括湿喷机本体、机械臂（11）和辅助喷射装置；所述机械臂（11）安装在所述湿喷机本体上，所述辅助喷射装置用于夹持所述机械臂（11）喷射末端，以使所述机械臂（11）支撑在地面或基础平面上；所述辅助喷射装置包括伸缩杆、外框（5）、活动板（6）、驱动机构和夹持机构；所述活动板（6）位于所述外框（5）内且用于在所述外框（5）上下滑动，所述外框（5）安装在所述伸缩杆上部且与所述伸缩杆沿所述机械臂（11）宽度方向滑动配合，所述驱动机构安装在所述伸缩杆上且用于带动所述活动板（6）在所述外框（...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴初平，任保军，李正球，李伟强，黄锋武，宋柏林，郭旺，熊茂林，肖锦轩，贺红璐，
申请(专利权)人：湖南交通国际经济工程合作有限公司，
类型：发明
国别省市：