加固钢环防空鼓灌浆方法技术

本发明专利技术提供一种加固钢环防空鼓灌浆方法，包括以下步骤：S1、检测钢环与隧道内壁之间的浇注空腔的容积d；S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；S3、计算灌浆材料剩余量f，判断浇注空腔内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。步骤S1中，包括以下步骤：S11、以激光雷达检测隧道内壁在钢环宽度范围内的截面体积a；S12、以激光雷达检测钢环宽度范围内钢环内壁的截面体积b；S13、计算钢环体积c；S14、以公式a

【技术实现步骤摘要】
加固钢环防空鼓灌浆方法


[0001]本专利技术涉及隧道强化治理领域，特别是一种加固钢环防空鼓灌浆方法。

技术介绍

[0002]在地铁隧道内施工钢环内衬，能够有效减少地铁裂缝、渗漏水、变形等隧道病害的发生，减少维护修复的频率。具体施工步骤如专利文献CN112727504A一种地铁隧道钢环内衬加固施工工艺中记载的方案。现有技术中存在的问题是，在钢环安装过程中，可能会局部贴紧隧道内壁，阻断浇注空腔的流动通道，导致灌浆浆液未能充满钢环与隧道内壁之间的浇注空腔，从而在局部位置形成空鼓结构，影响施工质量。目前采取的措施是在灌浆浆液凝固后，通过敲击找到空鼓位置，然后钻孔再次灌浆，该方案施工效率较低，劳动强度高。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种加固钢环防空鼓灌浆方法，能够在灌浆前预估灌浆材料的用量，并在灌浆结束后根据灌浆材料剩余量判断是否存在空鼓或计算出空鼓率的问题。同时，通过在灌浆前预估灌浆材料用量，避免准备的灌浆材料过量而造成浪费的问题。
[0004]为解决上述的技术问题，本专利技术的技术方案是：一种加固钢环防空鼓灌浆方法，包括以下步骤：S1、检测钢环与隧道内壁之间的浇注空腔的容积d；S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；S3、计算灌浆材料剩余量 f，判断浇注空腔内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。
[0005]优选的方案中，步骤S1中，包括以下步骤：S11、以激光雷达检测隧道内壁在钢环宽度范围内的截面体积a；S12、以激光雷达检测钢环宽度范围内钢环内壁的截面体积b；S13、计算钢环体积c；S14、以公式a
‑
（b+c）=d，计算浇注空腔的容积d；通过以上步骤得到浇注空腔的容积d。
[0006]优选的方案中，步骤S11中，包括以下步骤：S111、对于环形隧道，以激光雷达获取隧道内壁点云坐标；S112、选取拟施工钢环范围内的点云；S113、计算点云数据到隧道圆心位置的半径；S114、对点云的半径做临近点插值拟合运算；S115、求平均半径值；S116、通过平均半径值，计算得到隧道钢环宽度的截面体积a。
[0007]优选的方案中，计算空鼓率的公式为灌浆材料剩余量 f/浇注空腔的容积d。
[0008]优选的方案中，所述的钢环靠近隧道内壁一侧设有多个凸起部，以使凸起部之间
形成便于灌浆浆液流动的通道；优选的方案中，所述的钢环采用冷轧或热轧钢板，在轧辊上设有凸凹纹理。
[0009]优选的方案中，灌浆材料的容积e，采用以下公式得出e =d
×
η
o
/(1
‑
η
i
)
ꢀ×
(1
‑
η
p
)；其中η
i
为渗漏系数,η
p
为收缩系数,η
o
为冗余系数。
[0010]优选的方案中，步骤S111中，以激光雷达扫描前，先对隧道内壁进行凿毛处理。
[0011]本专利技术提供的一种加固钢环防空鼓灌浆方法，通过借助激光雷达计算出浇注空腔的容积，然后再配制灌浆浆液，从而能够根据浇注余量判断出浇注空腔内是否存在空鼓，从而能够在第一次施工过程中即发现可能存在的空鼓现象，便于采取措施查找和弥补，确保第一次施工质量，减少后继施工程序。按量配制的方案，也能够避免灌浆浆液的浪费，也便于计算空鼓率。优选的方案中，采用具有凸起部的冷轧或热轧钢板，能够在钢环表面形成供灌浆浆液通过的通道，减少形成空鼓的几率。
附图说明
[0012]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的横截面视图。
[0013]图2为本专利技术的流程示意图。
[0014]图3为本专利技术的优选流程示意图。
[0015]图4为本专利技术的钢环内表面的形状示意图。图5为本专利技术的钢环内表面的另一形状示意图。
[0016]图中：激光雷达（1），隧道内壁（2），钢环（3），浇注空腔（4），凸起部（5），隧道圆心（6）。
具体实施方式
[0017]实施例1：如图2中，一种加固钢环防空鼓灌浆方法，包括以下步骤：S1、检测钢环（3）与隧道内壁（2）之间的浇注空腔（4）的容积d；优选的方案如图3中，包括以下步骤：S11、以激光雷达（1）检测隧道内壁（2）在钢环（3）宽度范围内的截面体积a；优选的方案中，包括以下步骤：如图1中所示，将激光雷达（1）设置在拟施工的隧道内壁（2）下方，为减少计算量，设置在隧道圆心（6）的下方。
[0018]S111、对于环形隧道，以激光雷达（1）获取隧道内壁点云坐标；优选的方案中，以激光雷达（1）扫描前，先对隧道内壁进行凿毛处理。由此方案，在扫描隧道内壁，主要是管片表面的激光点云时，能够将凿除的部分也计算在内。
[0019]以激光雷达（1）获得隧道内壁点云坐标属于现有技术。
[0020]S112、选取拟施工钢环宽度范围内的点云；即根据钢环（3）的宽度和单侧起始坐标选择点云数据。将选中的点云数据储存进行计算。
[0021]S113、计算点云数据到隧道圆心（6）位置的半径；此处的隧道圆心（6）为一条虚拟的直线，此处所述的半径是指该点云数据到隧道圆心（6）的最短距离。具体是根据各个点云
数据的坐标与隧道圆心（6）的半径坐标求解最短距离。
[0022]S114、对点云的半径做临近点插值拟合运算；由于凿毛表面的存在，以临近点插值能够更好的拟合因凿毛而形成的尖突结构。
[0023]S115、求平均半径值；平均半径值是各个点云数据的平均半径值。
[0024]S116、通过平均半径值，计算得到隧道钢环宽度的截面体积a。根据圆柱体计算公式求的隧道钢环宽度的截面体积a，根据钢环（3）的整体弧度，减去隧道底板位置的体积。
[0025]S12、初步固定安装钢环（3），以激光雷达（1）检测钢环（3）宽度范围内钢环内壁的截面体积b；钢环内壁的表面较为光滑，其内壁的截面体积b很容易测量得到。
[0026]S13、计算钢环（3）体积c；根据钢环（3）的薄厚、长度和宽度计算得到。
[0027]S14、以公式a
‑
（b+c）=d，计算浇注空腔（4）的容积d；优选的方案中，浇注空腔（4）的容积还需要减去固定螺栓穿过浇注空腔（4）的部分圆柱体的体积，当然，该部分的体积也可以忽略不计。
[0028]通过以上步骤得到浇注空腔（4）的容积d。
[0029]S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；S3、计算灌浆材料量剩余 f，判断浇注空腔（4）内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。
[0030]优选的方案如图4、5中，所述的钢环（3）靠近隧道内壁一侧设有多个凸起部（5），以使凸起部（5）之间形成便于灌浆浆液流动的通道。
[0031]优选的方案中，所述的钢环（3）采用冷轧或热轧钢板，在轧辊上设有凸凹纹理。由此结构，便于在钢环（3）的表面行成凸起部的结构。
[0032]上述的实施例仅为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加固钢环防空鼓灌浆方法，其特征是包括以下步骤：S1、检测钢环（3）与隧道内壁（2）之间的浇注空腔（4）的容积d；S2、根据容积d准备相应容积的灌浆材料；S3、计算灌浆材料剩余量 f，判断浇注空腔（4）内是否存在空鼓缺陷或计算空鼓率。2.根据权利要求1所述的加固钢环防空鼓灌浆方法，其特征是，步骤S1中，包括以下步骤：S11、以激光雷达（1）检测隧道内壁（2）在钢环（3）宽度范围内的截面体积a；S12、以激光雷达（1）检测钢环（3）宽度范围内钢环内壁的截面体积b；S13、计算钢环（3）体积c；S14、以公式a
‑
（b+c）=d，计算浇注空腔（4）的容积d；通过以上步骤得到浇注空腔（4）的容积d。3.根据权利要求2所述的加固钢环防空鼓灌浆方法，其特征是，步骤S11中，包括以下步骤：S111、对于环形隧道，以激光雷达（1）获取隧道内壁点云坐标；S112、选取拟施工钢环范围内的点云；S113、计算点云数据到隧道圆心（6）位置的半径；S114、对点云的半径做临近点插值拟合运算；S115、求平均半径值；S116、通过平均半径值，计算得到隧道钢环宽度的截面体积a...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐加功，罗先猛，何鑫凯，王肃斌，邵宏恩，江举元，黄红才，
申请(专利权)人：武汉容晟吉美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：