正反向雀巢聚音式地下鋼筋混凝土工程灌漿預埋導管設計的制作方法
【專利摘要】正反向雀巢聚音式地下鋼筋混凝土工程灌漿預埋導管設計是應用在地下鋼筋混凝土工程的施工中。預埋導管的端口段是形似雀巢的喇叭口空腔具有聚音功能，在外界的敲擊下，利用雀巢空腔與實體混凝土被敲擊聲音的差異而方便地找出預埋灌漿導管的端口。本發(fā)明的應用使鋼筋混凝土灌漿工程施工的安全、質量、進度及經濟效益能全面提高。本發(fā)明在地下鋼筋混凝土工程的施工中有廣泛的適應性。
【專利說明】正反向雀巢聚音式地下鋼筋混凝土工程灌漿預埋導管設計[0001]【技術領域】:本發(fā)明是應用于地下鋼筋混凝土工程(如隧道、地鐵的地下站點等)的 施工中。[0002]【背景技術】:在水電、公路、鐵路、地鐵工程中有大量的地下工程，如隧洞、地下廠房、 地下站點等，鋼筋混凝土襯砌是常用的地下工程支護方式，而灌漿(接觸灌漿、固結灌漿及 回填固結)是常用的鋼筋混凝土襯砌的加強手段。其施工工序:鋼筋混凝土襯砌一灌漿孔 鉆孔一灌衆(zhòng)一灌漿質檢一灌漿孔回填等。目前在施工中由于迫于施工進度等壓力，在鋼筋 混凝土襯砌的過程中往往不預埋灌漿導管或預埋灌漿導管但成活率低等現象，從而導致后 續(xù)的灌漿鉆孔施工困難(由于沒有預埋灌漿導管或預埋的灌漿導管成活率低且受到鋼筋 混凝土中鋼筋的影響，鉆孔無法使用氣動式鉆機及液壓式鉆機而只能使用地質鉆機或即使 勉強使用風動式鉆機、液壓式鉆機，但鉆孔效率大大降低，且襯砌的鋼筋混凝土的外觀質量 受到了損害，從而使施工的質量、安全、進度及施工成本等指標受到影響)。[0003]目前國內外地下工程的鋼筋混凝土襯砌施工的模板大至有兩種方式:[0004](國內)標準散裝鋼?；蚰灸；蚱渌愋文０宓膫鹘y(tǒng)式及鋼模臺車模板、滑模模 板的現代式。灌漿孔導管預埋有內藏式及外露式，內藏式成活率低，外露式與模板的干擾 大，特別是在鋼模臺車模板、滑模模板的鋼筋混凝土施工中無法使用外露式預埋灌漿導管， 因此，在后續(xù)的灌漿鉆孔施工中無法使用風動式及液壓式鉆機鉆孔(風動式及液壓式鉆機 施工效率高、安全、施工成本低)。[0005]發(fā)明的目的:本發(fā)明就是設計一種在地下工程的鋼筋混凝土中預埋的灌漿導管， 在鋼筋混凝土施工結束后方便預埋灌漿導管的尋找，提高預埋灌漿導管的成活率，方便灌 漿鉆孔、灌漿、灌漿質檢及灌漿孔封堵等。該灌漿預埋導管要有廣泛的適應性，即適應所有 的地下混凝土工程(隧洞、豎井、斜井、地下廠房、地下站點等)、適應所有的工程部位(頂 板、邊墻及地板等)、適應所有的模板(鋼模板、木模板、鋼模臺車及滑模等)。[0006]
【發(fā)明內容】
:本發(fā)明(正反向雀巢聚音式地下鋼筋混凝土工程灌漿預埋導管設計， 以下簡稱為預埋灌漿導管)是由4部分組成的組合體，自前至后它們分別以次是:反向雀巢 (頂端蓋)段、正向雀巢段、PVC管管體段及后端蓋段。其中的反向雀巢(頂端蓋)段、正 向雀巢段及后端蓋段是由Pvc塑料注塑加工成型，管體段是直接選用符合國家標準的pvc 管(自市場采購)，其管徑要滿足工程施工常用的氣動式鉆孔鉆具或液壓式鉆孔鉆具的要 求(本案例選用的Pvc管管外直徑分別是D50mm、D75mm，根據需要確定一種即可)，PVC管 的長度根據鋼筋混凝土的鋼筋網層數、鋼筋混凝土的襯砌厚度及混凝土倉號的超欠挖情況 決定。[0007]注塑成型件要滿足如下要求:抗老化、塑性中等偏下；工作溫度:_5°C -45°C ;工 作壓力:不小于30m水頭壓力。反向雀巢(頂端蓋)為后期破壞性拆除(紅色或黃色)，其 余的為鋼筋混凝土中永久性埋藏(土灰色)。[0008]預埋導管安裝:1、預埋導管的安裝是在鋼筋混凝土倉號的模板、鋼筋及其他的埋 件安裝、調整、加固結束以后進行。[0009]2、將雀巢聚音段(正向雀巢段及反向雀巢(頂端蓋)段相扣的組合體)按照設計預埋導管的位置先預置(反向雀巢的底部外側緊貼模板)。[0010]3、根據襯砌的鋼筋混凝土的厚度截取管體段(管體段是直接自市場采購符合國 家標準的PVC管，其內徑是根據灌漿孔施工鉆具的工作直徑事先選定)，截取后的管體段 的兩端分別與雀巢聚音段及后端蓋段插接。[0011]4、手工前推整個預埋導管，由于波紋管段有側向轉向功能，在推力及力臂(反向 雀巢(頂端蓋)段底部與模板內表面間的著力點到管體段中心線沿長線的距離)的作用 下，反向雀巢(頂端蓋)段底部外側與模板的內表面能最大限度的貼合，調整管體段方向至 合適位置并將管體段用鋼絲綁扎于鋼筋網上，此時由于波紋管段有彈性而蓄積了預應力， 在混凝土澆筑期間，模板在混凝土側壓力的作用下有微小的位移產生，在波紋段預應力的 推動下雀巢聚音段可適量地向著模板內表面跟進。[0012]5、在預埋導管安裝后防止電焊引火及入倉混凝土直接沖擊、擠偏及振搗器直接觸 及；管體不能因受鋼筋的挾持而彎曲。[0013]6、預埋導管的尋找在鋼筋混凝土模板拆除且混凝土的強度達到75%以后進行，建 筑物底部的預埋導管還要在建筑物底部清理結束、灌漿前進行，隨拆、隨鉆、隨灌，以防鋼筋 頭等異物二次堵塞導管。[0014]7、預埋導管尋找:部分預埋灌漿導管的反向雀巢(頂端蓋)段的底部外側面可直 接目測找到，如果部分預埋灌漿導管的反向雀巢(頂端蓋)段的底部外側面因為被混凝土 掩埋不能直接目測找到，可用小榔頭在預埋灌漿導管的大至位置有序敲擊混凝土表面，因 為預埋灌漿導管的雀巢聚音段的前端是一個較大的空腔，形同雀巢，其底部為凹曲面，有聚 音功能，被敲擊后的聲音與實體混凝土差異很大，憑耳聽即可方便地找到被埋的預埋導管 的端口部位。[0015]8、預埋導管找到后即可破壞性拆除反向雀巢(前端蓋段)，為下一步的鉆孔做好 準備；正向雀巢段、管體段及后端封蓋不必拆除。[0016]9、成活的預埋導管為鉆孔、灌漿、質檢等施工工序提供了(通道)條件。[0017]10、預埋導管的封堵按照混凝土缺陷的處理方式進行，可參考原混凝土的設計標 準設計封堵方案。[0018]工作原理:【專利附圖】

【附圖說明】:[0019]圖1-預埋灌漿導管組合體在鋼筋混凝土倉號中安裝情況示意剖視圖。其中，3— 混凝土，2—基巖開挖線，4一鋼筋混凝土倉號模板，6—豎向鋼筋，8—水平向鋼筋，10—鋼筋 混凝土倉號水平面局部斷開線，12-預埋灌漿導管組裝體。[0020]圖2—預埋灌漿導管組合體縱向剖視圖。其中，14一反向雀巢(頂端蓋)，16正向 雀巢喇叭口段，18—波紋管段，20—管體連接段，22—PVC管管體段，24—后端蓋段。26—PVC 管管體長度方向斷開線。[0021]圖3—反向雀巢(頂端蓋)段縱向剖面圖，圖4—正向雀巢段縱向剖視圖，圖5-PVC 管體縱向剖面圖，圖6-后端蓋段縱向剖面圖，圖7-為5個局部剖面(視)圖，它們都是左 右對稱，故只圖示了右面部分，其中，A-A剖面圖、B-B剖視圖、C-C剖面圖、D-D剖面圖、E-E 剖面圖。[0022]預埋灌漿導管是由4部分組成的組合體，自前至后它們分別以次是:(圖3)反向 雀巢段(軸向剖面圖)、(圖4)正向雀巢段(軸向剖面圖)、(圖5)PVC管管體段(軸向剖 面圖)、(圖6)后端蓋段(軸向剖面圖)。[0023]正向雀巢段(圖4)是整個預埋灌漿導管的關鍵段，其前端與反向雀巢段(圖3) 相扣接，后端與PVC管管體段(圖5)插接，是后期鉆孔、灌漿、質檢的通道，正向雀巢段是由 3小部分組成:喇叭口段16，內側為凹曲面，可放大、匯集預埋導管外端部敲擊音形似雀巢， 假設預埋導管在工況下對著模板的方向為正向，則得名為“正向雀巢”;波紋管段18有蓄能 (儲存推力)的作用，同時可實現喇叭口段16與管體連接段20間的側向轉向；管體連接段 20有一個或多個管徑的圓筒狀多用途插接口(本案例為2個)，接口的內徑為事先選定、適 合灌漿孔鉆具的要求并與PVC管管體段22的外徑相匹配，可實現PVC管管體段22與正向 雀巢段(圖4)的快速插接(本案例的管體連接段20的內徑分別為D50mm、D75mm)。正向 雀巢段(圖4)為PVC注塑件、土灰色、被鋼筋混凝土永久掩埋。[0024]反向雀巢段(圖3)為有底的圓筒，形似雀巢，在正常工況下其口反向于模板內側 面，故稱反向雀巢，反向雀巢段與正向雀巢段相扣組成雀巢聚音空腔，在正常工況下雀巢聚 音空腔(反向雀巢的底外側)緊靠模板內側，模板拆除后如果反向雀巢的底部被混凝土淺 層掩埋，由于喇叭口狀空腔有聚音功能，對于混凝土外部的被敲擊聲有別于實體混凝土的 被敲擊聲，憑耳聽兩者聲音的差異即可方便地找出被混凝土淺層掩埋的預埋灌漿導管外端 口(反向雀巢的外底部)。反向雀巢段為PVC注塑件，醒目的紅色或黃色，以方便尋找，后期 破壞性拆除。[0025]PVC管管體段22的前端與正向雀巢段插接，后端與后端蓋段24扣接，是后期鉆孔、 灌漿、質檢的主要通道之一。PVC管管體段22為符合國家標準的PVC管，自市場直接采購， 其內(外)徑根據灌漿孔鉆孔的鉆具直徑的大小確定并與正向雀巢段的管體連接段20的 內徑相匹配(本案例管體段選用的外徑為D50mm)。土灰色，被鋼筋混凝土永久掩埋。[0026]后端蓋段24為PVC注塑件，土灰色，被鋼筋混凝土永久掩埋，它與PVC管管體段22 相扣接，其作用是封堵PVC管管體段22后端，防止混凝土進入PVC管管體段22。[0027]【具體實施方式】:根據灌漿工程施工常用的氣動式鉆孔鉆具或液壓式鉆孔鉆具的直 徑的要求自市場直接采購符合國家標準的pvc管；注塑成型反向雀巢段14(頂端蓋)、正向 雀巢段(16、18、20的組合體)及后端蓋段24 ;根據鋼筋混凝土的厚度截取PVC管體段22 ； 在鋼筋混凝土倉號的模板、鋼筋及其它的埋件安裝、調整、加固結束以后正確安裝、加固預 埋灌漿導管；在混凝土澆筑期間，要維護預埋灌漿導管；在模板拆除、混凝土的強度達到 75%以后查找預埋灌漿導管(部分直接目測查找，部分利用對混凝土外表面敲擊聲的差異 進行查找)；拆除、清理預埋灌漿導管的反向雀巢段14(頂端蓋)；用氣動式鉆孔鉆具或液 壓式鉆孔鉆具沿著預埋灌漿導管根據設計要求鉆孔；檢查灌漿孔；灌漿；灌漿質量檢測；封 孔。[0028]發(fā)明效果:本發(fā)明結構簡單，制造、安裝方便，適用范圍廣泛，能適應惡劣的施工環(huán) 境(水、泥漿、粉塵、噪音、震動)}，兼顧有關工程施工規(guī)范及施工工藝，能夠提高地下鋼筋 混凝土灌漿工程的質量、進度安全及經濟效益等指標。
【權利要求】
1.正向雀巢與反向雀巢(頂端蓋)相扣形成的喇叭口狀空腔，且正向雀巢的底部為凹 曲面，有匯聚、反射聲音的效果，在這些特征的共同作用下，當灌漿導管的端口部位(反向 雀巢的底部)被埋于混凝土淺表層時，按序敲擊混凝土的表面，根據雀巢空腔部位與實體 混凝土被敲擊聲音的差異就可方便地找出預埋灌漿導管的端口部位(反向雀巢的底部)。
2.正向雀巢的中段是一段波紋管有蓄能及側向轉向的功能，在整個灌漿預埋導管安裝 時沿導管軸向向模板方向輕推整個導管并用鋼絲將導管固定于鋼筋混凝土的鋼筋上，由于 波紋管的蓄能及轉向作用，即可實現反向雀巢(頂端蓋)底部的反面與模板較緊密的貼合。
3.波紋管的后端有大小各異的圓筒狀插槽，可以實現與2種管徑的國標PVC管對接。
4.正向雀巢及波紋管為免拆體，正向雀巢的側面設有小孔或槽或肋，提高了正向雀巢 與混凝土及回填混凝土間的粘合力。
5.反向雀巢(頂端蓋)較深(厚)，當反向雀巢(頂端蓋)拆除后，在雀巢空腔的外邊 沿有一環(huán)形混凝土面，當該雀巢空腔用混凝土回填時，在此環(huán)形面可以實現新老混凝土直 接接觸，新老混凝土間的粘合力得到提高。
6.正向雀巢的內表面設有加勁肋，用以提高正向雀巢整體結構的剛度。
7.正向雀巢與反向雀巢(頂端蓋)相扣形成的喇叭口狀空腔的最大直徑段的厚度(高 度)滿足鋼筋混凝土施工規(guī)范(鋼筋保護層)的要求及鋼筋混凝土缺陷處理施工規(guī)范(回 填混凝土最小厚度)的要求。
【文檔編號】E02D15/02GK103498473SQ201310452208
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】許東風 申請人:許東風