隧道防水排水房盖工艺.pdf

一种隧道防水排水房盖工艺，属隧道防水技术领域。旨在提供一种从根本上解决隧道渗水问题，延长隧道使用寿命，降低成本，缩短工期的工艺。包含以下步骤：隧道开挖后，打锚杆，立钢拱架；在钢拱架上挂钢筋网；钢筋网外设置防水排水层：该防水排水层固定在钢筋网上，采用能和混凝土紧密粘结为一体且横断面为波浪形结构的材料，覆盖整个隧道的开挖面；防水排水层外预埋有排水管道；防水排水层与山体开挖面间的缝隙里添加片石或卵石；在防水排水层内侧面透过钢筋网喷射混凝土形成初期支护，该初期支护与防水排水层紧密粘结为一体并将钢筋网包含其中；在初期支护面上铺设二次防水层；最后在二次防水层上进行二次衬砌。

1、  一种隧道防水排水房盖工艺，包括下列步骤：隧道开挖后，打锚杆，立钢拱架；钢拱架上挂钢筋网；钢筋网外设置防水排水层：该防水排水层固定在钢筋网上，采用能和混凝土紧密粘结为一体且横断面为波浪形结构的材料，覆盖整个隧道的开挖面；防水排水层外预埋有排水管道；防水排水层与山体开挖面的缝隙间填充片石或卵石；在防水排水层内侧面透过钢筋网喷射混凝土形成初期支护，该初期支护与所述防水排水层紧密粘结为一体并将钢筋网包含其中；在初期支护面上铺设二次防水层；最后在二次防水层上进行二次衬砌。

2、  如权利要求1所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述的防水排水层采用水泥石棉瓦，从下到上依次以外搭接头的方式连接，即，上下两排水泥石棉瓦间的连接采用上排石棉瓦下端外搭重叠在下排石棉瓦的上端，并且波浪形状相吻合。

3、  如权利要求2所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述上下两排石棉瓦间搭接接头的重叠部分长为80-120毫米。

4、  如权利要求2所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述水泥石棉瓦上在相对于钢筋网的外突部位设置有小孔，用于将水泥石棉瓦和钢筋网绑扎在一起。

5、  如权利要求4所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述水泥石棉瓦上的小孔直径为φ1-2毫米，每片瓦上设置4-6个绑扎位。

6、  如权利要求2所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述水泥石棉瓦尺寸为0.6-3.0米长，0.38-2.5米宽，3-15毫米厚。

7、  如权利要求1所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述的防水排水层还可采用玻纤瓦。从下到上依次以外搭接头的方式连接，即，两排玻纤瓦间的连接采用上排玻纤瓦下端外搭重叠在下排玻纤瓦的上端，并且波浪形状相吻合。

8、  如权利要求7所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述上下两排玻纤瓦间搭接接头的重叠部分为80-120毫米。

9、  如权利要求7所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述玻纤瓦上在相对于钢筋网的外突部位设置有小孔，用于将玻纤瓦和钢筋网绑扎在一起。

10、  如权利要求9所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述玻纤瓦上的小孔直径为φ1-2毫米，每片瓦上设置4-6个绑扎位。

11、  如权利要求7所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述玻纤瓦尺寸为0.6-3.0米长，0.38-2.5米宽，0.1-5毫米厚。

12、  如权利要求1所述的一种隧道防水排水房盖工艺，其特征是，所述预埋的排水管道还可同时设置在初期支护与二次防水层之间。

隧道防水排水房盖工艺
技术领域
本发明属于隧道防水技术领域，具体涉及一种隧道防水排水房盖新工艺。
背景技术
隧道施工对防水的要求非常高。为提高防水质量，目前国内外的施工中多采用复合衬砌结构：第一层为在山体的断面上喷射混凝土形成初期支护，然后在初期支护上设置防水层，最后在防水层上喷射混凝土成二次衬砌。各种研究及施工大多将注意力放在初期支护和二次衬砌间的防水层制作上，因此发明了多种制作隧道防水层的新材料和新方法。虽然现有技术提供了多种防水层的制作技术，但并没有从根本上解决隧道的渗水问题，施工中和隧道完工后渗水问题仍然存在。表现之一：施工过程中一直受渗水的影响。现有技术提供的初期支护大多直接与山体的开挖面相连，由于山体中不断有水渗出，影响初期支护的凝固，甚至使混凝土脱落、流失，造成原材料及人工成本增加，工期延长，更重要的是影响初期支护的质量，进而影响整个隧道的质量。表现之二：隧道完工后同样受渗水的影响。隧道虽然完工，但山体中仍不断有水渗出，而且渗出的水直接到初期支护上，长期受水的侵蚀及渗出的水对初期支护产生的水压都将影响初期支护的质量，加之施工过程中由于渗水对初期支护形成时产生的影响，致使初期支护的质量进一步下降，寿命降低，进而会影响到防水层寿命及二次衬砌的寿命，最终影响到整个隧道的寿命，渗水进入隧道损坏隧道内设施。
目前，现有技术及具体施工中，均未见一种将山体渗出的水在初期支护形成前就被引流排出，做到无水施工，以及隧道完工后同样不受渗水的影响，从根本上解决隧道渗水问题的相关技术资料。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种从根本上解决隧道渗水问题的隧道防水排水房盖新工艺，该工艺将山体渗出的水在初期支护形成前就被引流排出，使初期支护在无水状态下施工，提高初期支护质量，同时使完工后的隧道不受渗水的影响，延长隧道使用寿命，降低成本，缩短工期。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。依据本发明所提供的一种隧道防水排水房盖工艺，包括下列步骤：隧道开挖后，打锚杆，立钢拱架；在钢拱架上挂钢筋网；钢筋网外设置防水排水层：该防水排水层固定在钢筋网上，采用能和混凝土紧密粘结为一体且横断面为波浪形结构的材料，覆盖整个隧道的开挖面；防水排水层外预埋有排水管道，用于将山体渗水引出进入排水沟；防水排水层与山体间的缝隙填充片石或卵石；在防水排水层内侧面透过钢筋网喷射混凝土形成初期支护，该初期支护与所述防水排水层紧密粘结为一体并将钢筋网包含其中；在初期支护面上铺设二次防水层；最后在二次防水层上进行二次衬砌。
所述的防水排水层采用水泥石棉瓦，从下到上依次以外搭接头的方式连接，即，上下两排水泥石棉瓦间的连接采用上排石棉瓦下端外搭重叠在下排石棉瓦的上端，重叠部分长为80-120毫米，并且波浪形状相吻合。水泥石棉瓦上在相对于钢筋网的外突部位设置有小孔，用于将水泥石棉瓦和钢筋网绑扎在一起。小孔直径为φ1-2毫米，每片瓦上设置4-6个绑扎位。水泥石棉瓦尺寸为0.6-3.0米长，0.38-2.5米宽，3-15毫米厚。
所述的防水排水层还可采用玻纤瓦，从下到上依次以外搭接头的方式连接，即，上下两排玻纤瓦间的连接采用上排玻纤瓦下端外搭重叠在下排玻纤瓦的上端，重叠部分长为80-120毫米，并且波浪形状相吻合。玻纤瓦上在相对于钢筋网的外突部位设置有小孔，用于将玻纤瓦和钢筋网绑扎在一起。小孔直径为φ1-2毫米，每片瓦上设置4-6个绑扎位。玻纤瓦尺寸为0.6-3.0米长，0.38-2.5米宽，0.1-5毫米厚。
所述的预埋排水管道还可同时设置在初期支护与二次防水层之间。
本发明与现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步。
首先，由本发明的技术方案可看出，本发明在初期支护形成前先设置一层具有波浪形横断面、覆盖整个隧道开挖面的防水排水层，并在防水排水层和隧道开挖面之间的缝隙里添加片石或卵石以增加整体强度，然后在该防水排水层内侧面透过钢筋网喷射混凝土形成初期支护。这样一来，在初期支护形成前，该防水排水层就将山体开挖面与钢拱架和钢筋网隔离开，防水排水层波浪形结构的凹槽具有导流作用，山体渗出的水通过防水排水层与山体间填加的片石或卵石直接流到防水排水层上，再沿着波浪形结构的凹槽进入预埋排水管道排出进入排水沟，而不会流到钢拱架和钢筋网上，使钢拱架和钢筋网不会因浸水而腐蚀，保证了强度，提高了初期支护质量。此时在防水排水层内侧面喷射混凝土形成的初期支护和山体开挖面之间就完全被防水排水层隔离开了，使初期支护在无水状态下施工，弥补了现有技术中所存在的因渗水直接到初期支护面上而影响初期支护的凝固，甚至使混凝土脱落、流失，造成原材料及人工成本增加，工期延长，更重要的是影响初期支护的质量，进而影响整个隧道质量这一缺点，大大提高了初期支护质量及隧道质量，延长了隧道寿命，降低了成本，加快了施工进度。
其次，由于该防水排水层采用能与混凝土紧密粘结为一体的材料，而初期支护施工时喷射的混凝土透过钢筋网在防水排水层内侧面形成，这样初期支护形成后就与该防水排水层紧密粘结为一体，并将钢筋网包含其中，大大提高了防水排水层的强度，不会因为强度低而损坏漏水；同时该防水排水层外侧的波浪型结构仍然存在，对隧道完工后的山体渗水长期起导流作用，渗水通过波浪型结构的凹槽进入下水管道，不会在防水排水层形成水压使其破坏，更不会进入到初期支护层、二次防水层及二次衬砌，从根本上解决了隧道的渗水问题，最终提高了隧道质量及使用寿命。
第三，预埋的排水管道也可同时设置在初期支护与二次防水层之间，这样就为隧道排水上了双保险，即使万一有少量渗水通过初期支护进入到二次防水层，也会被及时排出，不会积水而破坏二次防水层。
第四，从本发明技术方案可以看出，该隧道防水排水房盖工艺设置了双层防水，一个是初期支护外侧的防水排水层，一个是初期支护内侧的二次防水层，前者的防水排水作用非常显著，双层防水的设置为隧道的防水上了双保险，显著提高了隧道的防水能力，不管受其它外力作用，还是二次衬砌轻微变形，隧道都不会渗水，完全解决了隧道的渗水问题，显著提高了隧道质量，延长了隧道使用寿命。
第五，从本发明技术方案可以看出，该防水排水层制作简单，操作方便，成本低，防水排水作用显著。
该隧道防水排水房盖工艺适合于任何一种隧道。凡具有本发明特征的防水排水房盖工艺均落入本发明的保护范围之内。
附图说明
图1为利用本发明最佳实施例(用水泥石棉瓦制作防水排水层)的隧道结构示意图。
图2为本发明包含的各结构层位置示意图。
图3为本发明最佳实施例所采用的水泥石棉瓦及绑扎孔位置示意图。
图4为图3中A-A剖视图。
图5为各排石棉瓦间外搭接头连接方式示意图
具体实施方式
以下结合附图及最佳实施例对本发明进行详细说明。本发明最佳实施例的防水排水层采用水泥石棉瓦依次以外搭接头的方式连接而成，如图1所示。其形成过程包含以下步骤：隧道开挖后，打锚杆，立钢拱架1；在钢拱架1上挂钢筋网2，具体施工时依据山体的实际情况也可省去立钢拱架1这一环节，直接架设钢筋网2；在钢筋网2外面设置防水排水层(水泥石棉瓦)3：该防水排水层(水泥石棉瓦)3固定在钢筋网2上，能和混凝土紧密粘结为一体且横断面为波浪形结构，形状如图3和图4所示，水泥石棉瓦尺寸范围可采用0.6-3.0米长，0.38-2.5米宽，3-15毫米厚，施工时，在钢筋网2外面从下到上将水泥石棉瓦3采用外搭接头的方式依次搭接而成，上排石棉瓦下端外搭重叠在下排石棉瓦的上端，重叠部分长为80-120毫米，并且波浪形状相吻合，这种搭接方式的优点是使渗水沿着石棉瓦外侧的凹槽流下排出而不会通过接头流入石棉瓦内侧，同时利用水泥石棉瓦3上相对于钢筋网2的外突部位设置的小孔8，将水泥石棉瓦3和钢筋网2绑扎在一起，小孔直径为φ1-2毫米，为绑扎结实，每片水泥石棉瓦上设置4-6个绑扎位，这样，就将水泥石棉瓦3像盖房子一样一层一层的往上盖，直到覆盖住整个钢筋网2，同时也覆盖了整个隧道的开挖面(山体开挖面)5，如同为整个隧道盖了一个具有防水排水功能的房盖一样；与水泥石棉瓦排水功能相配套的设施是在其下面预埋有排水管道6，将山体渗水排出进入排水沟7；在水泥石棉瓦3与山体开挖面5间的缝隙里填充片石或卵石4，以增加整体强度，此时钢筋网2外面结构层的施工基本完成；接下来进行钢筋网2内侧的施工，首先在防水排水层内侧面透过钢筋网喷射混凝土形成初期支护9，该初期支护9与水泥石棉瓦3紧密粘结成一体，并将钢筋网2包含其中；然后在初期支护9上铺设二次防水层10；最后在二次防水层10上进行二次衬砌11。到此应用本发明最佳实施例----用水泥石棉瓦做防水排水层的隧道防水排水房盖工艺步骤完成。
图2所示为本发明包含的各结构层位置示意图，是为了更好地理解应用本发明时隧道施工的各结构层位置和功效。从图中可以看出，从山体开挖面5开始向内排列，依次为：山体开挖面5、填充的片石或卵石4、防水排水层(水泥石棉瓦)3、钢筋网2、初期支护9、二次防水层10、二次衬砌11。说明一点的是，该图只是施工时各结构层位置排列顺序示意图，施工后，初期支护9将与防水排水层(水泥石棉瓦)3紧密粘结为一体并将钢筋网2包含其中。
从上述最佳实施例的详述中可以看出，本发明在初期支护9形成前先设置一层具有波浪形横断面、覆盖整个山体开挖面5的防水排水层3，即水泥石棉瓦房盖层，然后在该防水排水层3内侧面透过钢筋网喷射混凝土形成初期支护9，这样一来，在初期支护9形成前，该防水排水层3就将山体开挖面5与钢拱架1和钢筋网2隔离开，防水排水层3波浪形结构的凹槽具有导流作用，山体渗出的水通过防水排水层3与山体开挖面5间填加的片石或卵石4直接流到防水排水层3上，再沿着波浪形结构的凹槽进入预埋排水管道6排出进入排水沟7，而不会流到钢拱架1和钢筋网2上，使钢拱架1和钢筋网2不会因浸水而腐蚀，保证了强度，提高了初期支护质量。此时在防水排水层3内侧面喷射混凝土形成的初期支护9和山体开挖面5之间就完全被防水排水层3隔离开了，使初期支护9在无水状态下施工，弥补了现有技术中所存在的因渗水直接到初期支护面上而影响初期支护的凝固，甚至使混凝土脱落、流失，造成原材料及人工成本增加，工期延长，更重要的是影响初期支护的质量，进而影响整个隧道质量这一缺点，大大提高了初期支护质量及隧道质量，延长了隧道寿命，降低了成本，加快了施工进度。
由于水泥石棉瓦3能与混凝土紧密粘结为一体，而初期支护9透过钢筋网2在水泥石棉瓦3的内侧面形成，并将钢筋网2包含其中，这样初期支护9形成后就与水泥石棉瓦3紧密粘结为一体，大大提高了水泥石棉瓦3的强度，这样，整个水泥石棉瓦房盖层不会因为强度低而损坏漏水；同时水泥石棉瓦3外侧的波浪型结构仍然存在，对隧道完工后的山体渗水长期起导流作用，渗水通过波浪型结构的凹槽进入预埋排水管道6排出进入排水沟7，不会在水泥石棉瓦3上形成水压使其破坏，更不会进入到初期支护层9、二次防水层10及二次衬砌11，从根本上解决了隧道的渗水问题，使隧道的防水性能显著提高，最终提高了隧道质量及使用寿命。
预埋的排水管道6也可同时设置在初期支护9与二次防水层10之间，这样就为隧道的排水上了双保险，即使万一有少量渗水通过水泥石棉瓦3和初期支护9进入到二次防水层10，也会被及时排出，不会因长期积水而破坏二次防水层10。
本发明技术方案为隧道设置了双层防水，一个是初期支护9外侧的防水排水层(水泥石棉瓦)3，一个是初期支护9内侧的二次防水层10，前者的防水排水作用非常显著，双层防水的设置为隧道的防水上了双保险，显著提高了隧道的防水能力，不管受其它外力作用，还是二次衬砌11轻微变形，隧道都不会渗水，完全解决了隧道的渗水问题，显著提高了隧道质量，延长了隧道使用寿命。
水泥石棉瓦本身制作简单，价格便宜，在用于隧道防水排水房盖层的施工中操作方便，且防水排水效果显著，同时适合于任何一种隧道的防水排水设置，不失为一种很好的选择。
本发明的另一个实施例是采用玻纤瓦制作隧道防水排水层，其形状、功能、操作、所具有的防水排水效果等均与水泥石棉瓦相同，在此不再赘述。
本发明适合于任何一种隧道。