CN111535252A - 一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构及其施工方法 - Google Patents

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徐轶
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Abstract

本发明公开了一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构。它包括孔底橡胶垫、钢板、封孔材料、孔顶手刮聚脲涂层；有棱台状开孔设置在混凝土面板上、且位于灌浆管/灌浆孔上部；孔底橡胶垫和钢板的尺寸均大于灌浆管/灌浆孔的尺寸；孔底橡胶垫位于棱台状开孔的孔底中部、且位于灌浆管/灌浆孔上部；钢板位于孔底橡胶垫上部；钢板通过膨胀螺栓与棱台状开孔孔底中部相连；封孔材料填充在棱台状开孔内，且封孔材料顶部与原混凝土面齐平；孔顶手刮聚脲涂层位于棱台状开孔上端、且位于封孔材料上端。本发明具有止水效果较好，耐久性较好的优点。本发明还公开了的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法。

Description

一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及混凝土面板堆石坝加固技术领域，更具体地说它是一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构。本发明还涉及所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法。
背景技术
混凝土面板坝在建设和运行过程中，常需要通过面板上钻孔进行灌浆处理。如建设期因坝体沉降不足或堆石料后期沉降等原因，导致新建混凝土面板出现脱空；运行期面板脱空，或渗漏影响区内垫层料疏松。以上病害的处理重点是填充脱空并对一定深度内的垫层料进行灌浆加密。混凝土面板垫层灌浆处理时，除搭建平台采用地质钻机钻孔灌浆外，通过手持风钻机钻孔后埋管灌浆是一种操作简单、方便高效的面板钻灌工艺，在工程中得到广泛应用。
在工程实践中，风钻机钻孔埋管灌浆后，浆液凝固常使灌浆管无法拔出。保留在面板上的灌浆管与混凝土因材质差异，灌浆管底部固定而面板变形使灌浆管与混凝土面板脱离形成渗漏通道或造成混凝土面板的局部破损。
因此，现亟需开发一种解决预埋灌浆管底部固定后与面板间沉降不协调和可能存在的渗漏问题，彻底解决钻孔灌浆孔封孔难题的灌浆孔封孔结构。
发明内容
本发明的第一目的是为了提供一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构，止水效果较好，耐久性较好；本发明在封孔材料底部加设的橡胶垫片和钢板即可吸收灌浆管向上的不利变形，又避免固定的灌浆管变形对封孔材料的局部破坏；在封孔结构表面设置2mm厚的手刮聚脲层，即可提高封孔材料的耐久性，又起到表面封闭止水作用，即使底部缝孔结构破坏，整个封孔结构还是具备防渗作用，有效避免了灌浆孔在运行中出现的渗漏风险。
本发明的第二目的是为了提供一种所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法。
为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：包括孔底橡胶垫、钢板、封孔材料、孔顶手刮聚脲涂层；
有棱台状开孔设置在混凝土面板上、且位于灌浆管/灌浆孔上部；
所述孔底橡胶垫和钢板的尺寸均大于所述灌浆管/灌浆孔的尺寸；
所述孔底橡胶垫位于所述棱台状开孔的孔底中部、且位于灌浆管/灌浆孔上部；
所述钢板位于所述孔底橡胶垫上部；所述钢板通过膨胀螺栓与棱台状开孔孔底中部相连；
所述封孔材料填充在所述棱台状开孔内，且所述封孔材料顶部与原混凝土面齐平；
所述孔顶手刮聚脲涂层位于所述棱台状开孔上端、且位于所述封孔材料上端。
在上述技术方案中，所述孔顶手刮聚脲涂层的尺寸大于所述棱台状开孔顶面尺寸；所述孔顶手刮聚脲涂层外侧位于所述混凝土面板上。
在上述技术方案中，所述棱台状开孔顶面边长10cm，底部边长12cm，深度为10cm。
在上述技术方案中，所述孔底橡胶垫呈四方形；
所述孔底橡胶垫厚度1cm，尺寸为6cm×6cm；
所述孔底橡胶垫四角预留膨胀螺丝孔。
在上述技术方案中，所述钢板呈四方形；
所述钢板厚度0.5cm，尺寸为6cm×6cm；
所述钢板四角开设预留孔。
在上述技术方案中，所述孔底橡胶垫位于灌浆管/灌浆孔与所述钢板之间；所述膨胀螺栓自上而下依次穿过所述预留孔和膨胀螺丝孔、将所述钢板和孔底橡胶垫固定在所述棱台状开孔的孔底中部。
在上述技术方案中，所述封孔材料选自环氧砂浆、预缩砂浆、掺入微膨胀剂的C35细石混凝土中的一种或多种。
为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：首先在灌浆管/灌浆孔顶部的混凝土面板上采用切割片配合风镐凿出顶部尺寸小、底部尺寸大的棱台状开孔；
步骤二：采用高压风将棱台状开孔内的碎渣冲干净；
步骤三：将钢板放在棱台状开孔底部，确定膨胀螺栓钻孔位置后，采用钻头在钢板上钻孔；
步骤四：将孔底橡胶垫和钢板叠放在灌浆管/灌浆孔上部，并用四个膨胀螺栓将孔底橡胶垫和钢板固定在棱台状开孔的孔底中部；
步骤五：拌制好封孔材料，然后将封孔材料分层向棱台状开孔内填捣密实，棱台状开孔填满后将表面抹平；
步骤六：采用角磨机打磨封孔材料上部的混凝土基面，并冲洗干净；
步骤七：在封孔材料和混凝土面板上涂刷孔顶手刮聚脲涂层，待表干后分两次涂抹孔顶手刮聚脲涂层。
在上述技术方案中，在步骤五中，所述封孔材料封孔后养护时间大于或等于3天；
在步骤六中，所述封孔材料表面与原混凝土顶面齐平，养护完成后采用角磨机打磨，打磨范围大于或等于25cm×25cm。
在上述技术方案中，在步骤七中，所述孔顶手刮聚脲涂层的涂抹尺寸为20cm×20cm，厚度大于或等于2mm，涂刮两遍。
本发明具有如下优点：
(1)本发明止水效果较好，耐久性较好；能解决预埋灌浆管底部固定后与面板间沉降不协调和可能存在的渗漏问题；
(2)本发明提出的封孔结构中棱台状封孔材料底部大顶部小，与原混凝土面板结合更加紧密、牢固，在封孔材料底部加设的橡胶垫片和钢板即可吸收灌浆管向上的不利变形，又避免固定的灌浆管变形对封孔材料的局部破坏；
(3)本发明按多重冗余考虑，在封孔结构表面设置2mm厚的手刮聚脲层，即可提高封孔材料的耐久性，又起到表面封闭止水作用，即使底部缝孔结构破坏，整个封孔结构还是具备防渗作用，有效避免了灌浆孔在运行中出现的渗漏风险。
附图说明
图1为本发明面板堆石坝灌浆孔封孔结构示意图。
图中1-灌浆管/灌浆孔,2-孔底橡胶垫,2.1-膨胀螺丝孔，3-钢板,3.1-预留孔，4-膨胀螺栓，5-封孔材料,6-孔顶手刮聚脲涂层，7-混凝土面板，8-棱台状开孔。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构，包括孔底橡胶垫2、钢板3、封孔材料5、孔顶手刮聚脲涂层6；
有棱台状开孔8设置在混凝土面板7上、且位于灌浆管/灌浆孔1上部；开凿棱台状开孔8用于对灌浆管/灌浆孔1起到封闭和防渗的作用，且便于施工；
所述孔底橡胶垫2和钢板3的尺寸均大于所述灌浆管/灌浆孔1的尺寸，保证孔底橡胶垫2和钢板3完全封闭灌浆管/灌浆孔1，保证防渗效果；
所述孔底橡胶垫2位于所述棱台状开孔8的孔底中部、且位于灌浆管/灌浆孔1上部；孔底橡胶垫片的作用是缓冲预埋固定的灌浆管与混凝土面板之间不协调的变形，以免引起上部封孔结构破坏；
所述钢板3位于所述孔底橡胶垫2上部；所述钢板3通过膨胀螺栓4与棱台状开孔8孔底中部相连；通过膨胀螺栓4将钢板3和孔底橡胶垫2固定在棱台状开孔8孔底中部、且固定在灌浆管/灌浆孔1，钢板3和孔底橡胶垫2作为第一层封闭层，起到封闭灌浆管/灌浆孔1和防渗的作用；
所述封孔材料5填充在所述棱台状开孔8内，且所述封孔材料5顶部与原混凝土面板7的混凝土面齐平；封孔材料5用于填满棱台状开孔8，封孔材料5作为第二层封闭层，起到封闭灌浆管/灌浆孔1和防渗的作用，且对钢板3和孔底橡胶垫2施加压力，进一步保证封闭和防渗效果；
所述孔顶手刮聚脲涂层6位于所述棱台状开孔8上端、且位于所述封孔材料5上端(如图1所示)，手刮聚脲涂层位于封孔结构的最上部，起到表面封闭和防渗作用。
进一步地，所述孔顶手刮聚脲涂层6的尺寸大于所述棱台状开孔8顶面尺寸；所述孔顶手刮聚脲涂层6外侧位于所述混凝土面板7上；按多重冗余考虑，在封孔结构表面设置2mm厚的手刮聚脲层，既可提高封孔材料的耐久性，又起到表面封闭止水作用，即使底部缝孔结构破坏，整个封孔结构还是具备防渗作用，有效避免了灌浆孔在运行中出现的渗漏风险。
进一步地，所述棱台状开孔8顶面边长10cm，底部边长12cm，深度为10cm；棱台状开孔8底部大顶部小，与原混凝土面板结合更加紧密、牢固，在封孔材料底部加设的橡胶垫片和钢板即可吸收灌浆管向上的不利变形，又避免固定的灌浆管变形对封孔材料的局部破坏。
进一步地，所述孔底橡胶垫2呈四方形；
所述孔底橡胶垫2厚度1cm，尺寸为6cm×6cm；
所述孔底橡胶垫2四角预留膨胀螺丝孔2.1，膨胀螺丝孔2.1的孔径为10mm；便于施工，保证对灌浆管/灌浆孔1的封闭和防渗效果。
进一步地，所述钢板3呈四方形；
所述钢板3厚度0.5cm，尺寸为6cm×6cm；
所述钢板3四角开设直径为10mm的预留孔3.1；便于施工，保证对灌浆管/灌浆孔1的封闭和防渗效果。
更进一步地，所述孔底橡胶垫2位于灌浆管/灌浆孔1与所述钢板3之间；所述膨胀螺栓4自上而下依次穿过所述预留孔3.1和膨胀螺丝孔2.1、将所述钢板3和孔底橡胶垫2固定在所述棱台状开孔8的孔底中部(如图1所示)；所述膨胀螺栓4的规格为M6×85；保证密封结构的稳定性。
更进一步地，所述封孔材料5选自环氧砂浆、预缩砂浆、掺入微膨胀剂的C35细石混凝土中的一种或多种，材料来源广，便于施工。
参阅附图可知：所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法，包括如下步骤，
步骤一：首先在灌浆管/灌浆孔1顶部的混凝土面板7上采用切割片配合风镐凿出顶部尺寸小、底部尺寸大的棱台状开孔8；
步骤二：采用切割机将凿孔范围内多余的灌浆管切除，并采用高压风将棱台状开孔8内的碎渣冲干净；
步骤三：将钢板3放在棱台状开孔8底部，确定膨胀螺栓钻孔位置后，采用Φ10钻头在钢板3上钻孔；
步骤四：将孔底橡胶垫2和钢板3叠放在灌浆管/灌浆孔1上部，并用四个膨胀螺栓将孔底橡胶垫2和钢板3固定在棱台状开孔8的孔底中部；
步骤五：拌制好封孔材料5，然后将封孔材料5分层向棱台状开孔8内填捣密实，棱台状开孔8填满后将表面抹平；
步骤六：采用角磨机打磨封孔材料5上部的混凝土基面，并冲洗干净；
步骤七：在封孔材料5和混凝土面板7上涂刷孔顶手刮聚脲涂层6，待表干后分两次涂抹孔顶手刮聚脲涂层6(如图1所示)；
通过上述依次执行的步骤，达到止水效果较好，耐久性较好的效果，解决了预埋灌浆管底部固定后与面板间沉降不协调和可能存在的渗漏问题。
进一步地，在步骤五中，按照封孔材料要求的养护标准，所述封孔材料封孔后养护时间大于或等于3天；
在步骤六中，所述封孔材料5表面与原混凝土顶面齐平，养护完成后采用角磨机打磨，打磨范围大于或等于25cm×25cm，打磨的混凝土面板7与孔顶手刮聚脲涂层6紧密连接；打磨后的混凝土面板7和封孔材料5表面涂抹孔顶手刮聚脲涂层6，既可提高封孔材料的耐久性，又起到表面封闭止水作用。
更进一步地，在步骤七中，所述孔顶手刮聚脲涂层6的涂抹尺寸为20cm×20cm，厚度大于或等于2mm，涂刮两遍，可提高封孔材料的耐久性，起到表面封闭止水作用，即使底部缝孔结构破坏，整个封孔结构还是具备防渗作用，有效避免了灌浆孔在运行中出现的渗漏风险。
为了能够更加清楚的说明本发明所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构及其施工方法与现有技术相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：
Figure BDA0002527069930000071
由上表可知，本发明所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构及其施工方法与现有技术相比，能防止固定的灌浆管变形对封孔材料的局部破坏，耐久性较好，止水效果较好。
其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (10)

1.一种面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：包括孔底橡胶垫(2)、钢板(3)、封孔材料(5)、孔顶手刮聚脲涂层(6)；
有棱台状开孔(8)设置在混凝土面板(7)上、且位于灌浆管/灌浆孔(1)上部；
所述孔底橡胶垫(2)和钢板(3)的尺寸均大于所述灌浆管/灌浆孔(1)的尺寸；
所述孔底橡胶垫(2)位于所述棱台状开孔(8)的孔底中部、且位于灌浆管/灌浆孔(1)上部；
所述钢板(3)位于所述孔底橡胶垫(2)上部；所述钢板(3)通过膨胀螺栓(4)与棱台状开孔(8)孔底中部相连；
所述封孔材料(5)填充在所述棱台状开孔(8)内，且所述封孔材料(5)顶部与原混凝土面齐平；
所述孔顶手刮聚脲涂层(6)位于所述棱台状开孔(8)上端、且位于所述封孔材料(5)上端。
2.根据权利要求1所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：所述孔顶手刮聚脲涂层(6)的尺寸大于所述棱台状开孔(8)顶面尺寸；所述孔顶手刮聚脲涂层(6)外侧位于所述混凝土面板(7)上。
3.根据权利要求1或2所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：所述棱台状开孔(8)顶面边长10cm，底部边长12cm，深度为10cm。
4.根据权利要求3所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：所述孔底橡胶垫(2)呈四方形；
所述孔底橡胶垫(2)厚度1cm，尺寸为6cm×6cm；
所述孔底橡胶垫(2)四角预留膨胀螺丝孔(2.1)。
5.根据权利要求4所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：所述钢板(3)呈四方形；
所述钢板(3)厚度0.5cm，尺寸为6cm×6cm；
所述钢板(3)四角开设预留孔(3.1)。
6.根据权利要求5所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：所述孔底橡胶垫(2)位于灌浆管/灌浆孔(1)与所述钢板(3)之间；所述膨胀螺栓(4)自上而下依次穿过所述预留孔(3.1)和膨胀螺丝孔(2.1)、将所述钢板(3)和孔底橡胶垫(2)固定在所述棱台状开孔(8)的孔底中部。
7.根据权利要求6所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构，其特征在于：所述封孔材料(5)选自环氧砂浆、预缩砂浆、掺入微膨胀剂的C35细石混凝土中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：首先在灌浆管/灌浆孔(1)顶部的混凝土面板(7)上采用切割片配合风镐凿出顶部尺寸小、底部尺寸大的棱台状开孔(8)；
步骤二：采用高压风将棱台状开孔(8)内的碎渣冲干净；
步骤三：将钢板(3)放在棱台状开孔(8)底部，确定膨胀螺栓钻孔位置后，采用钻头在钢板(3)上钻孔；
步骤四：将孔底橡胶垫(2)和钢板(3)叠放在灌浆管/灌浆孔(1)上部，并用四个膨胀螺栓将孔底橡胶垫(2)和钢板(3)固定在棱台状开孔(8)的孔底中部；
步骤五：拌制好封孔材料(5)，然后将封孔材料(5)分层向棱台状开孔(8)内填捣密实，棱台状开孔(8)填满后将表面抹平；
步骤六：采用角磨机打磨封孔材料(5)上部的混凝土基面，并冲洗干净；
步骤七：在封孔材料(5)和混凝土面板(7)上涂刷孔顶手刮聚脲涂层(6)，待表干后分两次涂抹孔顶手刮聚脲涂层(6)。
9.根据权利要求8所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法，其特征在于：在步骤五中，所述封孔材料封孔后养护时间大于或等于3天；
在步骤六中，所述封孔材料(5)表面与原混凝土顶面齐平，养护完成后采用角磨机打磨，打磨范围大于或等于25cm×25cm。
10.根据权利要求9所述的面板堆石坝灌浆孔封孔结构的施工方法，其特征在于：在步骤七中，所述孔顶手刮聚脲涂层(6)的涂抹尺寸为20cm×20cm，厚度大于或等于2mm，涂刮两遍。
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