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大型隧道湿喷机械手湿喷工艺操作要点

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大型隧道湿喷机械手湿喷工艺操作要点

河南耿力支护机械设备有限公司 发布时间:2021-06-22

近年来,湿喷技术取代了原有的干喷技术,成为公路、铁路、水利隧道施工的主要喷射技术。随着高铁技术的发展,长大隧道在新建铁路线路中所占的比例亦逐渐增大,为保证长大隧道快速安全施工,对隧道的初期支护提出更高的要求,采用机械化喷射混凝土作业成为喷射混凝土技术发展的一种趋势。

长大隧道施工工期长、投资大,合理的机械化成套施工方案通过减少劳动力的投入,降低能源和资源的消耗,提高施工效率,能够保证经济效益提高和安全质量可靠。在隧道施工初支环节使用隧道湿喷机械手,大大提高了施工效率,隧道湿喷机械手在长大隧道施工中具有重要的作用。

大型隧道湿喷机械手在湿喷混凝土作业中,骨料粒径、混凝土工作性能、风压、岩石表面洁净度、速凝剂用量、喷射厚度、操作者经验水平、喷射距离、角度、喷射顺序、喷头移动都对喷射混凝土的质量、回弹有很大的影响。

1、喷射顺序。

喷射应先墙后拱,从底部到顶部,S曲线移动喷射。隧道从侧壁的底部开始喷射,然后喷射到拱顶的中心线,完成一环混凝土的喷射。

2、喷射角度。

喷射时,喷头应保持垂直于喷射面。喷射角太小会增加混凝土回弹率,降低喷射密度;喷流垂直于岩石表面,连续混凝土的“稀薄流”对嵌入回弹有二次作用,可以降低回弹率,增加喷流厚度。

3、喷射距离。

由于湿喷的风压要求大,如果喷头表面距离喷射面过近,风将只是“附着”喷撒在混凝土上,对混凝土产生回弹。喷头与岩面之间的适当距离是0.8 m~1.2 m。

4、喷射混凝土。

喷射混凝土在刚开始喷射时回弹大,当岩石表面喷涂厚度达到2 cm~3 cm后回弹小且稳定,当喷射到附着在岩石表面的混凝土滑落、流动,喷射厚度达到较大值,此时不能继续喷射,具体需等到其凝结后方可以喷。

喷射时首先调整喷头在边墙底部的喷射位置,使用机械臂自动调整臂的功能,让其与地面平行,并平行于隧道壁,调整喷头的距离,上述操作都完成后,可以开始喷射。开始喷射后,途中不可调整距离和机械手臂的角度,只需要使用自动伸缩功能控制喷头自动伸缩,这时从一端缓慢到另一端需来回跑2次~3次,可完成一次喷射;然后伸展手臂30 cm左右 (在拱部根据隧道大小进行适当的翻转、,手臂的垂直,水平移动,保持喷头和岩石的角度与距离,根据上述的流程,完成所需要喷射混凝土的喷涂表面。

5、混凝土坍落度要求。

骨料粒径应小于15mm,否则,由于阻力太大,无法顺利喷出喷嘴,进而停止喷射。在短时间内会影响工作效率,混凝土的坍落度应为10 cm~18 cm。

6、工作风压和风量。

工作风压应为0.2 MPa~0.4 MPa,工作风压的选择取决于混凝土的和易性,和易性越好,工作风压越小,反之亦然。压力调整应根据工作面距离,合理选择机械手的输入管直径,确保混凝土出口速度适当,根据混凝土的和易性、风压的稳定性调整,确保喷射口形成连续喷射,适当的速度垂直喷在表面。

7、岩石表面的整齐度。

对于污岩表面,采用高压风或水清洗喷面,提高混凝土与岩石表面的粘结力,达到适宜的喷射效果。对于渗水性岩石表面,在一般情况下,湿喷可以封闭渗流。对于严重渗水,在形成水流时,需要设置排水孔,悬挂防水板,然后进行喷护作业。

8、喷层厚度。

一旦喷涂层太厚,在自重作用下,喷涂层就会开裂甚至塌陷。当太薄时,大部分粗骨料会反弹,而喷层只会留下砂浆,会影响喷层的效果和质量。

9、速凝剂用量。

速凝剂在喷射作业现场添加,速凝剂添加量过大会降低混凝土强度,添加量过小,会造成已经喷射成型的混凝土成片脱落,造成回弹量过大。因此,要严格控制喷射速凝剂的用量,达到控制喷射混凝土质量和节约成本的目的。

10、维修、保养。

喷射结束后,应将机械手开至洞外或不影响正常施工的其他地点,按操作堆积对机器进行维护、保养。因机械手的维修难度和费用较高,因此机械手的日常维护保养工作显得十分的重要。

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