一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法

1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法。


背景技术：

2.施工冷缝是因衬砌混凝土浇筑过程中，因混凝土供应、工序管理或设备故障等原因造成一板衬砌不能连接浇筑完成，在某一浇筑高度时先浇筑的混凝土初凝或终凝后，才进行后续混凝土浇筑而形成的间隙缝；形成有冷缝的混凝土结构具有较大的安全隐患，影响混凝土对钢筋的握力和整体性，还会影响混凝土对钢筋的保护；水可能通过施工冷缝腐蚀钢筋，从而影响结构的防水性能和使用寿命。
3.在土木工程领域广泛实用冲击钻进行钻孔验证，如混凝土内部缺陷、预应力管道灌浆饱满情况验证，都需要钻孔取样或内窥镜探查，对无损检测结果进行微破损验证。
4.在进行隧道衬砌施工冷缝钻孔检测之前，通常需要根据施工冷缝长度、方向的不同从而确定不同的钻孔位置，目前通常需要钻孔工作人员依靠经验判断钻孔位置，但通常施工冷缝多呈水平或靠初支侧低的状态，对于工作人员确定钻孔位置的经验要求较高，若钻孔位置判断过程中出现延迟或误判，则会影响之后钻孔取样、探查效果，故而针对此类缝的验证钻孔较难。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，以解决现有技术中较难确定隧道衬砌施工冷缝钻孔验证过程中钻孔位置的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，包括以下步骤：
8.s1、进行现场清理勘验，并根据施工冷缝的长度和走向确定进行钻孔检测的钻孔数量；
9.s2、结合隧道衬砌结构以及隧道衬砌内施工冷缝与隧道衬砌间位置关系，确定钻孔检测的钻孔位置；
10.s3、确定钻孔方向以及钻孔深度；
11.s4、通过钻孔取芯检测确定施工冷缝的相关数据。
12.可选的或优选的，s1中确定钻孔检测中钻孔数量包括根据隧道衬砌上施工冷缝不同的高度和形态设置3-5个钻孔。
13.可选的或优选的，所述隧道衬砌边墙纵向施工冷缝设置有3个钻孔，隧道衬砌拱顶纵向冷缝或月牙形冷缝设置有5个钻孔。
14.可选的或优选的，s中确定钻孔检测中钻孔位置时，通过测量隧道衬砌表面上施工冷缝距隧道衬砌圆心的竖向距离、施工冷缝距隧道衬砌圆心的横向距离、隧道衬砌半径、以及隧道衬砌横截面上施工冷缝长度，从而得到钻孔位置与施工冷缝的距离l；
[0015][0016]
其中，l为钻孔位置与施工冷缝距离，r为隧道衬砌半径，x为施工冷缝距隧道衬砌圆心的横向距离，y为施工冷缝距隧道衬砌圆心的竖向距离，m为隧道衬砌横截面上施工冷缝长度的一半。
[0017]
可选的或优选的，s2中钻孔位置为每条施工冷缝的中部或两端。
[0018]
可选的或优选的，所述钻孔位置位于所述施工冷缝下方。
[0019]
可选的或优选的，s3中钻孔方向为沿隧道衬砌径向方向；钻孔深度为隧道衬砌设计厚度的70％-80％。
[0020]
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
[0021]
本发明提供的一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，通过准确设置钻孔检测中钻孔的数量、位置以及钻孔方向，提高钻孔孔位质量，在不破坏防水板以及现有结构的前提下，钻孔取出的芯样能够较好的体现隧道衬砌施工冷缝存在和发展情况，提高隧道衬砌施工冷缝的检测效率。
附图说明
[0022]
图1是本发明隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法的流程图；
[0023]
图2是本发明隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法中隧道衬砌截面钻孔孔位布置示意图；
[0024]
图3是图2中a部局部放大示意图；
[0025]
图4是本发明隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法中施工冷缝及钻孔孔位关系示意图。
[0026]
图中：1、施工冷缝；2、隧道衬砌；3、钻孔；4、内轨顶面。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例都属于本发明保护的范围。
[0028]
请参阅图1，一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，包括以下步骤：
[0029]
s1、进行现场清理勘验，并根据施工冷缝的长度和走向确定进行钻孔检测的钻孔数量；
[0030]
具体的，现场清理勘验包括：
[0031]
(1)、勘验冷缝的位置：在现场勘验中，首先需要明确冷缝的位置，包括冷缝的起止位置和冷缝的形式；
[0032]
(2)、检查冷缝的状态：在勘验中，需要检查冷缝的状态，包括冷缝的裂缝程度、深度、宽度等，还需要检查冷缝的填充情况和密实性等；
[0033]
(3)、测量冷缝的尺寸：需要测量冷缝的尺寸，包括冷缝的长度、宽度、深度以及确
定隧道衬砌的相关尺寸等，以确定钻孔的深度和位置；
[0034]
(4)、了解隧道结构：现场勘验还需要了解隧道的结构，包括隧道的形状、结构类型、洞壁的性质等，以便选择适当的检测方法；
[0035]
(5)、考虑安全因素：现场勘验中还需要考虑安全因素，如确定施工现场的通风情况、周围环境的安全性等。
[0036]
通过以上现场勘验，可以充分了解隧道以及冷缝情况，为后续的检测和处理提供重要的依据。同时，现场勘验也可以帮助工作人员更好地了解隧道的结构和环境，以便更好地选择检测方法和确定处理方案。
[0037]
请参阅图2，本实施例中，进行钻孔检测中钻孔数量的确定方法为根据隧道衬砌2上施工冷缝1不同的高度和形态设置3-5个钻孔3；具体的，上述隧道衬砌边墙纵向施工冷缝设置有3个钻孔，隧道衬砌拱顶月牙形冷缝设置有5个钻孔；上述钻孔分别沿隧道截面的内轨顶面沿截面径向向上依次布置，上述钻孔孔位距离内轨顶面的高度依次为129cm、300cm、450cm、600cm、650cm、700cm、750cm、800cm，隧道衬砌厚度为50cm；通过根据施工冷缝的不同高度选择合适的距离进行钻孔，以保证钻孔所得芯样能够体现施工冷缝的情况。
[0038]
s2、结合隧道衬砌结构以及隧道衬砌内施工冷缝与隧道衬砌间位置关系，确定钻孔检测的钻孔位置；
[0039]
请参阅图3至图4，上述步骤s2中确定钻孔检测中钻孔位置的方法，包括以下步骤：
[0040]
通过测量隧道衬砌表面上施工冷缝距衬砌圆心的竖向距离、施工冷缝距衬砌圆心的横向距离、隧道衬砌半径、以及隧道衬砌横截面上施工冷缝长度，从而得到钻孔位置与施工冷缝的距离；钻孔位置与施工冷缝的距离l为：
[0041][0042]
其中，l为钻孔位置与施工冷缝距离，r为隧道衬砌半径，x为施工冷缝距衬砌圆心的横向距离，y为施工冷缝距衬砌圆心的竖向距离，m为隧道衬砌横截面上施工冷缝长度的一半。
[0043]
需要注意的是，为保证钻孔后芯样的具有验证参考价值，钻孔时不可跨越施工冷缝进行钻孔，钻孔的位置应位于施工冷缝的下方，且针对每条施工冷缝各个钻孔位置在隧道纵向上的位置应在施工冷缝的之间以及两端进行选择。
[0044]
s3、确定钻孔方向以及钻孔深度；
[0045]
本实施例中，钻孔方向在通过上述方法确定钻孔位置后，选择钻孔处沿隧道衬砌径的径向方向；钻孔深度要确保芯样能够检测验证施工冷缝情况，且不破坏隧道衬砌防水结构的前提下进行选择；具体的，钻孔深度为隧道衬砌设计厚度的70％-80％，在确定钻孔深度时，需要根据隧道内部结构特点、冷缝位置、钻孔仪器性能以及工作人员的经验和实践综合考虑，本实施例中，钻孔深度为隧道衬砌设计厚度的70％。
[0046]
需要注意的是，在进行钻孔检测时，振动会对隧道结构和施工冷缝产生一定影响，在钻孔时，需要采取一些方法来尽量减少振动对于冷缝的影响；首先，采用低振动打孔设备或具有减振功能的打孔设备，减小设备的振动幅度，降低振动对结构的影响；其次，采用如橡胶板等隔振材料将打孔设备与结构尽量隔离，减小振动传递到结构的程度，本实施例中，
需要注意钻孔位置振动对施工冷缝产生的影响。此外，还可以根据实际情况采取其他隔振、减振措施，如采用低速打孔、逐层递进打孔的方式，尽可能的减小振动带来的影响。
[0047]
本发明提供的一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，有益效果为：
[0048]
通过准确设置钻孔检测中钻孔的数量、位置以及钻孔方向，提高钻孔孔位质量，在不破坏防水板以及现有结构的前提下，钻孔取出的芯样能够较好的体现隧道衬砌施工冷缝存在和发展情况，提高隧道衬砌施工冷缝的检测效率。
[0049]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0050]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、进行现场清理勘验，并根据施工冷缝(1)的长度和走向确定进行钻孔(3)检测的钻孔(3)数量；s2、结合隧道衬砌(2)结构以及隧道衬砌(2)内施工冷缝(1)与隧道衬砌(2)间位置关系，确定钻孔(3)检测的钻孔(3)位置；s3、确定钻孔(3)方向以及钻孔(3)深度；s4、通过钻孔(3)取芯检测确定施工冷缝(1)的相关数据。2.根据权利要求1所述的隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，s1中钻孔(3)检测中钻孔(3)数量为：根据隧道衬砌(2)上施工冷缝(1)不同的高度和形态设置3-5个钻孔(3)。3.根据权利要求2所述的隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，所述隧道衬砌(2)边墙纵向施工冷缝(1)设置有3个钻孔(3)，隧道衬砌(2)拱顶纵向施工冷缝(1)或月牙形施工冷缝(1)设置有5个钻孔(3)。4.根据权利要求1所述的隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，s2中确定钻孔(3)检测中钻孔(3)位置时，通过测量隧道衬砌(2)表面上施工冷缝(1)距隧道衬砌(2)圆心的竖向距离、施工冷缝(1)距隧道衬砌(2)圆心的横向距离、隧道衬砌(2)半径、以及隧道衬砌(2)横截面上施工冷缝(1)长度，从而得到钻孔(3)位置与施工冷缝(1)的距离l；其中，l为钻孔(3)位置与施工冷缝(1)距离，r为隧道衬砌(2)半径，x为施工冷缝(1)距隧道衬砌(2)圆心的横向距离，y为施工冷缝(1)距隧道衬砌(2)圆心的竖向距离，m为隧道衬砌(2)横截面上施工冷缝(1)长度的一半。5.根据权利要求3所述的隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，s2中钻孔(3)位置为每条施工冷缝(1)的中部或两端。6.根据权利要求5所述的隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，所述钻孔(3)位置位于所述施工冷缝(1)下方。7.根据权利要求1所述的隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，其特征在于，s3中钻孔(3)方向为沿隧道衬砌(2)径向方向；钻孔(3)深度为隧道衬砌(2)设计厚度的70％-80％。

技术总结
本发明公开了一种隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，属于隧道施工技术领域，解决现有技术中较难确定隧道衬砌施工冷缝钻孔验证过程中钻孔位置的技术问题。它包括以下步骤：S1、进行现场清理勘验，并根据施工冷缝的长度和走向确定进行钻孔检测的钻孔数量；S2、结合隧道衬砌结构以及隧道衬砌内施工冷缝与隧道衬砌间位置关系，确定钻孔检测的钻孔位置；S3、确定钻孔方向以及钻孔深度；S4、通过钻孔取芯确定施工冷缝的具体数据。本发明隧道衬砌施工冷缝钻孔检测方法，能够更好的用于隧道衬砌施工冷缝的钻孔检测工作，操作便捷、定位准确，检测效率高。高。高。


技术研发人员：龚伦 王立川 姚勇 宁宇 张鹏 胡辉 杨光华 郑余朝 李涛 冯嘉淇
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/7/25