專利名稱：水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面缺陷修復(fù)用裝置及應(yīng)用方法，具體是ー種修復(fù)用隔水裝置及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
水位變動(dòng)區(qū)混凝土的服役環(huán)境最惡劣，破壞也最嚴(yán)重，早期出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)物缺陷由于缺乏經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、便于操作的修復(fù)方法而一直未及時(shí)修復(fù)，待鋼筋開始銹蝕或結(jié)構(gòu)斷面縮小而影響到結(jié)構(gòu)安全時(shí)，通常采用鋼圍堰法，作用是通過圍堰側(cè)板及封底混凝土為結(jié)構(gòu)物表面修復(fù)提供無水的施工環(huán)境，該方法需首先岸上加工鋼圍堰，用大型船舶運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)， 大型浮吊安裝，液壓設(shè)備下沉就位，設(shè)置吊桿錨固，澆注I 2m后的水下封底混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，抽出圍堰內(nèi)部的積水，然后進(jìn)行修復(fù)施工，修復(fù)完成后，拆除鋼圍堰。 該方法施工エ期長(zhǎng)，水上作業(yè)量大，材料用量大，所需機(jī)械設(shè)備多，修復(fù)前的準(zhǔn)備工作及修復(fù)后的收尾工作占修復(fù)工作的比重大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供ー種施工簡(jiǎn)單、方便、 海上作業(yè)量及非修復(fù)工作的準(zhǔn)備及收尾量小的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，該隔水套筒包括筒體，所述筒體的上下兩端開ロ ；筒體底端的高度低于混凝土結(jié)構(gòu)物上待修復(fù)部位最低處的聞度；
筒體頂部的內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面之間設(shè)有密封用的上遇水膨脹止水膠條；筒體底部的內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面之間也設(shè)有密封用的下遇水膨脹止水膠條；所述的遇水膨脹止水膠條嵌裝在筒體內(nèi)壁的凹槽內(nèi)；
筒體內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面之間設(shè)為用于注入修復(fù)砂漿的空腔；所述的空腔位于上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條之間；筒體上設(shè)有注漿管，筒體頂部設(shè)有通氣管，筒體底部設(shè)有排水管，所述的注漿管、通氣管、排水管均與所述的空腔連通；且注漿管、 通氣管、排水管上分別設(shè)置閥門；
所述筒體由至少兩個(gè)分體邊緣密封對(duì)接并在對(duì)接處用耐腐蝕螺栓連接，對(duì)接處的接縫為縱向接縫，且縱向接縫處夾裝有密封用的遇水膨脹止水膠條。優(yōu)選的所述筒體由兩個(gè)分體對(duì)接固定而成。優(yōu)選的所述的注漿管、排水管位于筒體的同一側(cè)且注漿管位于筒體的高度方向上的中部；所述的通氣管位干與注漿管、排水管相対的另ー側(cè)。優(yōu)選的所述通氣管的進(jìn)氣ロ在所述空腔內(nèi)豎直向上；所述排水管的進(jìn)水口在所述空腔內(nèi)豎直向下；所述注漿管的出漿ロ在所述空腔內(nèi)豎直向下。優(yōu)選的所述通氣管的進(jìn)氣ロ距離所述空腔的上緣2飛mm ;所述排水管的進(jìn)水口距離所述空腔的下緣2 5mm。優(yōu)選的所述的筒體由玻璃鋼材料或RPC材料或ECC材料制成。
本發(fā)明還提供了水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒的應(yīng)用方法，其包括如下步驟
D套筒預(yù)制根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)物修復(fù)部位的形狀和尺寸制備隔水套筒；將隔水套筒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)；
2)套筒安裝前的準(zhǔn)備預(yù)先將所述的上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條及所述的分體對(duì)接處的遇水膨脹止水膠條安裝在筒體上；并檢查通氣管、排水管以及注漿管，保證通暢；清理混凝土結(jié)構(gòu)物待修復(fù)部位的松散部分及與所述的上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條對(duì)應(yīng)位置的雜物；
3)套筒吊運(yùn)及安裝制備好的隔水套筒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，用卷揚(yáng)機(jī)起吊并下放至混凝土結(jié)構(gòu)物處的預(yù)定位置，在混凝土結(jié)構(gòu)物頂面設(shè)置固定支架用于臨時(shí)懸掛隔水套筒；將構(gòu)成筒體的分體對(duì)接處的耐腐蝕螺栓緊固；
4)套筒空腔排水隔水套筒安裝24h后，將所述的排水管及所述的注漿管分別接通兩臺(tái)抽水泵進(jìn)行排水，此時(shí)保證所述的通氣管與外界大氣的連通；
5)套筒空腔密封檢查待排水管無水排出吋，將通氣管與氣泵接通，通過氣泵向空腔內(nèi)壓入空氣，當(dāng)內(nèi)部氣壓達(dá)到空腔底部氣壓與空腔底部對(duì)應(yīng)水位的水內(nèi)壓強(qiáng)相等吋，觀察隔水套筒周邊即隔水套筒與混凝土結(jié)構(gòu)物之間及筒體的分體之間對(duì)接處是否有氣泡逸出；
6)套筒空腔注漿
若步驟5)中隔水套筒周邊無氣泡逸出，則關(guān)閉氣泵并保持通氣管與外界大氣連通，通過注漿泵向空腔壓入修復(fù)砂漿直至完全充滿整個(gè)空腔；
若隔水套筒周邊有氣泡逸出，則通過氣泵、通氣管向空腔內(nèi)壓入氣體，同時(shí)通過注漿泵、注漿管向空腔壓入修復(fù)砂漿直至完全充滿整個(gè)空腔空間；然后關(guān)閉通氣管、排水管、注漿管的閥門；
7)注漿后處理待修復(fù)砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)性能吋，將通氣管、排水管、注漿管露出筒體的部分打磨掉。優(yōu)選的步驟3)中，在筒體上用于嵌裝上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條的部位處用鋼帶環(huán)箍進(jìn)行固定，以保證筒體與混凝土結(jié)構(gòu)物的緊密結(jié)合。更進(jìn)一歩的方案所述的鋼帶環(huán)箍上均布設(shè)置多個(gè)旋進(jìn)螺栓。本發(fā)明的有益效果是該種套筒采用エ廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)安裝，安裝施工簡(jiǎn)單、方便； 可減少海上作業(yè)量，減少非修復(fù)工作的準(zhǔn)備及收尾量，縮短修復(fù)工作周期、降低修復(fù)耗材量及修復(fù)成本；此外修復(fù)完成后，不必拆除套筒，套筒可作為結(jié)構(gòu)耐久性的輔助措施。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步的說明
圖I為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖I的I-I剖面結(jié)構(gòu)示意圖中I混凝土結(jié)構(gòu)物外表面，2上遇水膨脹止水膠條，3通氣管，4排水管，5注漿管，6 筒體，61第一分體，62第二分體，7遇水膨脹止水膠條，8耐腐蝕螺栓，9混凝土結(jié)構(gòu)物，10空腔，11下遇水膨脹止水膠條，12鋼帶環(huán)箍。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，該水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒主要包括筒體6，所述筒體 6的上下兩端開ロ ；筒體6底端的高度低于混凝土結(jié)構(gòu)物9上待修復(fù)部位最低處的高度。筒體6采用玻璃鋼、RPC、ECC等強(qiáng)度高、韌性好且耐腐蝕的材料制成。如圖2所示，該筒體6由兩個(gè)分體(即第一分體61、第二分體62)邊緣密封對(duì)接而成，并在對(duì)接處用耐腐蝕螺栓8連接，對(duì)接處的接縫為縱向接縫，且縱向接縫處夾裝有密封用的遇水膨脹止水膠條7。該筒體6采用玻璃鋼、RPC、ECC等強(qiáng)度高、韌性好且耐腐蝕的材料制成。筒體6頂部的內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面I之間設(shè)有密封用的上遇水膨脹止水膠條2。筒體6底部的內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面I之間也設(shè)有密封用的下遇水膨脹止水膠條11。上遇水膨脹止水膠條2、下遇水膨脹止水膠條11分別嵌裝在筒體內(nèi)壁的凹槽內(nèi)。筒體6內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面I之間設(shè)為用于注入修復(fù)砂漿的空腔10?？涨?10位于上遇水膨脹止水膠條2、下遇水膨脹止水膠條11之間。筒體6上設(shè)有注漿管5，筒體6頂部設(shè)有通氣管3，筒體6底部設(shè)有排水管4。注漿管5、通氣管3、排水管4均與空腔10連通；且注漿管5、通氣管3、排水管4上分別設(shè)置閥門。此外，注漿管5、排水管4位于筒體6的同一側(cè)且注漿管5位于筒體6的高度方向上的中部。通氣管3位干與注漿管5、排水管4相對(duì)的另ー側(cè)。在通氣或注入修復(fù)砂漿時(shí)， 可避免氣體或砂漿只在混凝土結(jié)構(gòu)物的一側(cè)流動(dòng)，從而保證修復(fù)砂漿充滿整個(gè)空腔。根據(jù)氣體、水的不同特性，所述通氣管3的進(jìn)氣ロ在空腔10內(nèi)豎直向上；排水管 4的進(jìn)水口在空腔10內(nèi)豎直向下；注漿管5的出漿ロ在空腔10內(nèi)豎直向下。并優(yōu)選的通氣管3的進(jìn)氣ロ與空腔10的上緣之間的距離為2飛mm。排水管4的進(jìn)水口與空腔10的下緣之間的距離為2 5mm，排水更徹底。該水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒的應(yīng)用方法，其包括如下步驟
1)套筒預(yù)制根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)物9修復(fù)部位的形狀和尺寸制備隔水套筒，所述的筒體 6采用強(qiáng)度高、韌性好且耐腐蝕的材料制備，如采用玻璃鋼、RPC、ECC等強(qiáng)度高、韌性好且耐腐蝕的材料制成；將隔水套筒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)；
2)套筒安裝前的準(zhǔn)備預(yù)先將所述的上遇水膨脹止水膠條2、下遇水膨脹止水膠條11 及第一分體61、第二 62對(duì)接處的遇水膨脹止水膠條7安裝在筒體上；并檢查通氣管3、排水管4以及注漿管5，保證通暢；清理混凝土結(jié)構(gòu)物9待修復(fù)部位的松散部分及與上遇水膨脹止水膠條2、下遇水膨脹止水膠條11對(duì)應(yīng)位置的雜物；
3)套筒吊運(yùn)及安裝制備好的隔水套筒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，用卷揚(yáng)機(jī)起吊并下放至混凝土結(jié)構(gòu)物9處的預(yù)定位置，在混凝土結(jié)構(gòu)物9頂面設(shè)置固定支架用于臨時(shí)懸掛隔水套筒；將構(gòu)成筒體的第一分體61、第二分體62對(duì)接處的耐腐蝕螺栓8緊固；
在該步驟中，在筒體上用于嵌裝上遇水膨脹止水膠條2、下遇水膨脹止水膠條11的部位處可用鋼帶環(huán)箍12進(jìn)行固定，以保證筒體6與混凝土結(jié)構(gòu)物9的緊密結(jié)合；鋼帶環(huán)箍上均布設(shè)置多個(gè)旋進(jìn)螺栓，可進(jìn)ー步保證筒體與混凝土結(jié)構(gòu)物的密合；
4)套筒空腔排水隔水套筒安裝24h后，將排水管4及注漿管5分別接通兩臺(tái)抽水泵進(jìn)行排水，此時(shí)保證通氣管3與外界大氣的連通；5)套筒空腔密封檢查待排水管4無水排出吋，將通氣管3與氣泵接通，通過氣泵向空腔內(nèi)壓入空氣，當(dāng)內(nèi)部氣壓達(dá)到空腔10底部氣壓與空腔10底部對(duì)應(yīng)水位的水內(nèi)壓強(qiáng)相等時(shí)，觀察隔水套筒周邊即隔水套筒與混凝土結(jié)構(gòu)物9之間及筒體的第一分體61、第二分體 62之間對(duì)接處是否有氣泡逸出；
6)套筒空腔注漿
若步驟5)中隔水套筒周邊無氣泡逸出，則關(guān)閉氣泵并保持通氣管3與外界大氣連通， 通過注漿泵5向空腔10壓入修復(fù)砂漿直至完全充滿整個(gè)空腔10 ；
若隔水套筒周邊有氣泡逸出，則通過氣泵、通氣管3向空腔10內(nèi)壓入氣體，同時(shí)通過注漿泵、注漿管5向空腔壓入修復(fù)砂漿直至完全充滿整個(gè)空腔10 ;然后關(guān)閉通氣管3、排水管
4、注漿管5的閥門；
7)注漿后處理待修復(fù)砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)性能吋，將通氣管3、排水管4、注漿管5露出筒體 6的部分打磨掉，保持整體外形圓順。
權(quán)利要求
1.水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，其特征是包括筒體，所述筒體的上下兩端開ロ ；筒體底端的高度低于混凝土結(jié)構(gòu)物上待修復(fù)部位最低處的聞度；筒體頂部的內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面之間設(shè)有密封用的上遇水膨脹止水膠條；筒體底部的內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面之間也設(shè)有密封用的下遇水膨脹止水膠條；所述的上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條分別嵌裝在筒體內(nèi)壁的凹槽內(nèi)；筒體內(nèi)壁與混凝土結(jié)構(gòu)物外表面之間設(shè)為用于注入修復(fù)砂漿的空腔；所述的空腔位于上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條之間；筒體上設(shè)有注漿管，筒體頂部設(shè)有通氣管，筒體底部設(shè)有排水管，所述的注漿管、通氣管、排水管均與所述的空腔連通；且注漿管、 通氣管、排水管上分別設(shè)置閥門；所述筒體由至少兩個(gè)分體邊緣密封對(duì)接并在對(duì)接處用耐腐蝕螺栓連接，對(duì)接處的接縫為縱向接縫，且縱向接縫處夾裝有密封用的遇水膨脹止水膠條。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，其特征是所述筒體由兩個(gè)分體對(duì)接固定而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，其特征是所述的注漿管、排水管位于筒體的同一側(cè)且注漿管位于筒體的高度方向上的中部；所述的通氣管位干與注漿管、排水管相対的另ー側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，其特征是所述通氣管的進(jìn)氣ロ在所述空腔內(nèi)豎直向上；所述排水管的進(jìn)水口在所述空腔內(nèi)豎直向下； 所述注漿管的出漿ロ在所述空腔內(nèi)豎直向下。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，其特征是所述通氣管的進(jìn)氣ロ距離所述空腔的上緣2 5mm ;所述排水管的進(jìn)水口距離所述空腔的下緣 2 5mm0
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒，其特征是所述的筒體由玻璃鋼材料或RPC材料或ECC材料制成。
7.水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒的應(yīng)用方法，其特征是包括如下步驟.1)套筒預(yù)制根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)物修復(fù)部位的形狀和尺寸制備隔水套筒；將隔水套筒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)；.2)套筒安裝前的準(zhǔn)備預(yù)先將所述的上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條及所述的分體對(duì)接處的遇水膨脹止水膠條安裝在筒體上；并檢查通氣管、排水管以及注漿管，保證通暢；清理混凝土結(jié)構(gòu)物待修復(fù)部位的松散部分及與所述的上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條對(duì)應(yīng)位置的雜物；.3)套筒吊運(yùn)及安裝制備好的隔水套筒運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，用卷揚(yáng)機(jī)起吊并下放至混凝土結(jié)構(gòu)物處的預(yù)定位置，在混凝土結(jié)構(gòu)物頂面設(shè)置固定支架用于臨時(shí)懸掛隔水套筒；將構(gòu)成筒體的分體對(duì)接處的耐腐蝕螺栓緊固；.4)套筒空腔排水隔水套筒安裝24h后，將所述的排水管及所述的注漿管分別接通兩臺(tái)抽水泵進(jìn)行排水，此時(shí)保證所述的通氣管與外界大氣的連通；.5)套筒空腔密封檢查待排水管無水排出吋，將通氣管與氣泵接通，通過氣泵向空腔內(nèi)壓入空氣，當(dāng)內(nèi)部氣壓達(dá)到空腔底部氣壓與空腔底部對(duì)應(yīng)水位的水內(nèi)壓強(qiáng)相等吋，觀察隔水套筒周邊即隔水套筒與混凝土結(jié)構(gòu)物之間及筒體的分體之間對(duì)接處是否有氣泡逸出；6)套筒空腔注漿若步驟5)中隔水套筒周邊無氣泡逸出，則關(guān)閉氣泵并保持通氣管與外界大氣連通，通過注漿泵向空腔壓入修復(fù)砂漿直至完全充滿整個(gè)空腔；若隔水套筒周邊有氣泡逸出，則通過氣泵、通氣管向空腔內(nèi)壓入氣體，同時(shí)通過注漿泵、注漿管向空腔壓入修復(fù)砂漿直至完全充滿整個(gè)空腔空間；然后關(guān)閉通氣管、排水管、注漿管的閥門；7)注漿后處理待修復(fù)砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)性能吋，將通氣管、排水管、注漿管露出筒體的部分打磨掉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒的應(yīng)用方法，其特征是步驟3)中，在筒體上用于嵌裝上遇水膨脹止水膠條、下遇水膨脹止水膠條的部位處用鋼帶環(huán)箍進(jìn)行固定，以保證筒體與混凝土結(jié)構(gòu)物的緊密結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒的應(yīng)用方法，其特征是所述的鋼帶環(huán)箍上均布設(shè)置多個(gè)旋進(jìn)螺栓。
全文摘要
水位變動(dòng)區(qū)混凝土表面修復(fù)用隔水套筒及其應(yīng)用方法,其套筒包括上下兩端開口的筒體，筒體底端低于待修復(fù)部位最低處；筒體頂部?jī)?nèi)壁、底部?jī)?nèi)壁分別與結(jié)構(gòu)物外表面之間設(shè)有遇水膨脹止水膠條，且該兩處的遇水膨脹止水膠條分別嵌裝在筒體內(nèi)壁的凹槽內(nèi)；筒體內(nèi)壁與結(jié)構(gòu)物外表面之間設(shè)為用于注入修復(fù)砂漿的空腔；空腔位于上、下遇水膨脹止水膠條之間；筒體上設(shè)有注漿管；筒體頂部設(shè)通氣管，底部設(shè)排水管，且均與空腔連通；且其上分別設(shè)置閥門；筒體由至少兩個(gè)分體密封對(duì)接而成并在對(duì)接處耐腐蝕螺栓連接，接縫為縱向接縫并夾裝有遇水膨脹止水膠條。其施工簡(jiǎn)單、方便、海上作業(yè)量及非修復(fù)工作的準(zhǔn)備及收尾量小，套筒也可作為結(jié)構(gòu)耐久性的輔助措施。
文檔編號(hào)E02D19/02GK102605795SQ20121009902
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者于長(zhǎng)河, 季輝, 尹利, 邵新鵬, 郭保林 申請(qǐng)人:山東高速青島公路有限公司, 淄博海工建筑修補(bǔ)材料有限公司, 青島路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司