一種軟土壓力隧洞防滲承載結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于隧桐工程領(lǐng)域，設及一種適用于軟±地層的壓力隧桐的防滲承載結(jié) 構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003] 在水工結(jié)構(gòu)中，壓力輸水隧桐十分常見，但多為山嶺隧桐。在軟±地層中采用盾構(gòu) 法施工的隧桐，目前國內(nèi)外大多為交通隧桐，或為無壓、低壓輸水隧桐，均無內(nèi)水外滲影響 隧桐穩(wěn)定的問題，可W采用拼裝式管片環(huán)作為永久襯擱；但對于有較高輸水壓力要求的輸 水隧桐而言，拼裝式管片環(huán)作為永久襯擱很難滿足防滲承載要求。
[0004] 為了滿足軟±地層中高壓輸水隧桐的防滲與承載要求，可在拼裝式管片環(huán)內(nèi)側(cè)進 一步布置一定厚度的鋼襯。但鋼襯造價高，而且由于外層管片襯擱所提供的施工空間有限， 鋼板的運輸安裝W及現(xiàn)場焊接都不方便。同時，在隧桐退水檢修的過程中，鋼襯存在在外部 壓力的作用下發(fā)生屈服失穩(wěn)的危險，也不便于隧桐建成后的運行管理。
[0005] 為了解決在軟±地層中高壓輸水隧桐的防滲承載問題，專利化201110125181. 7 《盾構(gòu)隧桐預應力復合襯擱輸水隧桐》提出了一種新的襯擱結(jié)構(gòu)型式。該發(fā)明專利襯擱結(jié) 構(gòu)包括內(nèi)襯和外襯，外襯為拼裝式管片環(huán)，內(nèi)襯為預應力混凝上襯擱，內(nèi)襯與外襯間通過插 筋和混凝±剪力鍵結(jié)合為復合襯擱結(jié)構(gòu)。內(nèi)襯混凝±中預埋有預應力錯索的張拉孔道，在 隧桐通水前進行預應力的張拉，使襯擱混凝±獲得一定的預壓應力W抵消充水產(chǎn)生的拉應 力，從而達到抗裂防滲的目的。但上述發(fā)明存在W下不足：（1)由于要預先留出預應力錯索 的張拉孔道W及錯具槽，內(nèi)襯混凝±的立模與誘筑工藝復雜；（2)由于內(nèi)襯混凝±需在達 到一定的強度等級后才能進行預應力筋的張拉和錯固工作，預應力內(nèi)襯的施工工期較長； (3)預應力的施工包含預應力筋的編束、穿孔、張拉、錯固W及孔道和錯具槽的回填灌漿等 一系列工序，工藝復雜，施工要求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種軟±壓力隧桐防滲承載結(jié)構(gòu)，它可W在保 證結(jié)構(gòu)滿足承載與防滲要求的同時，降低施工難度與工程造價。
[0007] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種軟±壓力隧桐防滲承載結(jié)構(gòu)，它包括盾構(gòu)法施工形成的拼裝式管片環(huán)為鋼筋混凝 ±外襯，在鋼筋混凝±外襯內(nèi)表面鋪設防排水墊層，在防排水墊層內(nèi)表面有鋼筋混凝±內(nèi) 襯，在鋼筋混凝±內(nèi)襯內(nèi)表面全斷面粘貼一層或數(shù)層碳纖維布。
[0008] 在上述技術(shù)方案中，鋼筋混凝±外襯為鋼筋混凝±拼裝式管片環(huán)，鋼筋混凝±內(nèi) 襯為現(xiàn)誘鋼筋混凝±襯擱。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，鋼筋混凝±外襯和鋼筋混凝±內(nèi)襯之間由防排水墊層分隔。
[0010] 本發(fā)明適用于盾構(gòu)法施工穿越軟±地層的壓力輸水隧桐。
[0011] 本發(fā)明原理如下：（1)拼裝式管片環(huán)。在盾構(gòu)掘進過程中同步形成，承受外部水± 壓力，給內(nèi)層襯擱提供施工空間；輸水運行期分擔內(nèi)水壓力。（2)防排水墊層。防止外水內(nèi) 滲對內(nèi)襯造成影響，并排除經(jīng)由外管片滲入的水。（3)現(xiàn)誘鋼筋混凝±內(nèi)襯。輸水運行期分 擔內(nèi)水壓力。（4)碳纖維布。輸水運行期分擔內(nèi)水壓力，并防止內(nèi)水外滲。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果如下： (1)碳纖維布強度高，能承受較高的內(nèi)水壓力而不發(fā)生破壞；密閉性好，能較好地防止 內(nèi)水外滲。
[0013] (2)碳纖維布輕薄，對隧桐凈空影響極小；便于裁剪成任何形狀，施工簡單、便捷。
[0014] (3)為盾構(gòu)隧桐在高水頭、大流量輸水工程或有類似技術(shù)要求的大型市政工程、液 化氣管道工程中的應用提供了新途徑，有利于節(jié)省工程投資，縮短工期，有明顯的社會經(jīng)濟 效益。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明壓力隧桐復合襯擱碳纖維防滲承載結(jié)構(gòu)斷面示意圖。
[001引圖中：1、外襯；2、防排水墊層；3、內(nèi)襯；4、碳纖維布。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的實施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定，僅 作舉例而已。同時通過說明，本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚并易于理解。
[0018] 如圖1所示，一種軟±壓力隧桐復合襯擱碳纖維布防滲承載結(jié)構(gòu)包括：盾構(gòu)法施 工形成的拼裝式管片環(huán)為鋼筋混凝±外襯1，在鋼筋混凝±外襯內(nèi)表面鋪設防排水墊層2， 在防排水墊層內(nèi)表面直接誘筑混凝±形成鋼筋混凝±內(nèi)襯3,在鋼筋混凝±內(nèi)襯內(nèi)表面全 斷面粘貼一層或數(shù)層碳纖維布4。
[0019] 本發(fā)明的具體施工過程如下： (1)采用盾構(gòu)法施工形成拼裝管片環(huán)，同環(huán)各塊管片采用螺栓連接。
[0020] (2)在內(nèi)襯混凝±誘筑前，將外襯的所有坑、孔回填抹平。
[0021] (3)安裝防排水墊層。
[0022] (4)立模并誘筑內(nèi)襯鋼筋混凝±。
[0023] (5)在內(nèi)襯鋼筋混凝±達到一定的強度后，粘貼碳纖維布，其施工工藝流程為：找 平一涂底膠一粘貼一固化養(yǎng)護。
[0024] (6)用專用找平材料將內(nèi)襯混凝±內(nèi)表面凹陷部位填補平整。
[00巧](7)按W下要求涂底膠：惠環(huán)境溫度、濕度和混凝±表面的干燥程度均會影響底 膠的粘結(jié)性能，應在施工環(huán)境溫度不低于5°C、濕度不高于85%、混凝±表面含水量在10% W下的干燥條件下進行施工。魯應按產(chǎn)品供應商提供的工藝規(guī)定配制底膠，根據(jù)現(xiàn)場實際 氣溫決定底膠用量并嚴格控制使用時間，一般情況下20~50min內(nèi)用完。P;用滾筒刷或毛 刷將底膠均勻涂抹于混凝上構(gòu)件表面，厚度不得超過0. 4mm，并不得漏刷或有流澗、氣泡，等 膠固化后（固化時間視現(xiàn)場氣溫定，W手指觸感干燥為宜，一般不小于化），再進行下一道工 序。
[0026] 按W下要求粘貼碳纖維布：?按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布。為便于粘貼，裁 剪好的碳纖維布卷在小圓棍或圓筒上，并編號W供使用。裁剪和卷布過程中，碳纖維布表面 應無灰塵、雜物。g;根據(jù)需粘貼的碳纖維量確定所需浸潰膠的數(shù)量，按產(chǎn)品供應商提供的配 比均勻混合，攬拌3min，并控制總量在規(guī)定時間內(nèi)用完；配制好的浸潰膠樹脂，均勻涂抹在 所要粘貼的部位。星用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸潰樹脂充分浸透碳 纖維布，并與底膠充分結(jié)合。滾壓不得損傷碳纖維布。?i多層粘貼重復上述步驟，在碳纖維 表面浸潰樹脂指觸干燥后，立即進行下一層的粘貼；每層粘貼的有效面積不得低于95%。
[0027] (8)固化養(yǎng)護要求為：更環(huán)境溫度在20°C W上時，初期硬化養(yǎng)護時間約1天，養(yǎng)護 1周后方可進行施工質(zhì)量檢測；環(huán)境溫度在l〇°C~20°C時，初期硬化養(yǎng)護時間約1~2天， 養(yǎng)護1~2周后方可進行施工質(zhì)量檢測；環(huán)境溫度在10°C W下時，初期硬化養(yǎng)護時間約2 天，養(yǎng)護2周后方可進行施工質(zhì)量檢測。g粘貼后的初期硬化期內(nèi)，不允許對碳纖維布進行 鍵擊、移動或高溫處理。
[0028] (9)施工質(zhì)量檢測驗收合格后，在碳纖維布表面涂抹環(huán)氧膠泥。
[0029] (10)其它工藝過程，如管片的拼裝、鋼筋制作安裝、混凝±的誘筑和養(yǎng)護等未詳細 說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種軟±壓力隧桐復合襯擱碳纖維布防滲承載結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括盾構(gòu)法施工 形成的拼裝式管片環(huán)為鋼筋混凝±外襯，在鋼筋混凝±外襯內(nèi)表面鋪設防排水墊層，在防 排水墊層內(nèi)表面有鋼筋混凝±內(nèi)襯，在鋼筋混凝±內(nèi)襯內(nèi)表面全斷面粘貼一層或數(shù)層碳纖 維布。2. 權(quán)利要求1所述的防滲承載結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 采用盾構(gòu)法施工形成拼裝管片環(huán)，同環(huán)各塊管片采用螺栓連接； (2) 在內(nèi)襯混凝±誘筑前，將外襯的所有坑、孔回填抹平； (3) 安裝防排水墊層； (4) 立模并誘筑內(nèi)襯鋼筋混凝± ; (5) 在內(nèi)襯鋼筋混凝±達到一定的強度后，粘貼碳纖維布 用專用找平材料將內(nèi)襯混凝±內(nèi)表面凹陷部位填補平整； 按W下要求涂底膠：玉環(huán)境溫度、濕度和混凝±表面的干燥程度均會影響底膠的粘結(jié) 性能，應在施工環(huán)境溫度不低于5°C、濕度不高于85%、混凝±表面含水量在10%W下的干 燥條件下進行施工；罷應按產(chǎn)品供應商提供的工藝規(guī)定配制底膠，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定 底膠用量并嚴格控制使用時間；S用滾筒刷或毛刷將底膠均勻涂抹于混凝±構(gòu)件表面，厚 度不得超過0. 4mm，并不得漏刷或有流澗、氣泡，等膠固化后再進行下一道工序； 按W下要求粘貼碳纖維布：龜按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布；'星根據(jù)需粘貼的碳纖 維量確定所需浸潰膠的數(shù)量，按產(chǎn)品供應商提供的配比均勻混合，攬拌3min，并控制總量在 規(guī)定時間內(nèi)用完；配制好的浸潰膠樹脂，均勻涂抹在所要粘貼的部位；'香用專用的滾筒順 纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸潰樹脂充分浸透碳纖維布，并與底膠充分結(jié)合，滾壓不 得損傷碳纖維布；·要多層粘貼重復上述步驟，在碳纖維表面浸潰樹脂指觸干燥后，立即進行 下一層的粘貼，每層粘貼的有效面積不得低于95% ; 固化養(yǎng)護要求為：雷環(huán)境溫度在2(TCW上時，初期硬化養(yǎng)護時間約1天，養(yǎng)護1周后方 可進行施工質(zhì)量檢測；環(huán)境溫度在l〇°C~20°C時，初期硬化養(yǎng)護時間約1~2天，養(yǎng)護1~ 2周后方可進行施工質(zhì)量檢測；環(huán)境溫度在10°CW下時，初期硬化養(yǎng)護時間約2天，養(yǎng)護2 周后方可進行施工質(zhì)量檢測；藝粘貼后的初期硬化期內(nèi)，不允許對碳纖維布進行鍵擊、移動 或高溫處理； (6)施工質(zhì)量檢測驗收合格后，在碳纖維布表面涂抹環(huán)氧膠泥。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟土壓力隧洞復合襯砌碳纖維布防滲承載結(jié)構(gòu)，它包括盾構(gòu)法施工形成的拼裝式管片環(huán)為鋼筋混凝土外襯，在外襯內(nèi)表面鋪設防排水墊層，在防排水墊層內(nèi)表面直接澆筑混凝土形成鋼筋混凝土內(nèi)襯，在內(nèi)襯內(nèi)表面全斷面粘貼一層或數(shù)層碳纖維布。本發(fā)明克服了鋼板內(nèi)襯以及預應力混凝土內(nèi)襯所具有的施工難度大、成本高、工期長的缺點，不僅滿足了軟土壓力隧洞復合襯砌結(jié)構(gòu)的承載要求，也有效地解決了高壓輸水隧洞因內(nèi)水外滲危及隧洞安全的技術(shù)難題，在軟土地層有壓輸水隧洞領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。
【IPC分類】E21D11/00, E21D11/38, E21D11/08, E21D11/10
【公開號】CN105401955
【申請?zhí)枴緾N201510851734
【發(fā)明人】曹生榮, 秦敢
【申請人】武漢大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月30日