一種處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)及方法與流程

本發(fā)明屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種處理隧道內(nèi)面狀滲漏水病害的結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

運(yùn)營(yíng)隧道的滲漏水，一方面惡化隧道行車環(huán)境，造成路面濕滑，降低汽車輪胎與地面的摩擦力，影響行車安全；另一方面對(duì)隧道內(nèi)電氣設(shè)備造成不良影響，降低其使用效率與壽命。滲漏水處理對(duì)策按漏水狀況，分為線狀滲漏水處理對(duì)策和面狀滲漏水處理措施，對(duì)于面狀滲漏水，傳統(tǒng)的做法是鋪設(shè)防水板或防水薄膜，噴射砂漿。然而，當(dāng)隧道處于寒冷地區(qū)時(shí)，由冬季溫度較低，防水板或防水膜后的滲漏水將結(jié)冰，體積變大，進(jìn)而使表層砂漿層破裂、脫落，防水措施失效。因此，如何提供一種應(yīng)用于寒區(qū)運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)滲漏水的處理結(jié)構(gòu)和施工方法，解決滲漏水冬季凍脹導(dǎo)致防水失效，是寒區(qū)隧道維修加固技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)比較重要的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)及方法，以解決現(xiàn)有寒區(qū)隧道內(nèi)面狀滲漏水的處理措施，施工工期長(zhǎng)，冬季易破壞，不可重復(fù)維修的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)，波紋鋼板由螺栓在隧道橫向連接成管拱形，由錨栓固定在隧道二次襯砌上，拱腳處由角鋼和錨栓固定，所述的波紋鋼板為雙層結(jié)構(gòu)，兩層之間填充保溫材料。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，所述波紋鋼板的波高大于3cm，波長(zhǎng)范圍為5cm-15cm。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，所述波紋鋼板外表面鍍鋅，內(nèi)側(cè)涂刷防水層。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，在隧道縱向上兩片波紋鋼板搭接，螺栓將兩片波紋鋼板連接，在隧道橫向上，波紋鋼板片之間對(duì)接，螺栓連接波紋凹槽處的預(yù)留連接鋼板部分。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，波紋鋼板之間粘貼橡膠止水條。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，所述將波紋鋼板固定在襯砌上的錨栓，由錨固桿，墊塊和螺母構(gòu)成。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，所述墊塊采用V型橡膠墊塊

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)中，拱腳部分，由沿隧道縱向鋪設(shè)的軟式透水管，將水排出的保溫PVC泄水管，角鋼和鎖角錨栓構(gòu)成。

一種處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的方法，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)隧道斷面尺寸確定波紋鋼板尺寸，根據(jù)隧道滲水?dāng)嗝嫣幎緶囟扰c持續(xù)時(shí)間確定波紋鋼板保溫層厚度；

步驟二：將拱腳處保溫PVC泄水管穿過(guò)拱腳波紋鋼板的預(yù)留孔，與沿隧道縱向布置的軟式透水管相連接，拱腳處通過(guò)角鋼和錨栓將波紋鋼板結(jié)構(gòu)固定；

步驟三：用對(duì)接螺栓連接已固定的拱腳波紋鋼板與下一片波紋鋼板，將波紋鋼板沿隧道橫向依次連接，并將每塊波紋鋼板固定在隧道二次襯砌上。

上述處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的方法中，另一側(cè)隧道拱腳的波紋鋼板片安裝如步驟一，布置排水管路，并用角鋼固定結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明處理隧道內(nèi)面狀滲漏水的波紋鋼板結(jié)構(gòu)，中間為保溫層，兩側(cè)為波紋鋼板片，波紋鋼板片既可以承受一定的荷載，也可以保護(hù)中間保溫層，增加其使用壽命；波紋鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)刷防水層，襯砌滲漏水沿波紋鋼板結(jié)構(gòu)的凹處順流至拱腳由排水管排出，與現(xiàn)有技術(shù)相比較節(jié)省了沿隧道橫向的排水管，進(jìn)一步波紋鋼板結(jié)構(gòu)的凹處與隧道之間有一定的空隙，冬季滲漏水有一定凍結(jié)空間，降低了凍脹力，此外，鋼板波紋結(jié)構(gòu)延展性較普通鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)大，在較強(qiáng)凍脹的情況下，發(fā)生破壞引發(fā)交通安全事故的風(fēng)險(xiǎn)較低。

2、本發(fā)明的施工方法主要是工廠制作，現(xiàn)場(chǎng)拼裝，現(xiàn)場(chǎng)的施工過(guò)程只需要打錨栓孔，結(jié)構(gòu)通過(guò)螺栓連接，未對(duì)二次襯砌進(jìn)行扣槽或鑿除，不需要澆筑混凝土，與現(xiàn)有技術(shù)相比較施工環(huán)境較清潔，施工占地空間較小，施工對(duì)交通影響時(shí)間較短；進(jìn)一步，本結(jié)構(gòu)在施工或使用中，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可將波紋鋼板片拆下檢查，解決問(wèn)題后將結(jié)構(gòu)固定上去，二次維修簡(jiǎn)便。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的結(jié)構(gòu)及方法由以下附圖及實(shí)施例給出。

圖1為本發(fā)明波紋鋼板結(jié)構(gòu)安裝完成示意圖，波紋鋼板結(jié)構(gòu)1，二次襯砌2，初期支護(hù)及圍巖3，錨栓4，沿隧道橫向第一塊波紋鋼板結(jié)構(gòu)片A號(hào)，以此類推為，B號(hào)、C號(hào)、D號(hào)、E號(hào)、F號(hào)、G號(hào)波紋鋼板結(jié)構(gòu)片。

圖2為圖1中M圈中的錨栓結(jié)構(gòu)詳細(xì)示意圖，保溫材料21，波紋鋼片22，密封圈23，V型墊塊24，螺母25。

圖3為圖1中N圈中的波紋鋼板結(jié)構(gòu)拱腳詳細(xì)示意圖，縱向透水管31，角鋼32，地腳錨栓33，保溫PVC泄水管34，路面邊溝35，隧道橫向排水管36。

圖4為本發(fā)明波紋鋼板結(jié)構(gòu)沿隧道橫向平面展開(kāi)示意圖，縱向連接螺栓孔41，縱向連接螺栓42，橫向連接螺栓43。

圖5為圖4中P圈中的波紋鋼板縱向連接詳細(xì)示意圖，橫向連接鋼板51，橡膠密封帶52，橫向連接螺栓孔53。

圖6為圖4中Q圈中的波紋鋼板橫向連接詳細(xì)示意圖，橡膠止水帶61。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明確地輔助說(shuō)明本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施。

如圖1所示，處理運(yùn)營(yíng)隧道內(nèi)面狀滲漏水的波紋鋼板結(jié)構(gòu)1，順時(shí)針沿隧道左邊拱腳依次是：A號(hào)波紋鋼板，B號(hào)波紋鋼板，C號(hào)波紋鋼板，D號(hào)波紋鋼板，E號(hào)波紋鋼板，F(xiàn)號(hào)波紋鋼板，G號(hào)波紋鋼板；各塊波紋鋼板通過(guò)錨栓4固定在隧道二次襯砌2上，各塊波紋鋼板之間通過(guò)橫向連接螺栓43連接，成拱形的波紋鋼板組合結(jié)構(gòu)通過(guò)縱向連接螺栓與下一拱波紋鋼板組合結(jié)構(gòu)相連接。

如圖2所示，波紋鋼板由外層波紋鋼22和中間保溫填充材料21組成，波紋鋼板靠隧道一側(cè)涂防火涂料，波紋鋼板靠襯砌一側(cè)涂防水層，整個(gè)波紋鋼結(jié)構(gòu)為鍍鋅鋼板，波紋鋼板的波長(zhǎng)和波高根據(jù)面狀滲漏水的大小與波紋鋼板結(jié)構(gòu)自身剛度而定，一般設(shè)計(jì)波高3-10cm，隧道限界較小時(shí)可以選擇3cm波高，波長(zhǎng)相對(duì)波高相應(yīng)減小，可增加波紋鋼結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性。波紋鋼板中間填充保溫材料根據(jù)隧道冬季溫度而定，限界允許時(shí)可適當(dāng)增加，如難以增加波紋鋼板厚度，應(yīng)增加錨栓4的數(shù)量。錨栓4固定波紋鋼板，防水墊片23能夠防止水滲出，V型墊塊24采用橡膠材質(zhì)，生產(chǎn)加工容易，此外，冬季凍脹有一定變形空間，螺母25最后固定。

如圖3所示，波紋鋼板結(jié)構(gòu)在拱腳的排水系統(tǒng)主要是沿隧道縱向的透水管31，波紋鋼板結(jié)構(gòu)在拱腳將其包裹起來(lái)，保溫PVC泄水管34穿過(guò)波紋鋼板結(jié)構(gòu)上預(yù)留的孔與縱向透水管31連接，保溫泄水管34在水量較小時(shí)可以開(kāi)孔流入隧道的橫向排水管36，或者路面邊溝35，在水量較大時(shí)，直接在電纜槽中鋪設(shè)縱向排水管，將水排出隧道洞外；波紋鋼板結(jié)構(gòu)在拱腳處的固定措施是角鋼32和錨栓33，角鋼的一邊尺寸要大于12cm，另一邊尺寸大于5cm，能夠有錨栓的施作空間。

圖4是波紋鋼板結(jié)構(gòu)沿隧道橫向與縱向的展開(kāi)圖，波紋鋼板結(jié)構(gòu)沿隧道橫向展開(kāi)依次為A號(hào)到G號(hào)波紋鋼板，兩片波紋鋼板由橫向連接螺栓43連接，沿隧道縱向每一拱的波紋鋼板結(jié)構(gòu)時(shí)相同，區(qū)分方便，下一組波紋鋼板依次命名為A’號(hào)到G’號(hào)波紋鋼板，每一片波紋鋼板在沿隧道縱向兩側(cè)預(yù)留有縱向連接孔41，兩片波紋鋼板搭接，縱向連接螺栓穿過(guò)連接孔41，如圖4中A號(hào)波紋鋼板與A’號(hào)波紋鋼板連接方式。

進(jìn)一步,圖5是縱向連接節(jié)點(diǎn)的詳圖，以圖4中P點(diǎn)為例，G號(hào)波紋鋼板與G’號(hào)波紋鋼板上下搭接，兩片波紋鋼板之間粘貼橡膠密封帶，縱向連接螺栓42穿過(guò)縱向連接孔41將兩片波紋鋼板連接在一起；沿著縱向的剖面可以看到波紋鋼板結(jié)構(gòu)凹處的橫向連接鋼板51，橫向連接螺栓孔52。

進(jìn)一步,圖6是波紋鋼板橫向連接的詳細(xì)圖，波紋鋼板結(jié)構(gòu)的橫向連接是通過(guò)在波紋鋼板凹側(cè)的橫向連接鋼板51連接，這樣連接不占用波紋鋼板結(jié)構(gòu)靠二次襯砌側(cè)的空間，滲漏水的排水路徑通暢，水不易滯留在波紋鋼板結(jié)構(gòu)上；兩塊波紋鋼板的橫向連接鋼板51之間布設(shè)橡膠止水帶，橫向連接螺栓43穿孔連接，螺栓和螺栓孔的大小可根據(jù)波紋鋼板的波高進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

下面繼續(xù)參考附圖說(shuō)明波紋鋼板結(jié)構(gòu)的施工方法。包括如下步驟：

步驟一：對(duì)病害隧道進(jìn)行量測(cè)，確定隧道的凈空斷面，限界預(yù)留尺寸的大小，面狀滲漏水的范圍，以及隧道自然環(huán)境資料，尤其是冬季溫度資料；基于以上數(shù)據(jù)，確定波紋鋼板中間保溫層21厚度，波紋鋼板片22的波高，波長(zhǎng)，波紋鋼板的分塊，實(shí)際施工中波紋鋼板的塊數(shù)不限于本發(fā)明提供7塊分法，分塊的數(shù)目主要考慮標(biāo)準(zhǔn)化制造和施工便捷，建議不小于7塊。

步驟二：拱腳布設(shè)PVC保溫泄水管34，泄水管的保溫層厚度根據(jù)隧道的冬季溫度進(jìn)行調(diào)整，泄水管34穿過(guò)A號(hào)波紋鋼板，與鋼板腳部的縱向排水管31連接，縱向排水管可以選擇軟式透水管，直徑根據(jù)水量和波紋鋼板的波高調(diào)整，縱向排水管31可以現(xiàn)場(chǎng)安裝，也可以工廠制作，工廠制作要注意與泄水管接頭的處理；利用錨栓和角鋼將A號(hào)波紋鋼板固定，將二次襯砌上的錨栓螺母擰上。

進(jìn)一步，逐次安裝B號(hào)-E號(hào)波紋鋼板，先安裝縱向連接螺栓，錨栓螺母擰上；按A號(hào)波紋鋼板安裝方法安裝G號(hào)波紋鋼板，安裝M號(hào)波紋鋼板，隧道二次襯砌上錨栓的螺母擰緊，在螺母外側(cè)涂油漆。

步驟三：以安裝的第一組波紋鋼板結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，如圖4所示，將A’號(hào)波紋鋼板搭接在A號(hào)波紋鋼板下，并將縱向連接螺栓穿過(guò)螺栓孔，用螺母連接兩塊波紋鋼板，螺母下面涂油漆，油漆顏色以隧道中較明顯觀察為宜，依次安裝B’號(hào)-G’號(hào)波紋鋼板，兩組波紋鋼板之間的縱向排水管通過(guò)接頭連接。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。