CN100535393C - 隧道内表面的补强防护方法 - Google Patents

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Abstract

隧道内表面的补强防护方法，本发明涉及一种对隧道内表面的补强防护方法。它通过在水泥防水砂浆中加入聚丙烯酸乳液和聚丙烯纤维提高了隧道内表面的表面强度，解决了隧道内表面的裂缝、渗水和高温爆裂问题。步骤是先配制水泥防水砂浆，水泥∶砂子∶水∶聚丙烯酸乳液＝1∶0.5～0.7∶0.4～0.6∶0.005～0.008；接着按水泥防水砂浆∶聚丙烯纤维＝1∶0.006～0.008的重量比在水泥防水砂浆中充分混合入聚丙烯纤维，制成改性水泥砂浆，把改性水泥砂浆喷射到混凝土结构的隧道的内表面上。聚丙烯纤维在各个方向上对抗着水泥收缩的应力，因此提高了防水砂浆凝固后的强度，同时具有提高耐火极限的作用。格栅网对裂缝有补强作用。

Description

隧道内表面的补强防护方法
技术领域：
本发明涉及一种对隧道内表面的补强防护方法。
背景技术：
目前，用于行驶交通工具的隧道基本上采用的都是钢筋混凝土结构，但是这种结构随使用年限的延长隧道内表面还是经常出现微裂缝、渗水等现象，渗入的水对隧道内的各种设施和设备造成腐蚀危害，也缩短了隧道的使用寿命，更不便于交通工具的通行。作为现代城市的标志——地铁，给城市居民的出行带来非常大的方便，但地铁隧道内表面出现的微裂缝和渗水等现象，目前还没有什么十分有效的解决措施。另外隧道内表面的混凝土在高温的环境下容易爆裂，如果隧道内失火，会造成墙体的大面积毁坏。专利号01107173.7，授权公告号CN 1139551C中公布的外保温砂浆及制备方法，其砂浆由水泥、丙烯酸乳液、聚苯乙烯泡沫颗粒、聚丙烯纤维和水组成。其中现有技术中聚苯乙烯为泡沫颗粒，只解决了无机胶凝材料与聚苯乙烯泡沫颗粒的亲合性，外保温砂浆的易性好，粘结强度高，有较好的保温隔热的性能，但不能解决隧道表面的裂缝、渗水和高温爆裂问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种隧道内表面的补强防护方法，以提高隧道内表面的表面强度，解决隧道内表面的裂缝、渗水和高温爆裂问题。本发明的技术方案包括下述步骤：一、配制水泥防水砂浆，水泥防水砂浆由以下重量比的组分充分混合而成，水泥∶砂子∶水∶聚丙烯酸乳液＝1∶0.5～0.7∶0.4～0.6∶0.005～0.008；二、按水泥防水砂浆∶聚丙烯纤维＝1∶0.006～0.008的重量比在水泥防水砂浆中充分混合入聚丙烯纤维，制成改性水泥砂浆，聚丙烯纤维的长度是6～15毫米；三、把改性水泥砂浆喷射到混凝土结构的隧道的内表面上，等到改性水泥砂浆凝固就完成了隧道内表面的补强防护工作。由于隧道内表面上采取了本发明的方法设置了保护层，聚丙烯纤维在各个方向上对抗着水泥收缩的应力，因此极大地减少了水泥开裂的可能性，也提高了防水砂浆凝固后的强度。聚丙烯酸乳液作为粘结剂和防水剂减小隧道壁渗水的可能。另外，由于聚丙烯纤维和聚丙烯酸乳液都是有机物，受热后会熔化，熔化流出后使隧道墙体中密布细小的气孔，如果失火，墙体内高温后膨胀的气体从气孔中逸出，不会产生高压，因此也就不能使墙体爆裂。本发明的方法具有步骤简单、成本低廉和工作可靠的优点，具有较大的推广价值。它既可以用于已经出现裂缝的隧道的补强，也可以用于刚刚施工完毕还未出现裂缝的隧道的预先防护处理。
附图说明：
图1是本发明实施方式二中在隧道的内表面1上覆盖并固定有格栅网2、凝固有改性水泥砂浆3的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式由下述步骤实现：一、配制水泥防水砂浆，水泥防水砂浆由以下重量比的组分充分混合而成，水泥∶砂子∶水∶聚丙烯酸乳液＝1∶0.5～0.7∶0.4～0.6∶0.005～0.008；二、按水泥防水砂浆∶聚丙烯纤维＝1∶0.006～0.008的重量比在水泥防水砂浆中充分混合入聚丙烯纤维，制成改性水泥砂浆，聚丙烯纤维的长度是6～15毫米，聚丙烯纤维的直径是5～10微米；三、把改性水泥砂浆喷射到混凝土结构的隧道的内表面上，等到改性水泥砂浆凝固就完成了隧道内表面的补强防护工作。水泥选用P.032.5型号的产品，砂子选用粒度小于4.75毫米、细度模数2.4～2.9的中砂。
具体实施方式二：下面结合图1和图2具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是：在步骤一前还包括如下步骤：在隧道的内表面1上覆盖并固定格栅网2，网格状的格栅网2是由碳纤维与环氧树脂组成的复合材料制成。其它步骤与实施方式一相同。网格状的格栅网2相当于改性水泥砂浆的骨架，提高了由改性水泥砂浆凝固后所形成的保护层的强度。另外地铁系统中的电气设备在运行时会产生杂散电流，杂散电流对隧道内主体结构钢筋以及一定范围内的各种金属管网的电化学腐蚀比较严重，造成一定的危害。本发明在隧道的内表面1上覆盖含有碳纤维的格栅网2，相当于给隧道内安装了一个“法拉第笼”，形成一个全屏蔽静电防护系统，把隧道内的电气设备关在“法拉第笼”内，防止杂散电流向外弥散，保护了隧道墙壁内的金属结构件以及靠近地铁系统的金属管线。格栅网2通过钢钉4固定在隧道的内表面1上。
具体实施方式三：本实施方式与实施方式二的不同点是：格栅网2由体积比为碳纤维∶环氧树脂＝30～35∶100的组分组成，环氧树脂作为基体材料，碳纤维充分混合在环氧树脂中固化而成格栅网2。碳纤维可以选用日本东丽公司的T700型号的产品或国产同类碳纤维，环氧树脂选用型号为E54的产品。格栅网2的网眼大小是B×C＝100毫米×100毫米，也可以根据具体需要自行设计。其它步骤与实施方式二相同。

Claims (4)

1、隧道内表面的补强防护方法，方法中的改性水泥砂浆包含水泥防水砂浆，水泥防水砂浆的配置由以下重量比的组分充分混合而成，水泥∶砂子∶水∶聚丙烯酸乳液＝1∶0.5～0.7∶0.4～0.6∶0.005～0.008，其特征在于按水泥防水砂浆∶聚丙烯纤维＝1∶0.006～0.008的重量比在水泥防水砂浆中充分混合入聚丙烯纤维，制成改性水泥砂浆，聚丙烯纤维的长度是6～15毫米；把改性水泥砂浆喷射到混凝土结构的隧道的内表面上，等到改性水泥砂浆凝固就完成了隧道内表面的补强防护工作。
2、根据权利要求1所述的隧道内表面的补强防护方法，其特征在于所述隧道的内表面(1)上覆盖并固定格栅网(2)，网格状的格栅网(2)是由碳纤维与环氧树脂组成的复合材料制成。
3、根据权利要求2所述的隧道内表面的补强防护方法，其特征在于格栅网(2)由体积比为碳纤维∶环氧树脂＝30～35∶100的组分组成，环氧树脂作为基体材料，碳纤维充分混合在环氧树脂中固化。
4、根据权利要求1所述的隧道内表面的补强防护方法，其特征在于聚丙烯纤维的直径是5～10微米。
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