CN105736011A - 一种盾构隧道错台病害处治结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构隧道错台病害处治结构及施工方法，包括错台上抬管片、错台下沉管片、植入钢筋、钢筋网、修补砂浆和橡胶止水带；其中，所述的错台上抬管片上开设有若干盲孔，所述植入钢筋通过在错台上抬管片上的若干盲孔以及植筋胶与管片锚固；所述钢筋网与植入钢筋点焊连接；所述修补砂浆填补在钢筋和钢筋网修补的错台位置空隙处；所述的错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧锚固有橡胶止水带。所涉及的施工方法包括首先对错台管片表面凿毛清理，接着在错台上抬管片表面钻孔后植入钢筋同时铺设钢筋网，最后采用所述的修补砂浆对错台管片完成修复。该处治结构简单，施工方便，力学性能好，成本低，可有效处治盾构隧道错台病害。

Description

一种盾构隧道错台病害处治结构及施工方法

技术领域：

本发明属于盾构隧道病害修复领域，具体涉及一种盾构隧道错台病害处治结构及施工方法。

背景技术：

错台是地铁盾构隧道施工中常见的病害之一，盾构管片由于注浆控制不当以及拼装作业不规范等原因致使同一环相邻块管片间或者不同环管片之间的尺寸出现偏差，即发生环向错台和纵向错台。管片错台病害如果不及时进行修复，则会使管片边缘发生开裂、破损和崩角等质量问题，严重时引起隧道漏浆、渗水，盾尾刷挤压损坏，导致盾尾漏浆等，因此发明一种施工速度快、处治效果好，可有效提高结构承载能力的错台处治结构，具有较好的技术经济效益。

目前地铁盾构隧道施工中错台病害修复主要有以下几种方法：对于错台高差小于15mm的轻微错台，将崩角、破损处的残余混凝土清理干净后分层分块填补环氧砂浆；对于较大错台病害，主要采用水泥混合砂浆进行修补，同时对错台面植入螺栓，以增加对修补填料的拉结力，实现对错台的处治。上述几种方法均有其不足：对于轻微错台，填补所用的环氧砂浆在车辆运营中反复振动会使修补部位产生疲劳，从而易导致脱落；对于较严重的错台，仅植入螺栓并配以水泥混合砂浆粘结力不够强大，修复结构整体承载能力较低，处治效果尚不显著。

发明内容：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种结构简单，施工方便快速，成本较低，力学性能好，可有效处治地铁盾构隧道病害，提高服务功能的错台处治结构及其施工方法，具有较好的技术经济效益。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种盾构隧道错台病害处治结构，包括错台上抬管片、错台下沉管片、植入钢筋、钢筋网、修补砂浆和橡胶止水带；其中，

所述的错台上抬管片上开设有若干盲孔，所述的植入钢筋通过在错台上抬管片上的若干盲孔以及植筋胶与错台上抬管片锚固；所述的钢筋网与植入钢筋点焊连接；所述的修补砂浆填补在植入钢筋和钢筋网修补的错台位置空隙处；所述的错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧锚固有橡胶止水带。

本发明进一步的改进在于，所述的植入钢筋的直径为型号为HRB400级。

本发明进一步的改进在于，所述的钢筋网为直径高强钢筋十字焊接而成，网孔尺寸为100mm×100mm。

本发明进一步的改进在于，所述植入钢筋在错台上抬管片上呈梅花形布置，植入深度为5-6cm，钢筋头不超过错台下沉管片的混凝土表面。

本发明进一步的改进在于，所述的修补浆液为采用CARNO100-Ⅱ高分子聚合物、水泥和石英砂制成。

本发明进一步的改进在于，所述的橡胶止水带为三元乙丙止水带，厚度为2mm，其通过铆钉固定紧贴修补砂浆一侧的错台下沉管片上。

盾构隧道错台病害处治结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：剔除错台管片上已经破碎松散的混凝土块，将爆裂表面进行凿毛，然后清理干净；对于完整的管片清除表面的油渍，保证管片与后期修复砂浆的粘结牢固；

步骤2：用钻头为8mm的电锤以100mm间距在发生错台的上抬管片区域内梅花形钻孔，钻孔深度7-8cm，清孔后在孔内植入植筋胶，随后植入钢筋，植入深度5-6cm左右，钢筋头不超过错台下沉管片混凝土表面，预留5mm保护层；

步骤3：在错台上抬管片混凝土表面以内布设直径为高强钢筋十字焊接而成的网孔尺寸为100mm×100mm的单层钢筋网，同时与植入钢筋焊接固定；

步骤4：在错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧插入2mm厚的三元乙丙橡胶止水带，同时用铆钉固定使其紧贴管片混凝土内侧；

步骤5：用吹风机吹净浮尘，在涂料前将混凝土基层预湿，用水充分浸透孔隙。将采用CARBO100-II调配好的高性能砂浆用抹刀进行修复，待修复后的砂浆表面干燥后再喷少量水使其潮湿，再进行一次涂抹修复，反复修整至表层，待其干燥；

步骤6：将修复好的管片用水浸透，以丁苯乳胶：水泥＝1:3，再配以适量的水配成修补浆，使其颜色接近原修复管片表面的颜色，反复涂抹；干燥后，用细砂皮打磨修补面，使修补处和管片整体平整，光滑成一体，以减少修补处与管片本体的色差。

与现有技术相比，本发明所述的盾构隧道错台处治结构及施工方法具有以下特点：

1、修补浆液为CARNO100-Ⅱ高分子聚合物配以高性能水泥和石英砂等材料制作而成，具有强大的粘结性，短时间内可发展到实用强度，不发生开裂、剥离；耐透水性、防水效果好；

2、处治结构采用钢筋+钢筋网+CARNO100-Ⅱ修补浆液，钢筋与管片混凝土锚固，三者又相互粘结，提高了结构的整体力学性能，另外可有效防止车辆运营过程中反复振动使修补部位产生疲劳，导致修补砂浆块脱落的问题；

3、橡胶止水带为厚2mm三元乙丙止水带，可有效防止地下水等经错缝渗漏到隧道洞内，防水效果出众；

4、本发明的施工方法快捷方便，工艺简单，所用材料均是相关领域常用的材料，进而取材及成本亦较便利。总体来说该处治方法处治效果好，结构稳定性强、寿命长、性价比高和经济性好等优点。

附图说明：

图1：管片错台处治结构纵剖面示意图；

图2：植入钢筋梅花形布置图及钢筋网。

图中：1-错台上抬管片，2-错台下沉管片，3-植入钢筋，4-钢筋网，5-修补砂浆，6-橡胶止水带。

具体实施方式：

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

如图1和2所示，本发明涉及一种盾构隧道错台病害处治结构，包括错台上抬管片1、错台下沉管片2、植入钢筋3、钢筋网4、修补砂浆5和橡胶止水带6；其中，所述的错台上抬管片1上开设有若干盲孔，植入钢筋3通过在错台上抬管片1上的若干盲孔以及植筋胶与错台上抬管片1锚固；钢筋网4与植入钢筋3点焊连接；修补砂浆填补在植入钢筋3和钢筋网修补的错台位置空隙处；错台下沉管片2紧贴修补砂浆5的一侧通过铆钉固定有橡胶止水带6。

其中，所述的植入钢筋直径为型号为HRB400级，植入钢筋在上抬管片混凝土表面梅花形布置，植入深度为5-6cm，钢筋头不超过下沉管片混凝土表面。

所述的钢筋网为高强钢筋十字焊接而成，网孔尺寸100mm×100mm，同时与植入钢筋点焊连接，网片具体大小形状根据实际错台严重程度定制。

所述的修补浆液采用CARNO100-Ⅱ高分子聚合物、水泥和石英砂制成。

所述的橡胶止水带为三元乙丙止水带，厚度为2mm，通过铆钉固定在错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧。

具体施工步骤：

步骤1：剔除错台管片上已经破碎松散的混凝土块，将爆裂表面进行凿毛，然后清理干净；对于完整的管片清除表面的油渍，保证管片与后期修复砂浆的粘结牢固；

步骤2：用钻头为8mm的电锤以100mm间距在发生错台的上抬管片区域内梅花形钻孔，钻孔深度7-8cm，清孔后在孔内植入植筋胶，随后植入钢筋，植入深度5-6cm左右，钢筋头不超过错台下沉管片混凝土表面，预留5mm保护层；

步骤3：在错台上抬管片混凝土表面以内布设直径为高强钢筋十字焊接而成的网孔尺寸为100mm×100mm的单层钢筋网，同时与植入钢筋焊接固定；

步骤4：在错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧插入2mm厚的三元乙丙橡胶止水带，同时用铆钉固定使其紧贴管片混凝土内侧；

步骤5：用吹风机吹净浮尘，在涂料前将混凝土基层预湿，用水充分浸透孔隙。将采用CARBO100-II调配好的高性能砂浆用抹刀进行修复，待修复后的砂浆表面干燥后再喷少量水使其潮湿，再进行一次涂抹修复，反复修整至表层，待其干燥；

步骤6：将修复好的管片用水浸透，以丁苯乳胶：水泥＝1:3，再配以适量的水配成修补浆，使其颜色接近原修复管片表面的颜色，反复涂抹；干燥后，用细砂皮打磨修补面，使修补处和管片整体平整，光滑成一体，以减少修补处与管片本体的色差。

以下是发明人提供的具体实施例，以对本发明的技术方案作进一步解释说明。

实施例：

实施例为西安地铁某区间盾构隧道，该隧道所处地层位于老黄土和粉质粘土层中，由于地下管线破损导致区间1#联络通道东侧管片背后出现涌水、涌沙，大量泥沙的流失使得管片周围形成空洞和管片受力不均，致使481-511环管片发生不同程度的错台病害，最大环向错台量达2cm，最大纵向错台约8cm。

为防止管片边缘进一步开裂、破损和产生崩角，甚至引起隧道漏浆渗水等，本实施例采用了一种如图1～图2所示本发明的隧道错台处治结构，具体施工包括以下步骤：

步骤1：剔除错台管片上已经破碎松散的混凝土块，将爆裂表面进行凿毛，然后清理干净；对于完整的管片清除表面的油渍，保证管片与后期修复砂浆的粘结良好；

步骤2：用钻头为8mm的电锤以100mm间距在发生错台的上抬管片区域内梅花形钻孔，钻孔深度7-8cm，清孔后在孔内植入植筋胶，随后植入钢筋，植入深度5-6cm左右，钢筋头不超过错台下沉管片混凝土表面，预留5mm保护层；

步骤3：在错台上抬管片混凝土表面以内布设直径为高强钢筋十字焊接而成的网孔尺寸为100mm×100mm的单层钢筋网，同时与植入钢筋焊接固定；

步骤4：在错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧插入2mm厚的三元乙丙橡胶止水带，同时用铆钉固定使其紧贴管片混凝土内侧；

步骤5：用吹风机吹净浮尘，在涂料前将混凝土基层预湿，用水充分浸透孔隙。将采用CARBO100-II调配好的高性能砂浆用抹刀进行修复，待修复后的砂浆表面干燥后再喷少量水使其潮湿，再进行一次涂抹修复，反复修整至表层，待其干燥；

步骤6：将修复好的管片用水浸透，以丁苯乳胶：水泥＝1:3，再配以适量的水配成修补浆，使其颜色接近原修复管片表面的颜色，反复涂抹；干燥后，用细砂皮打磨修补面，使修补处和管片整体平整，光滑成一体，以减少修补处与管片本体的色差。

本实施例的处治结构及施工方法快速方便的对发生错台病害的管片完成了修复，采用钢筋+钢筋网+CARNO100-Ⅱ修补浆液的修补结构，使得管片整体结构承载能力大大提高，避免了管片进一步破碎和崩角等发生，同时其强大的粘结力了克服后期车辆运营过程中反复振动使修补部位产生疲劳，导致修补砂浆块脱落的问题，处治效果良好。

Claims (7)

1.一种盾构隧道错台病害处治结构，其特征在于，包括错台上抬管片(1)、错台下沉管片(2)、植入钢筋(3)、钢筋网(4)、修补砂浆(5)和橡胶止水带(6)；其中，

所述的错台上抬管片(1)上开设有若干盲孔，所述的植入钢筋(3)通过在错台上抬管片(1)上的若干盲孔以及植筋胶与错台上抬管片(1)锚固；所述的钢筋网(4)与植入钢筋(3)点焊连接；所述的修补砂浆(5)填补在植入钢筋(3)和钢筋网(4)修补的错台位置空隙处；所述的错台下沉管片(2)紧贴修补砂浆(5)的一侧锚固有橡胶止水带(6)。

2.如权利要求1所述的盾构隧道错台病害处治结构，其特征在于，所述的植入钢筋(3)的直径为型号为HRB400级。

3.如权利要求1所述的盾构隧道错台病害处治结构，其特征在于，所述的钢筋网为直径高强钢筋十字焊接而成，网孔尺寸为100mm×100mm。

4.如权利要求2所述的盾构隧道错台病害处治结构，其特征在于，所述植入钢筋(3)在错台上抬管片(1)上呈梅花形布置，植入深度为5-6cm，钢筋头不超过错台下沉管片(2)的混凝土表面。

5.如权利要求1所述的盾构隧道错台病害处治结构，其特征在于，所述的修补浆液(5)为采用CARNO100-Ⅱ高分子聚合物、水泥和石英砂制成。

6.如权利要求1所述的盾构隧道错台病害处治结构，其特征在于，所述的橡胶止水带(6)为三元乙丙止水带，厚度为2mm，其通过铆钉固定紧贴修补砂浆(5)一侧的错台下沉管片(2)上。

7.权利要求1至6中任一项所述的盾构隧道错台病害处治结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：剔除错台管片上已经破碎松散的混凝土块，将爆裂表面进行凿毛，然后清理干净；对于完整的管片清除表面的油渍，保证管片与后期修复砂浆的粘结牢固；

步骤2：用钻头为8mm的电锤以100mm间距在发生错台的上抬管片区域内梅花形钻孔，钻孔深度7-8cm，清孔后在孔内植入植筋胶，随后植入钢筋，植入深度5-6cm左右，钢筋头不超过错台下沉管片混凝土表面，预留5mm保护层；

步骤3：在错台上抬管片混凝土表面以内布设直径为高强钢筋十字焊接而成的网孔尺寸为100mm×100mm的单层钢筋网，同时与植入钢筋焊接固定；

步骤4：在错台下沉管片紧贴修补砂浆的一侧插入2mm厚的三元乙丙橡胶止水带，同时用铆钉固定使其紧贴管片混凝土内侧；

步骤5：用吹风机吹净浮尘，在涂料前将混凝土基层预湿，用水充分浸透孔隙，将采用CARBO100-II调配好的高性能砂浆用抹刀进行修复，待修复后的砂浆表面干燥后再喷少量水使其潮湿，再进行一次涂抹修复，反复修整至表层，待其干燥；

步骤6：将修复好的管片用水浸透，以丁苯乳胶：水泥＝1:3，再配以适量的水配成修补浆，使其颜色接近原修复管片表面的颜色，反复涂抹；干燥后，用细砂皮打磨修补面，使修补处和管片整体平整，光滑成一体，以减少修补处与管片本体的色差。