CN107313791A - 一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，包括位于城市地下管廊、高铁隧道、普通铁路隧道、公路隧道等结构中两个混凝土界面之间且含有地下水或者雨季时有地下水的变形缝，所述变形缝内部从内往外依次设置有用于封堵地下水的灌浆材料层、弹性材料层、弹性管、环氧胶泥错台。本发明还公开了该伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构的施工方法。本发明伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构可以有效地对变形缝进行密封，解决了现有密封技术出现反复渗漏及密封材料掉落的问题。
Description
技术领域
本发明涉及高速铁路及城市轨道交通隧道中预留的伸缩缝、沉降缝、变形缝等部位渗漏水治理领域，具体是指一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构及其施工方法。
背景技术
按照国家中长期铁路网规划和城市轨道交通发展规划，中国高速铁路及城市轨道交通进入井喷式的发展时期，随着高速铁路及城市轨道交通的迅猛发展，相应的建设及维保技术也有了快速的进步，但同时也遇到了一系列的技术难题及挑战。特别是在高原及丘陵地带，一座座连绵不绝的大山就像横亘在中国高铁技术腾飞，走向世界道路上的拦路虎，中国隧道建设技术在穿越这些大山路上起到至关重要的作用。
现在普遍采用的隧道开挖技术有盾构法、浅埋暗挖法、明挖法，在进行隧道衬砌建设时，无论是采用盾构管片拼接还是采用现浇混凝土的方法，都会在施工过程中预留伸缩缝、沉降缝，也称变形缝，防止材料因热胀冷缩、基础沉降导致主体结构发生难以修复的破坏。
隧道建设时，通常采用在止水带表面塞一层聚乙烯泡沫塑料，最外面采用聚氨酯密封胶或者聚硫密封胶等材料进行密封的方法，一旦止水带出现破损或者密封不严实，就容易在缝隙处出现渗漏水的情况。
变形缝出现渗漏水以后进行堵漏因涉及到两个混凝土界面与密封材料的粘结，地下水的渗透压力，材料本身的性能等问题，是一个需要攻克的技术难题。
现有的伸缩缝、沉降缝堵漏密封技术一般采用开槽法、橡胶棒密封法或者灌注丙烯酸盐后表面用水泥密封的方法，这些方法进行密封堵漏效果不好，出现反复漏水的概率较大，特别是雨季地下水压很大的时候，还存在地下水把密封材料直接挤出缝隙而掉落的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构及其施工方法，其可以非常有效的对变形缝进行密封，解决了现有密封技术出现反复渗漏及密封材料掉落的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，包括位于两个混凝土界面之间且含有地下水的变形缝，所述变形缝内部依次设置有用于封堵地下水的灌浆材料层、弹性材料层、弹性管、环氧胶泥错台。
所述混凝土表面设置有连通变形缝内部的注浆孔，注浆孔处预埋设置有铝管，灌浆材料层经铝管注浆完成后，铝管的入口处封堵设置有环氧胶泥。
所述注浆孔与混凝土表面之间的夹角为β，β为30°~70°，注浆孔与变形缝中心位置的距离为a，a为50mm~200mm。
所述灌浆材料层为发泡聚氨酯灌浆材料、聚合物水泥、丙凝、环氧树脂灌浆材料、丙烯酸盐灌浆材料中的一种或者两种及以上的组合制成。
所述弹性材料层填充高度为c，c为10mm~50mm，弹性材料层埋于变形缝内，深度为50mm~100mm。
所述弹性材料层为反应型弹性材料制成，包括聚氨酯改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、苯二甲酸二丁酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、弹性聚氨酯材料、硅烷改性聚醚材料中的一种制成，或所述弹性材料层为非固化弹性材料，包括橡胶改性沥青材料、SBS改性沥青材料、弹性橡胶体中的一种制成。
所述弹性管缠绕设置有麻绒，麻绒浸透设置有弹性液体材料，弹性管的外径为5mm~25mm，麻绒直径为5mm~30mm，麻绒缠绕好的弹性管的整体外径比变形缝大5mm~35mm；所述弹性液体材料为橡胶改性沥青材料、SBS改性沥青材料、弹性橡胶体材料、弹性环氧树脂材料、弹性聚氨酯材料中的一种制成，所述弹性管为空心管或实心管，包括无规共聚聚丙烯管、三元乙丙橡胶管、聚乙烯管、聚氯乙烯管、聚丙烯管、聚四氟乙烯管等弹性管中的一种制成。
所述环氧胶泥错台高度与混凝土表面齐平，环氧胶泥错台的宽度为5mm~15mm；所述环氧胶泥错台由若干呈竖向间隔分布的环氧胶泥台构成，相邻两环氧胶泥台的竖向间隔为f，f为50mm~200mm，环氧胶泥台同侧分布，或者沿左右两侧交叉分布；所述环氧胶泥错台与变形缝之间预留5mm~15mm用于防止结构热胀冷缩而挤压变形的空隙。
所述空隙内设置有用于密封变形缝的密封材料层，密封材料层为聚氨酯密封胶、硅烷改性聚醚密封胶、硅烷改性聚氨酯密封胶、硅酮胶、聚硫密封胶、弹性聚氨酯、弹性环氧树脂材料中的一种制成。
一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构的施工方法，包括前述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，包括以下工序：
A、清理变形缝的内腔及修整变形缝的内壁，使内壁均匀光滑；
B、在混凝土上打连通变形缝内部的注浆孔，并在注浆孔中预埋铝管；
C、在变形缝顶部填充弹性材料形成弹性材料层；
D、在变形缝中嵌入弹性管，并紧压已经填充好的弹性材料层；
E、变形缝最外面采用防止弹性管掉落以及提供反压作用的环氧胶泥错台进行封缝，环氧胶泥错台与混凝土之间留有空隙，或者，空隙内设置有由弹性材料构成的密封材料层；
F、通过预埋的铝管，向变形缝内部注入灌浆材料形成灌浆材料层，并逐一夹紧铝管，最后用环氧胶泥对注浆孔进行封盖。
本发明有益效果如下：
弹性灌浆反压密封技术，按照“热胀冷缩、释放变形”的原则，采用韧性较好的柔性材料进行处理，是一种采用泡水膨胀的水性高分子材料针注入预留的伸缩缝、沉降缝、变形缝等部位封堵渗漏水，再附加弹性保护措施提供反压力，阻止地下水对灌浆料形成的挤出压力，以保持高分子材料的弹性和反压密封为主的一种综合处理技术。
该技术相比与现有技术相比，通过多种材料优良的弹性，结合特有的工艺技术，对抗地下水形成的挤出压力，防止密封材料被挤出掉落到隧道中，密封材料本身具备优良的抗渗能力，与混凝土优异的粘接性，赋予了该技术非常好的封堵渗漏水效果，解决了现有密封技术出现反复渗漏及密封材料掉落的问题。
本发明提出一种弹性灌浆反压密封的施工方法，该技术、结构通过灌浆料、密封材料、弹性管及环氧胶泥等多种材料通过特定的工艺对预留伸缩缝、沉降缝、变形缝等部位进行密封，可以非常有效的对缝隙进行密封，解决了现有密封技术出现反复渗漏及密封材料掉落的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例的原理图。
图2为本发明一实施例环氧胶泥错台的结构示意图一。
图3为本发明一实施例环氧胶泥错台的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，包括位于城市地下管廊、高铁隧道、普通铁路隧道、公路隧道等结构中两个混凝土界面之间且含有地下水2或雨季时含有地下水2的变形缝1，所述变形缝1内部依次设置有用于封堵地下水2的灌浆材料层4、弹性材料层5、弹性管6、环氧胶泥错台7。
进一步地，所述混凝土表面设置有连通变形缝1内部的注浆孔3，注浆孔3处预埋设置有铝管，灌浆材料层4经铝管注浆完成后，铝管的入口处封堵设置有环氧胶泥。
进一步地，所述注浆孔3与混凝土表面之间的夹角为β，β为30°~70°，注浆孔3与变形缝1中心位置的距离为a，a为50mm~200mm。
进一步地，所述灌浆材料层4为发泡聚氨酯灌浆材料、聚合物水泥、丙凝、环氧树脂灌浆材料、丙烯酸盐灌浆材料中的一种或者两种及以上的组合制成。
进一步地，所述弹性材料层5填充高度为c，c为10mm~50mm，弹性材料层5埋于变形缝1内，深度为50mm~100mm。
进一步地，所述弹性材料层5为反应型弹性材料制成，包括聚氨酯改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、苯二甲酸二丁酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、弹性聚氨酯材料、硅烷改性聚醚材料中的一种制成，反应型弹性材料与混凝土的粘结强度在0.2Mpa，工作时间在5s-30min之间，断裂伸长率在10%-300%之间，或所述弹性材料层5为非固化弹性材料，包括橡胶改性沥青材料、SBS改性沥青材料、弹性橡胶体中的一种制成。
进一步地，所述弹性管6缠绕设置有麻绒，麻绒浸透设置有弹性液体材料，弹性管6的外径为5mm~25mm，麻绒直径为5mm~30mm，麻绒缠绕好的弹性管6的整体外径比变形缝1大5mm~35mm，d为麻绒缠绕好的弹性管6的整体外径，所述弹性液体材料为橡胶改性沥青材料、SBS改性沥青材料、弹性橡胶体材料、弹性环氧树脂材料、弹性聚氨酯材料中的一种制成，所述弹性管6为空心管或实心管，包括无规共聚聚丙烯管、三元乙丙橡胶管、聚乙烯管、聚氯乙烯管、聚丙烯管、聚四氟乙烯管等弹性管中的一种制成。
进一步地，所述环氧胶泥错台7高度与混凝土表面齐平，环氧胶泥错台7的宽度为5mm~15mm；所述环氧胶泥错台7由若干呈竖向间隔分布的环氧胶泥台71构成，相邻两环氧胶泥台71的竖向间隔为f，f为50mm~200mm，环氧胶泥台71同侧分布，如图2所示；或者沿左右两侧交叉分布，如图3所示；所述环氧胶泥错台7与变形缝1之间预留5mm~15mm用于防止结构热胀冷缩而挤压变形的空隙，空隙留空，它们之间可不采用任何材料密封。
或者，如本实施例所示，空隙内设置有用于密封变形缝1的密封材料层8，密封材料层8为聚氨酯密封胶、硅烷改性聚醚密封胶、硅烷改性聚氨酯密封胶、硅酮胶、聚硫密封胶、弹性聚氨酯、弹性环氧树脂材料中的一种制成。
本伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构的施工方法，包括前述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，包括以下工序：
A、清理变形缝1的内腔及修整变形缝1的内壁，使内壁均匀光滑；
B、在混凝土上打连通变形缝1内部的注浆孔3，并在注浆孔3中预埋铝管；
C、在变形缝1顶部填充弹性材料形成弹性材料层5，并紧压已经填充好的弹性材料层5；
D、在变形缝1中嵌入弹性管6，并紧压已经填充好的弹性材料层5；
E、变形缝1最外面采用防止弹性管6掉落以及提供反压作用的环氧胶泥错台7进行封缝，环氧胶泥错台7与混凝土之间留有空隙，或者，空隙内设置有由弹性材料构成的密封材料层8，e为环氧胶泥错台7的高度，b为环氧胶泥错台7的宽度；
F、通过预埋的铝管，向变形缝1内部注入灌浆材料形成灌浆材料层4，并逐一夹紧铝管，最后用环氧胶泥对注浆孔3进行封盖。
上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。
Claims (10)
1.一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，包括位于两个混凝土界面之间且含有地下水（2）的变形缝（1），其特征在于，所述变形缝（1）内部依次设置有用于封堵地下水（2）的灌浆材料层（4）、弹性材料层（5）、弹性管（6）、环氧胶泥错台（7）。
2.根据权利要求1所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述混凝土表面设置有连通变形缝（1）内部的注浆孔（3），注浆孔（3）处预埋设置有铝管，灌浆材料层（4）经铝管注浆完成后，铝管的入口处封堵设置有环氧胶泥。
3.根据权利要求2所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述注浆孔（3）与混凝土表面之间的夹角为β，β为30°~70°，注浆孔（3）与变形缝（1）中心位置的距离为a，a为50mm~200mm。
4.根据权利要求1所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述灌浆材料层（4）为发泡聚氨酯灌浆材料、聚合物水泥、丙凝、环氧树脂灌浆材料、丙烯酸盐灌浆材料中的一种或者两种及以上的组合制成。
5.根据权利要求1所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述弹性材料层（5）填充高度为c，c为10mm~50mm，弹性材料层（5）埋于变形缝（1）内，深度为50mm~100mm。
6.根据权利要求1所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述弹性材料层（5）为反应型弹性材料制成，包括聚氨酯改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、苯二甲酸二丁酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、弹性聚氨酯材料、硅烷改性聚醚材料中的一种制成，或所述弹性材料层（5）为非固化弹性材料，包括橡胶改性沥青材料、SBS改性沥青材料、弹性橡胶体中的一种制成。
7.根据权利要求1所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述弹性管（6）缠绕设置有麻绒，麻绒浸透设置有弹性液体材料，弹性管（6）的外径为5mm~25mm，麻绒直径为5mm~30mm，麻绒缠绕好的弹性管（6）的整体外径比变形缝（1）大5mm~35mm；所述弹性液体材料为橡胶改性沥青材料、SBS改性沥青材料、弹性橡胶体材料、弹性环氧树脂材料、弹性聚氨酯材料中的一种制成，所述弹性管（6）为空心管或实心管，包括无规共聚聚丙烯管、三元乙丙橡胶管、聚乙烯管、聚氯乙烯管、聚丙烯管、聚四氟乙烯管中的一种制成。
8.根据权利要求1所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述环氧胶泥错台（7）高度与混凝土表面齐平，环氧胶泥错台（7）的宽度为5mm~15mm；所述环氧胶泥错台（7）由若干呈竖向间隔分布的环氧胶泥台（71）构成，相邻两环氧胶泥台（71）的竖向间隔为f，f为50mm~200mm，环氧胶泥台（71）同侧分布，或者沿左右两侧交叉分布；所述环氧胶泥错台（7）与变形缝（1）之间预留5mm~15mm用于防止结构热胀冷缩而挤压变形的空隙。
9.根据权利要求8所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，所述空隙内设置有用于密封变形缝（1）的密封材料层（8），密封材料层（8）为聚氨酯密封胶、硅烷改性聚醚密封胶、硅烷改性聚氨酯密封胶、硅酮胶、聚硫密封胶、弹性聚氨酯、弹性环氧树脂材料中的一种制成。
10.一种伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构的施工方法，包括权利要求1~9所述伸缩缝的弹性灌浆反压密封结构，其特征在于，包括以下工序：
A、清理变形缝（1）的内腔及修整变形缝（1）的内壁，使内壁均匀光滑；
B、在混凝土上打连通变形缝（1）内部的注浆孔（3），并在注浆孔（3）中预埋铝管；
C、在变形缝（1）顶部填充弹性材料形成弹性材料层（5）；
D、在变形缝（1）中嵌入弹性管（6），并紧压已经填充好的弹性材料层（5）；
E、变形缝（1）最外面采用防止弹性管（6）掉落以及提供反压作用的环氧胶泥错台（7）进行封缝，环氧胶泥错台（7）与混凝土之间留有空隙，或者，空隙内设置有由弹性材料构成的密封材料层（8）；
F、通过预埋的铝管，向变形缝（1）内部注入灌浆材料形成灌浆材料层（4），并逐一夹紧铝管，最后用环氧胶泥对注浆孔（3）进行封盖。
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2017
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