CN110107316A - 一种ecc复合纤维编制网加固结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种ECC复合纤维编制网加固结构，包括ECC加固构件本体，所述的ECC加固构件本体为截面为C形的板材；ECC加固构件本体贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC加固构件正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面；ECC加固构件本体为纤维增强水泥基复合材料。与现有技术相比，本发明具有适用性广、加固强度高、抗裂及抗侵蚀能力强、施工方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种盾构隧道加固结构，尤其是涉及一种ECC复合纤维编制网加固结构。
背景技术
地铁盾构隧道结构安全问题长期以来都是人们关注的重点，隧道结构可能会产生诸多结构损伤，包括接缝张开、管片错动、管片变形等。这些结构损伤会影响到盾构隧道的服役性能，若继续发展可能会影响到正常的行车安全，且隧道结构大变形会严重影响到盾构隧道的安全运营和结构的安全可靠度。目前，对于受损较严重、变形较大的管片，需要采取合适的方法进行加固处理，从而改善隧道的受力性能，控制隧道管片结构的变形。常见的方法主要有以下两种：
1)碳纤维布、芳纶布粘贴加固法：其优点在于具有较强的耐腐蚀性能、较高抗拉强度、施工便捷、基本不占重量和体积。但其耐高温、耐火性能极差(一般低于60℃)；低温环境下施工过于困难；不适合于潮湿的混凝土表面；界面不协调，缺乏蒸汽渗透性；对破损表面需要附加的处理措施；环境协调性较差。
2)型钢法(内钢圈、钢环、钢板)：其优点在于钢材具有很高的强度、施工便捷、体积较小等。但是钢材自身耐腐蚀性能差，难以用于潮湿表面，钢与砼界面粘结效果不佳，对施工场地的要求比较苛刻，加固体自重较大，且焊缝多、焊接质量波动大，都使得加固效果大打折扣。
CN207598252U公开了一种盾构隧道加固结构，包括盾构隧道、加固层和锚固装置，盾构隧道设置有管片，管片包括多个缺陷位置，缺陷位置填充有填充浆，加固层贴设于管片的内壁，锚固装置穿过加固层而与管片相连接，加固层包括底胶层、第一浸渍树脂层、芳纶纤维层和第二浸渍树脂层，底胶层贴设于管片的内壁，且底胶层、第一浸渍树脂层、芳纶纤维层和第二浸渍树脂层依次层叠。该技术方案采用了树脂-芳纶纤维符合材料来对盾构隧道进行加固，但该复合结构耐高温/火性能极差，低温环境下施工过于困难且不适合于潮湿的混凝土表面。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种ECC复合纤维编制网加固结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种ECC复合纤维编制网加固结构，包括ECC加固构件本体，所述的ECC 加固构件本体为截面为C形的板材；
ECC加固构件本体贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC加固构件正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面；
ECC加固构件本体为纤维增强水泥基复合材料。
进一步地，所述的ECC加固构件本体由水泥基体中掺入纤维编织网增强结构。
进一步地，所述的水泥基体由传统混凝土成分除去粗骨料组成。
进一步地，所述的纤维编织网增强结构位于水泥基体的中部，即位于中间层。
进一步地，所述的ECC加固构件本体上开设有多个螺栓孔，通过螺栓将ECC 加固构件本体固定于盾构隧道的内壁上。
进一步地，所述的ECC加固构件本体与盾构隧道的内壁间设有界面剂，通过界面剂实现两者的粘合。
进一步地，所述的界面剂为环氧结构胶。环氧结构胶是无溶剂型，液态环氧树脂接着剂，可于常温或加温固化。固化后接着层系中等到硬度，因而可承受特强之冲击与震动，接着层具有良好之机械特性，良好之电绝缘性，能够承受温度之变动及挠曲撕剥应力。无腐蚀性，对金属、陶瓷、硫化橡胶、玻璃纤维制成品，以及碳纤维成品等，具有很好粘着性，耐温及耐油性。
进一步地，所述的ECC加固构件本体由多个ECC加固构件块拼接而成。
ECC构件本体的制作：根据测量，得到加固界面具体形状参数，制作相应尺寸模具加工ECC构件本体使其形状与加固面相吻合，并在浇筑过程中掺入纤维编织网层。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)适用性广，可适用于各种盾构隧道，以及各种盾构隧道环境，抗裂、抗侵蚀、耐高温、防火能力强，适合于潮湿的混凝土表面，界面协调，具有蒸汽渗透性。
2)本技术方案由水泥基体中掺入纤维编织网增强结构，加固强度高。
3)施工方便，低温环境可正常施工，对破损表面需要不需附加的处理措施，
避免了大量的焊接过程，施工场地的要求不高。
附图说明
图1为本发明中ECC加固构件本体的横截面示意图；
图2为图1的A-A处剖视图；
图3为图1的B处正视图；
图4为本发明的使用状态示意图。
图中：1、水泥基体，2、纤维编织网，3、螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
整体结构方面：本实施例中的ECC复合纤维编制网加固结构，包括ECC加固构件本体，所述的ECC加固构件本体为截面为C形的板材；ECC加固构件本体贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC加固构件正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面，参见图4；所述的ECC加固构件本体由多块ECC加固构件拼接而成。ECC 加固构件本体上开设有多个螺栓孔3，参见图1与图3，通过螺栓将ECC加固构件本体固定于盾构隧道的内壁上。
ECC加固构件本体材料方面：包括纤维增强水泥基复合材料，ECC加固构件本体由水泥基体中掺入纤维编织网2增强结构，参见图1，纤维编织网2是利用编织技术将连续纤维粗纱制成的平面或者立体纺织物，水泥基体1由传统混凝土成分除去粗骨料组成。纤维编织网2增强结构位于水泥基体的中部，参见图2。
粘结结构：ECC加固构件本体与盾构隧道的内壁间设有界面剂，通过界面剂实现两者的粘合，界面剂为环氧结构胶，环氧结构胶是无溶剂型，液态环氧树脂接着剂，可于常温或加温固化。固化后接着层系中等到硬度，因而可承受特强之冲击与震动，接着层具有良好之机械特性，良好之电绝缘性，能够承受温度之变动及挠曲撕剥应力。无腐蚀性，对金属、陶瓷、硫化橡胶、玻璃纤维制成品，以及碳纤维成品等，具有很好粘着性，耐温及耐油性。
ECC复合纤维编制网加固结构的具体实施过程：
S1：根据测量得到加固面形状参数；
S2：制作相应尺寸模具加工ECC构件本体使其形状与加固面相吻合，并在浇筑过程中掺入纤维编织网层，使得纤维编织网层处于ECC构件本体的中部，制得 ECC加固构件；
S3：将多个ECC加固构件组装合并形成ECC加固构件本体；
S4：将ECC加固构件本体通过螺栓固定于待加固面上；
S5：施加环氧结构胶于ECC加固构件本体与待加固面之间。
具体的性能：
本实施例中该种结构可适用于各种盾构隧道，以及各种盾构隧道环境，抗裂性能为200Mpa～400Mpa，可长期在的PH为1.5或13的酸碱性侵蚀环境下保持结构稳定，可实现700度以下的高温耐受，表层防火能力强，适合于潮湿的混凝土表面，界面协调不易出现水泥基和纤维基的分层，此外还具有蒸汽渗透性，渗透系数可达3*10-8g/(m2·h·Pa)。
本技术方案由水泥基体中掺入纤维编织网增强结构，加固强度高，可实现 500kg/cm2的压强载荷。
施工方便，在-30℃低温环境可正常施工，对破损表面需要不需附加的处理措施，避免了大量的焊接过程，施工场地的要求不高。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，包括ECC加固构件本体，所述的ECC加固构件本体为截面为C形的板材；
ECC加固构件本体贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC加固构件正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面；
ECC加固构件本体为纤维增强水泥基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件本体由水泥基体中掺入纤维编织网增强结构。
3.根据权利要求2所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的水泥基体由传统混凝土成分除去粗骨料组成。
4.根据权利要求2所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的纤维编织网增强结构位于水泥基体的中部。
5.根据权利要求1所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件本体上开设有多个螺栓孔，通过螺栓将ECC加固构件本体固定于盾构隧道的内壁上。
6.根据权利要求1所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件本体与盾构隧道的内壁间设有界面剂，通过界面剂实现两者的粘合。
7.根据权利要求6所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的界面剂为环氧结构胶。
8.根据权利要求1所述的一种ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件本体由多个ECC加固构件块拼接而成。
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