CN112228122A - 一种矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板，包括魔术贴粘扣带、由若干凸点形成的排水层、HDPE防水板层、高分子热熔压敏胶层和防粘涂层。本发明还提供防排结合自粘防水板的施工方法。本发明防水板能引导排水，避免围岩水排水不畅或对锚喷混凝土进行冲刷。而且本发明防水板能和二衬混凝土充分满粘，不窜水，在大大降低渗漏隐患的同时，对二衬混凝土也进行了充分保护，延长隧道使用年限，大大提高行车安全性；本发明由于排水效果好，可省去常规做法中的环向和纵向排水盲管，能节约工期，降低造价。
Description
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，具体涉及一种矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板及其施工方法。
背景技术
我国是个多山的国家，国土面积的2/3为山区，随着高速公路、铁路、地铁等工程项目的大量建设，穿山走地的情况不可避免，矿山法施工暗挖隧道由于其工艺成熟、施工设备要求简单、开挖断面大、施工精度高，目前在工程上被广泛应用。目前矿山法隧道的防水系统主要由围岩超前小导管注浆、锚喷混凝土初衬、塑料防水板及排水盲管组成。
围岩超前小导管注浆和锚喷混凝土初衬主要起到稳定岩体的作用，在后期行车重载和动载的作用下，围岩和初衬会开裂从而出现渗漏水。而目前设置在初衬和二衬之间的防水板是一层匀质的塑料片材（PVC、EVA或ECB），需要通过设置暗钉圈并通过焊接方式进行固定，施工复杂，其和后浇筑二衬混凝土无法粘结，存在很大的窜水隐患，而且在施工过程中很容易受到钢筋作业过程中的焊接融破或穿刺破坏，无法保证防水层的完成性，防水效果极差。
目前矿山法暗挖隧道由于防水性差，主要通过将围岩水汇集到盲管，通过盲管引入到排水沟的方式来避免渗漏。但从实际效果看，由于防水板无法起到引导围岩水的作用，如果排水板由于挤压局部和锚喷混凝土贴合将水包裹住，水排不出去则容易引起隧道内渗漏，而防水板如果和锚喷混凝土空隙较大，则围岩水会直接宣泄下来对混凝土壁进行冲刷，导致混凝土过早劣化，不仅渗漏严重，且对整个隧道的行车安全性产生很大危害。且围岩水如果存在泥沙，其直接宣泄下来会让排水盲管堵塞，失去排水能力，加剧渗漏问题。
发明内容
为解决现有技术中的缺陷，本发明提供一种矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板，包括平整的HDPE防水板层；
所述HDPE防水板层的顶面设有由若干凸点形成的排水层，排水层顶面间隔设置有多个魔术贴粘扣带；
所述HDPE防水板层的底面设有高分子热熔压敏胶层，高分子热熔压敏胶层底面设有防粘涂层。
优选的，所述塑料HDPE防水板留有焊接搭接边。
本发明还提供上述矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，包括如下步骤：
1）围岩支护及开挖；
2）锚喷混凝土施工；
3）缓冲层铺设；
4）防水板固定；
5）搭接边热风焊接；
6）搭接边配套胶带粘贴；
7）二衬混凝施工。
优选的，所述围岩支护及开挖，包括如下具体步骤：按照设计要求，开挖前采用管棚、超前小导管注浆、锚杆注浆等措施对围岩体进行支护，待支护体稳定后，采用挖掘机等小型机械进行短进深、分段分块开挖，确保安全施工。
优选的，所述锚喷混凝土施工，包括如下具体步骤：对开挖面及时进行钢筋网片的铺设及锚喷混凝土施工，要求采用快凝混凝土，其初凝时间不超过5min，终凝时间不超过10min，混凝土其强度不小于C30，优选值为C40；对存在渗漏水的部位采用快注浆的方式进行封堵；锚喷混凝土初衬应能承担100%的围岩受力，锚喷混凝土完成的基面平整度要求相邻两凸面间凹进深度（D）与基面相邻两凸面间的距离（L）之比D/L不大于1/6，待其结构变形稳定后方能进行后续施工。
优选的，所述缓冲层铺设，包括如下具体步骤：缓冲层施工前应将基面外露的钢筋头、注浆管等突出物割除，要求基面应平整、无尖锐突出物；采用200g/㎡～400g/㎡的聚酯无纺布作为缓冲层材料，优选为400g/㎡的聚酯无纺布；缓冲层通过安装垫片的方式进行固定，垫片采用梅花桩型布置，固定间距为300mm～500mm，在顶板应进行加密设置。
优选的，所述防水板固定，包括如下具体步骤：将防水板带凸点的上表面面向缓冲层，进行定位后，由拱顶向两侧进行铺设；由于防水板表面间隔覆有魔术贴粘扣带，防水板可直接与无纺布缓冲层进行粘结固定。
优选的，所述搭接边热风焊接，包括如下具体步骤：防水板搭接边采用热风焊接的方式进行固定，每天正式焊接施工前应进行工前试焊，以确定焊接温度、焊接速度等工艺参数；防水板搭接边预留宽度为100mm～200mm，优选为150mm。
优选的，所述搭接边配套胶带粘贴，包括如下具体步骤：由于搭接边经过热风焊接后，其内表面为塑料片材面，无法和后浇筑混凝土二衬粘结，故采用和搭接边宽度配套的高分子自粘胶带进行密封，配套高分子自粘胶带构造由防粘涂层、高分子热熔压敏胶层和可揭除隔离膜组成；施工时将隔离膜揭除，然后粘结在搭接边部位，并用压辊碾压密实。
优选的，所述二衬混凝施工，包括如下具体步骤：二衬混凝土采用轨道模板台车进行浇筑施工，要求采用防水混凝土施工，浇筑振捣密实，在拱顶容易产生空洞的部位可预埋注浆管进行后期注浆。
本发明矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板具有多层结构：
第一层构造为带有凸点的排水层，并隔一段间距设置有粘结魔术贴粘扣带，方便防水板和无纺布缓冲层进行粘结固定；
第二层构造为平整的塑料HDPE防水板，留有焊接搭接边；
第三层构造为高分子热熔压敏胶层，
第四层构造为防粘涂层；
第三层和第四层构造的作用是能保证和后浇筑二衬混凝土的粘结，避免窜水，同时不粘脚、自重低，施工方便。
本发明防水板能引导排水，避免围岩水排水不畅或对锚喷混凝土进行冲刷。而且本发明防水板能和二衬混凝土充分满粘，不窜水，在大大降低渗漏隐患的同时，对二衬混凝土也进行了充分保护，延长隧道使用年限，大大提高行车安全性；本发明由于排水效果好，可省去常规做法中的环向和纵向排水盲管，能节约工期，降低造价。
本发明具有如下优势：
1、本发明能解决传统防水板无引导排水导致的结构冲刷及渗漏问题；
传统匀质排水板在二衬混凝土的压力下往往在初衬和二衬之间形成波浪形的结构，排水板受挤压部位会导致局部围岩水排不出去，蓄积导致渗漏，而空的部位围岩水会直泻而下对混凝土进行冲刷，导致混凝土提前劣化和渗漏；本发明防排结合自粘防水板表面为间隔均匀的凸点排水层，能将围岩水进行引导分流，避免水的蓄积或对结构结构进行冲刷，降低渗漏的同时对结构也起到了很好保护。
2、本发明能解决传统防水板无法和二衬混凝土粘结易窜水的问题；
本发明防排结合自粘防水板不仅具备排水作用，而且下面层具有粘结层，能和后浇筑二衬混凝土的粘结，避免围岩水通过防水板的局部渗漏点后在防水板和二衬混凝土间发生窜流，充分利用二衬混凝土结构的自防水能力，并对其进行保护，延长结构寿命和保证行车安全性。
3、本发明防排一体，施工简单；
本发明同时具有防水层和排水层的功能，防排结合自粘防水板表面具有魔术贴粘扣带，可直接和无纺布缓冲层粘结固定，施工方便。
4、本发明能简化排水构造、节约工期、降低成本；
本发明具有引导围岩水排水的作用，可取消常规做法中的环向和纵向排水盲管，节约工期，降低成本。
5、本发明具有保护结构，能延长结构寿命；
本发明既避免了围岩水对初衬锚喷混凝土的冲刷，又保证二衬混凝土不受围岩水侵蚀，避免混凝土结构提前劣化，延长结构寿命。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1所示，本发明提供一种矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板，包括平整的HDPE防水板层；
所述HDPE防水板层的顶面设有由若干凸点形成的排水层，排水层顶面间隔设置有多个魔术贴粘扣带；
所述HDPE防水板层的底面设有高分子热熔压敏胶层，高分子热熔压敏胶层底面设有防粘涂层。
优选的，所述塑料HDPE防水板留有焊接搭接边。
本发明还提供上述矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，包括如下步骤：
1）围岩支护及开挖，包括如下具体步骤：按照设计要求，开挖前采用管棚、超前小导管注浆、锚杆注浆等措施对围岩体进行支护，待支护体稳定后，采用挖掘机等小型机械进行短进深、分段分块开挖，确保安全施工；
2）锚喷混凝土施工，包括如下具体步骤：对开挖面及时进行钢筋网片的铺设及锚喷混凝土施工，要求采用快凝混凝土，其初凝时间不超过5min，终凝时间不超过10min，混凝土其强度不小于C30，优选值为C40；对存在渗漏水的部位采用快注浆的方式进行封堵；锚喷混凝土初衬应能承担100%的围岩受力，锚喷混凝土完成的基面平整度要求相邻两凸面间凹进深度（D）与基面相邻两凸面间的距离（L）之比D/L不大于1/6，待其结构变形稳定后方能进行后续施工；
3）缓冲层铺设，包括如下具体步骤：缓冲层施工前应将基面外露的钢筋头、注浆管等突出物割除，要求基面应平整、无尖锐突出物；采用200g/㎡～400g/㎡的聚酯无纺布作为缓冲层材料，优选为400g/㎡的聚酯无纺布；缓冲层通过安装垫片的方式进行固定，垫片采用梅花桩型布置，固定间距为300mm～500mm，在顶板应进行加密设置；
4）防水板固定，包括如下具体步骤：将防水板带凸点的上表面面向缓冲层，进行定位后，由拱顶向两侧进行铺设；由于防水板表面间隔覆有魔术贴粘扣带，防水板可直接与无纺布缓冲层进行粘结固定；
5）搭接边热风焊接，包括如下具体步骤：防水板搭接边采用热风焊接的方式进行固定，每天正式焊接施工前应进行工前试焊，以确定焊接温度、焊接速度等工艺参数；防水板搭接边预留宽度为100mm～200mm，优选为150mm；
6）搭接边配套胶带粘贴，包括如下具体步骤：由于搭接边经过热风焊接后，其内表面为塑料片材面，无法和后浇筑混凝土二衬粘结，故采用和搭接边宽度配套的高分子自粘胶带进行密封，配套高分子自粘胶带构造由防粘涂层、高分子热熔压敏胶层和可揭除隔离膜组成；施工时将隔离膜揭除，然后粘结在搭接边部位，并用压辊碾压密实；
7）二衬混凝施工，包括如下具体步骤：二衬混凝土采用轨道模板台车进行浇筑施工，要求采用防水混凝土施工，浇筑振捣密实，在拱顶容易产生空洞的部位可预埋注浆管进行后期注浆。
本发明防水板能引导排水，避免围岩水排水不畅或对锚喷混凝土进行冲刷。而且本发明防水板能和二衬混凝土充分满粘，不窜水，在大大降低渗漏隐患的同时，对二衬混凝土也进行了充分保护，延长隧道使用年限，大大提高行车安全性；本发明由于排水效果好，可省去常规做法中的环向和纵向排水盲管，能节约工期，降低造价。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板，其特征在于，包括平整的HDPE防水板层；
所述HDPE防水板层的顶面设有由若干凸点形成的排水层，排水层顶面间隔设置有多个魔术贴粘扣带；
所述HDPE防水板层的底面设有高分子热熔压敏胶层，高分子热熔压敏胶层底面设有防粘涂层。
2.根据权利要求1所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板，其特征在于，所述塑料HDPE防水板留有焊接搭接边。
3.权利要求2所述矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）围岩支护及开挖；
2）锚喷混凝土施工；
3）缓冲层铺设；
4）防水板固定；
5）搭接边热风焊接；
6）搭接边配套胶带粘贴；
7）二衬混凝施工。
4.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述围岩支护及开挖，包括如下具体步骤：按照设计要求，开挖前采用管棚、超前小导管注浆、锚杆注浆对围岩体进行支护，待支护体稳定后，采用挖掘机进行短进深、分段分块开挖。
5.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述锚喷混凝土施工，包括如下具体步骤：对开挖面及时进行钢筋网片的铺设及锚喷混凝土施工，要求采用快凝混凝土，其初凝时间不超过5min，终凝时间不超过10min，混凝土其强度不小于C30；对存在渗漏水的部位采用快注浆的方式进行封堵；锚喷混凝土初衬应能承担100%的围岩受力，锚喷混凝土完成的基面平整度要求相邻两凸面间凹进深度（D）与基面相邻两凸面间的距离（L）之比D/L不大于1/6，待结构变形稳定后进行后续施工。
6.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述缓冲层铺设，包括如下具体步骤：缓冲层施工前应将基面外露的突出物割除，要求基面应平整、无尖锐突出物；采用200g/㎡～400g/㎡的聚酯无纺布作为缓冲层材料；缓冲层通过安装垫片的方式进行固定，垫片采用梅花桩型布置，固定间距为300mm～500mm，在顶板进行加密设置。
7.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述防水板固定，包括如下具体步骤：将防水板带凸点的上表面面向缓冲层，进行定位后，由拱顶向两侧进行铺设；由于防水板表面间隔覆有魔术贴粘扣带，防水板可直接与无纺布缓冲层进行粘结固定。
8.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述搭接边热风焊接，包括如下具体步骤：防水板搭接边采用热风焊接的方式进行固定，每天正式焊接施工前应进行工前试焊，以确定焊接温度、焊接速度工艺参数；防水板搭接边预留宽度为100mm～200mm。
9.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述搭接边配套胶带粘贴，包括如下具体步骤：采用和搭接边宽度配套的高分子自粘胶带进行密封，配套高分子自粘胶带构造由防粘涂层、高分子热熔压敏胶层和可揭除隔离膜组成；施工时将隔离膜揭除，然后粘结在搭接边部位，并用压辊碾压密实。
10.根据权利要求3所述的矿山法暗挖隧道用防排结合自粘防水板的施工方法，其特征在于，所述二衬混凝施工，包括如下具体步骤：二衬混凝土采用轨道模板台车进行浇筑施工，要求采用防水混凝土施工，浇筑振捣密实，在拱顶容易产生空洞的部位预埋注浆管进行后期注浆。
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