CN114046177A - 采用壳聚糖/pbt单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构 - Google Patents
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Abstract
一种采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，主结构为三层结构，包括土工布、第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、毛细排水板、第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、初支层和二衬层；第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层的导水方向向内，第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层的导水方向向外；土工布为最外层，然后依次向内为第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、毛细型排水板及第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层，且在下层设置透水层及排水管及时将渗透水排出。本发明解决了高压下的排水能力差，易淤堵，出现混凝土开裂后失去防水能力及少量排水板衔接不良时便失去防水能力的问题。
Description
技术领域
本发明属于地铁工程技术领域，具体涉及一种以壳聚糖/PBT单向导水非织造材料和毛细排水板复合结构作为防水层的复合式衬砌结构。
背景技术
地铁隧道的衬砌结构是隧道支护和防水的重要结构，尤其对后期养护起到了尤为重要的作用，传统的单层衬砌排水结构在各种原因导致的混凝土开裂后或者防水板，管片铺设间隙过大时都会出现不同程度的漏水，渗水。
采取复合式衬砌排水结构的防水能力则完全取决于初支层与二衬层间夹层的防排水能力。传统的排水板在高压下易发生偏移，且缝隙长度约为隧道长度的23倍，防水质量与布设时的施工规范性有着密不可分的关系，出现这些问题时排水板的防水性能便不再可靠，采用土工布作为防水材料易发生淤堵，且高压下排水性能差。
发明内容
本发明提供一种采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，可以解决高压下的排水能力差，易淤堵，出现混凝土开裂后失去防水能力及少量排水板衔接不良时便失去防水能力的问题。
一种采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，包括土工布、第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、毛细排水板、第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、初支层、二衬层、排水管和透水层；第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层的导水方向向内，第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层的导水方向向外；
土工布为最外层，然后依次向内为第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、毛细型排水板及第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层；
土工布起保护和初滤的作用，第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层、毛细型排水板及第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层共同起防排水的作用。
采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构呈拱形，置于隧道的表层中，拱形的底部为透水层，若干排水管置于透水层中。
本发明的防排水原理如下：
第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层和第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层有着较强的单向导水的能力，能够将水从未处理面渗透至处理面，毛细排水板有着较为优异的渗排水能力，能够及时将渗水排出，且在压力作用下仍能保持性能；当水从初支层透过土工布渗透至初支层与二衬层间隙时，单向导水结构会将渗水集中在第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层与毛细排水板之间，避免漫流，同时规避了毛细排水板接收大量渗水时漫流导致排水不及时的问题，当有渗水由于某种原因，如毛细排水板布置间隙过大，毛细排水板破损或安装孔透水而通过毛细排水板时，第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层由于其单向导水能力，会阻止渗水继续通过，并且将从孔洞透过的渗水反向渗透进毛细排水板与第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层的间隙内，从而排出。
由毛细排水板渗透下的渗水，由于重力作用会积聚在隧道底角位置，初支层的隧道底设置呈弧形，使水分集中在下层，便于排水管排出，通过透水层汇集入排水管中排出，同时由于水的渗流平衡原理，排水管的及时排水，会促进上部防排水结构中渗水的排出。
本发明中的盖口条为以PET为胎基的双层自粘胶带，在PET膜的上下两个表面分别复合一层高分子自粘胶层，在一个高分子自粘胶层的表面涂有耐候防粘涂层膜，在另一个高分子自粘胶层的表面复合离型膜。
所述的第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层和第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层的材质为壳聚糖/PBT单向导水非织布。
所述的壳聚糖/PBT单向导水非织布为聚酯纺粘法非织布、聚乙烯熔喷法非织布、聚丙烯熔喷法非织布、聚丙烯纺粘法非织布中的一种，对非织布材料表面进行处理后使用PBT、壳聚糖醋酸溶液进行处理，经清洗固定后得到单向导水能力。
所述的毛细排水板材质采用双面型PVC材料，排水板采用易拼接结构，同时在接缝处，要限制接缝宽度，接缝宽度不大于3mm。
所述的毛细型排水板毛细方向沿环向排布，使渗流水及时排入隧道下部集水装置及时排出，同时避免漫流。
本发明中的搭接处采用焊接时，采用双焊缝焊接，焊接宽度不小于15mm。
本发明中的三层防排水结构需要超前二衬施工10至20米，必须保证初支层强度后才可布置，并需对初支层的底面进行平整化处理，保证单向导水性能。
如在地质结构较差的部位可经探讨在防排水结构与二衬层间布置缓冲层，缓冲层厚度由当地的地质条件确定。
本发明的有益效果：
解决了高压下的排水能力差，易淤堵，出现混凝土开裂后失去防水能力及少量排水板衔接不良时便失去防水能力的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的壳聚糖/PBT单向导水非织造材料由外而内的示意图；
图3为本发明的整体结构布置图；
图4为本发明的毛细排水板的结构图；
图5为本发明的壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层导水示意图；
图6为本发明的施工工艺流程图。
1-土工布、2-壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(导水方向向内)、3毛细排水板、4-壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(导水方向向外)、5-初支层、6-二衬层、7-排水管、8-透水层。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，包括土工布1、第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2、毛细排水板3、第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4、初支层5、二衬层6、排水管7和透水层8；第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2的导水方向向内，第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4的导水方向向外；
土工布1为最外层，然后依次向内为第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2、毛细型排水板3及第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4；
土工布1起保护和初滤的作用，第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2、毛细型排水板3及第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4共同起防排水的作用。
采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构呈拱形，置于隧道的表层中，拱形的底部为透水层8，若干排水管7置于透水层8中。
所述的第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2和第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4的材质为壳聚糖/PBT单向导水非织布。
所述的壳聚糖/PBT单向导水非织布为聚酯纺粘法非织布、聚乙烯熔喷法非织布、聚丙烯熔喷法非织布、聚丙烯纺粘法非织布中的一种，对非织布材料表面进行处理后使用PBT、壳聚糖醋酸溶液进行处理，经清洗固定后得到单向导水能力。
所述的毛细排水板3材质采用双面型PVC材料，排水板采用易拼接结构，同时在接缝处，要限制接缝宽度，接缝宽度不大于3mm。
所述的毛细型排水板3毛细方向沿环向排布，使渗流水及时排入隧道下部集水装置及时排出，同时避免漫流。
本发明的防排水原理如下：
第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2和第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4有着较强的单向导水的能力，能够将水从未处理面渗透至处理面，单向导水能力如图5所示；毛细排水板3有着较为优异的渗排水能力，能够及时将渗水排出，且在压力作用下仍能保持性能。当水从初支层5透过土工布1渗透至初支层5与二衬层6间隙时，单向导水结构会将渗水集中在第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2与毛细排水板3之间，避免漫流，同时规避了毛细排水板3接受大量渗水时漫流导致排水不及时的问题，当有渗水由于某种原因，如毛细排水板3布置间隙过大，毛细排水板3破损或安装孔透水而通过毛细排水板3时，第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4由于其单向导水能力，会阻止渗水继续通过，并且将从孔洞透过的渗水反向渗透进毛细排水板3与第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4的间隙内，从而排出。
由毛细排水板3渗透下的渗水，由于重力作用会积聚在隧道底角位置，初支层5的隧道底设置呈弧形，使水分集中在下层，便于排水管7排出，通过透水层8汇集入排水管7中排出，同时由于水的渗流平衡原理，排水管7的及时排水，会促进上部防排水结构中渗水的排出。
壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌防排水结构整体布置图如图3所示。
本发明的铺设工艺如图6所示，隧道结构防排水施工是在隧道初期支护完成验收，且隧道净空经检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业，主要包括基面检查处理、排水盲管安装、土工布铺设、防水板铺设等工序；施工要点如下：
1、贴近初支层5先布置一层土工布1进行保护及初步过滤，在进行防水结构铺设前需要先对初支层5底面做平整处理，将基面裸漏的钢筋头、铁丝、锚管、等尖锐部分去除；
2、本发明的三层防排水结构需要超前二衬层6施工10至20米，必须保证初支层5强度后才可布置，且必须与施工面保持安全距离；
3、毛细排水板3的搭接长度不小于10cm，采用双缝焊接，焊接宽度不小于15mm，不允许漏焊，假焊，焊穿现象；
4、固定点间距呈梅花形排布，采用10mm×10mm的盖口条密封粘贴；
5、为防止第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层2和第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层4之间的防水板受污染，可将两层单向导水材料层提前安装；
6、搭接处必须使用盖口条密封处理；
7、修补单一破损点时可使用盖口条直接密封；
8、修补破损面时必须使用相同型号材料进行修补，修补处周边需设置120mm的搭接长度且做好密封处理；
9、单向导水材料层需尽可能保证其完整性，导水层的搭接处应与毛细排水板3搭接处错开300mm以上，搭接方式随毛细排水板3一起焊接，以保证其与毛细排水板3连接的牢固性；
10、施工缝处为保护未浇筑段防水板不被混凝土污染，需在施工缝处进行加厚处理，多铺设一层土工布1；
11、透水层8可以采用砖、粗细碎石层结构。
Claims (5)
1.采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，其特征在于：包括土工布(1)、第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(2)、毛细排水板(3)、第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(4)、初支层(5)、二衬层(6)、排水管(7)和透水层(8)；第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(2)的导水方向向内，第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(4)的导水方向向外；
土工布(1)为最外层，然后依次向内为第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(2)、毛细型排水板(3)及第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(4)；
采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构呈拱形，置于隧道的表层中，拱形的底部为透水层(8)，若干排水管(7)置于透水层(8)中。
2.根据权利要求1所述的采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，其特征在于：所述的第一壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(2)和第二壳聚糖/PBT单向导水非织造防排水层(4)的材质为壳聚糖/PBT单向导水非织布。
3.根据权利要求2所述的采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，其特征在于：所述的壳聚糖/PBT单向导水非织布为聚酯纺粘法非织布、聚乙烯熔喷法非织布、聚丙烯熔喷法非织布、聚丙烯纺粘法非织布中的一种。
4.根据权利要求1所述的采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，其特征在于：所述的毛细排水板(3)材质采用双面型PVC材料。
5.根据权利要求1所述的采用壳聚糖/PBT单向导水非织造材料的复合式衬砌排水结构，其特征在于：所述的毛细型排水板(3)毛细方向沿环向排布。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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