CN203783600U - 一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置 - Google Patents

一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置 Download PDF

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秦之富
刘海京
秦峰
谢峰
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Abstract

本实用新型公开了一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,包括:衬砌混凝土层、M20胀锚螺栓、复合粘钢胶层、环向镀锌钢带层、帮接钢板层;衬砌混凝土层设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最上层,衬砌混凝土层的下面设置复合粘钢胶层,复合粘钢胶层连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层,帮接钢板层设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最下方。本实用新型通过复合粘钢胶层、环向镀锌钢带层、帮接钢板层的设置,解决了能够对不同程度的衬砌欠厚、裂缝、错台和衬砌材料劣化,隧道病害造成衬砌结构承载能力大幅降低的问题,能够从一定程度上提高隧道衬砌表面的承载能力,进而能够极大的提高了公路隧道的使用寿命。

Description

一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置
技术领域
本实用新型属于公路隧道施工技术领域,尤其涉及一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置。
背景技术
隧道工程作为公路工程的控制性工程,修复加固过程中会影响整条道路(或高速公路)的营运和通行,部分城市道路(或高速公路)运营压力巨大,继续发展快速(不间断交通)的公路隧道衬砌结构修复技术。
目前我国运营的公路隧道超过90%存在不同程度的衬砌欠厚、裂缝、错台和衬砌材料劣化,隧道病害造成衬砌结构承载能力大幅降低,对隧道运营安全存在安全隐患,而亟需加固修复。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,旨在解决运营的公路隧道超过90%存在不同程度的衬砌欠厚、裂缝、错台和衬砌材料劣化,隧道病害造成衬砌结构承载能力大幅降低,对隧道运营安全存在安全隐患,而亟需加固修复的问题。
本实用新型是这样实现的,一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,该公路隧道衬砌表面粘钢加固装置包括:衬砌混凝土层、M20胀锚螺栓、复合粘钢胶层、环向镀锌钢带层、帮接钢板层;
衬砌混凝土层设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最上层,衬砌混凝土层的下面设置复合粘钢胶层,复合粘钢胶层连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层,帮接钢板层设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最下方。
进一步,衬砌混凝土层主要由水泥、砂、石灰、水组成。
进一步,衬复合粘钢胶层通过M20胀锚螺栓连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层。
本实用新型提供的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,通过复合粘钢胶层、环向镀锌钢带层、帮接钢板层的设置,能够对不同程度的衬砌欠厚、裂缝、错台和衬砌材料劣化,隧道病害造成衬砌结构承载能力大幅降低的问题,进行一个合理科学的解决,能够从一定程度上提高隧道衬砌表面的承载能力,进而能够极大的提高了公路隧道的使用寿命。本实用新型的施工方法使得镀锌钢板通过粘合剂固定在混凝土,方法科学合理,实用性强。此外,本实用新型结构简单,操作方便,提高了公路隧道的质量,延长了使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置的剖视图;
图中:1、衬砌混凝土层;2、M20胀锚螺栓;3、复合粘钢胶层;4、环向镀锌钢带层;5、帮接钢板层;
图3是本实用新型实施例提供的公路隧道衬砌表面粘钢加固的施工方法的流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
图1和图2示出了本实用新型实施例提供的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置的结构。为了便于说明,仅仅示出了与本实用新型相关的部分。
本实用新型的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,该公路隧道衬砌表面粘钢加固装置包括:衬砌混凝土层、M20胀锚螺栓、复合粘钢胶层、环向镀锌钢带层、帮接钢板层;
衬砌混凝土层设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最上层,衬砌混凝土层的下面设置复合粘钢胶层,复合粘钢胶层连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层,帮接钢板层设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最下方。
作为本实用新型实施例的一优化方案,衬砌混凝土层主要由水泥、砂、石灰、水组成。
作为本实用新型实施例的一优化方案,衬复合粘钢胶层通过M20胀锚螺栓连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
如图1和图2所示,本实用新型实施例的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置主要由衬砌混凝土层1、M20胀锚螺栓2、复合粘钢胶层3、环向镀锌钢带层4、帮接钢板层5组成;衬砌混凝土层1设置在公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置的最上层,衬砌混凝土层1的下面为复合粘钢胶层3;M20胀锚螺栓2和复合粘钢胶层3连接上面的衬砌混凝土层1和环向镀锌钢带层4;帮接钢板5层位于最下方,是由M20胀锚螺栓2和另一个复合粘钢胶层3连接固定上面的环向镀锌钢带层4。帮接钢板层5的帮接钢板采用40cm宽同型钢板,能够提高帮接钢板层的机械性能;M20胀锚螺栓2采用的M20胀锚螺栓2螺杆直径为20mm,能够增强M20胀锚螺栓2的连接性能;衬砌混凝土层1主要有水泥、砂、石灰、水等组成的,能得到较高的硬度。
本实用新型的公路隧道衬砌表面粘钢带加固装置中复合粘钢胶层3、环向镀锌钢带层4、帮接钢板层5的设置能够对不同程度的衬砌欠厚、裂缝、错台和衬砌材料劣化,隧道病害造成衬砌结构承载能力大幅降低的问题,进行一个合理科学的解决,能够从一定程度上提高隧道衬砌表面的承载能力,进而能够极大的提高了公路隧道的使用寿命。
如图2所示,本实用新型实施例的公路隧道衬砌表面粘钢加固的施工方法包括以下步骤:
S301:混凝土表面打磨深度2~3mm,必须完全露出新面,并用压缩空气吹除粉尘,然后用丙酮将表面清洗干净;
S302:切割后的钢板经除锈,除锈等级达到sa2和边角打磨处理,用脱脂棉沾丙酮擦拭干净;
S303:探测混凝土中钢筋分布情况,尽可能避开受力主筋,标定位置后钻孔,在钢板对应位置开孔,通过螺栓将钢板锚固于二次衬砌上,预留注浆间隙;
S304:对螺栓固定的钢板用结构胶封边,预埋灌胶嘴、出气孔,粘合剂的选用应能保证后续压力注浆的要求,封边固化结硬后,方可压入粘合剂;
S305:注浆完毕后,20℃条件下,固化养生不少于36小时,固化期间应避免受荷载扰动影响。
本实用新型的公路隧道衬砌表面粘钢加固及施工方法:采用钢板带加固装置进行加固,采用环向镀锌钢带加固,钢带标准厚度5mm,宽度750mm,长度根据衬砌内空周长下料,钢带与隧道二衬模筑砼之间用YG3-M20型胀锚螺栓连接。胀锚螺栓螺杆直径20mm、钻孔直径28.5mm、埋深140mm,抗拉力设计值34.2KN、抗剪力设计值14.46KN。
镀锌钢板带与隧道二次衬砌表面密贴,须采用复合粘钢胶将钢板与二次衬砌全面粘接,复合粘钢胶参数见表11-2。
表11-2复合粘钢胶性能参数表
本实用新型的具体施工流程与要求如下:
(1)混凝土表面处理
清除中墙表面瓷砖、空洞填充、裂缝处治和渗漏水处治完成后;混凝土表面打磨(深度2~3mm),必须完全露出新面,并用压缩空气吹除粉尘,然后用丙酮将表面清洗干净。
(2)镀锌钢板表面处理
切割后的钢板经除锈(除锈等级达到sa2)和边角打磨处理,用脱脂棉沾丙酮擦拭干净,打磨后的钢板尺寸偏差必须满足(GB/T709-1988)所规定的相关要求,再镀锌。
(3)锚固螺栓安装
探测混凝土中钢筋分布情况,尽可能避开受力主筋,标定位置后钻孔,在钢板对应位置开孔,通过螺栓将钢板锚固于二次衬砌上,预留注浆间隙。同时注意不得破坏渗漏水凿槽处治。
(4)镀锌钢板粘贴
对螺栓固定的钢板用结构胶封边,预埋灌胶嘴(环线间隔0.5~1米设置)、出气孔,粘合剂的选用应能保证后续压力注浆的要求。封边固化结硬后,方可压入粘合剂,并保证注浆压力持续、缓慢、均匀,保证注浆密实度。
(5)粘合剂的选用
粘合剂要根据厂家的检测报告和说明书,进行现场试验,合格后方能使用。
(6)注浆固化
注浆完毕后,20℃条件下,固化养生不少于36小时(也可根据现场温度,依照说明书要求进行固化养生),固化期间应避免受荷载扰动影响。
(7)钢板连接
由于钢板重量较大,为方便施工,钢板需进行分块,钢板接缝处采用40cm宽同型钢板帮粘,并采用螺栓固定。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,其特征在于,该公路隧道衬砌表面粘钢加固装置包括:衬砌混凝土层、M20胀锚螺栓、粘钢胶层、环向镀锌钢带层、帮接钢板层; 
衬砌混凝土层设置在公路隧道衬砌表面粘钢加固装置的最上层,衬砌混凝土层的下面设置粘钢胶层,粘钢胶层连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层,帮接钢板层设置在公路隧道衬砌表面粘钢加固装置的最下方。 
2.如权利要求1所述的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,其特征在于,衬砌混凝土层主要由混合砂浆组成。 
3.如权利要求1所述的公路隧道衬砌表面粘钢加固装置,其特征在于,粘钢胶层通过M20胀锚螺栓连接衬砌混凝土层和环向镀锌钢带层。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105003286A (zh) * 2015-08-05 2015-10-28 中国十九冶集团有限公司 用于隧道弧拱植筋及护壁施工的防护罩
CN110130930A (zh) * 2019-06-12 2019-08-16 上海隧道工程有限公司 用于大直径盾构隧道的补强方法
CN111236974A (zh) * 2020-01-14 2020-06-05 福建陆海工程勘察设计有限公司 公路隧道衬砌粘贴钢带无差别外观加固修复方法

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