CN206957745U - 一种隧道用魔术贴式防水层 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种隧道用魔术贴式防水层，解决了工程建设隧道施工中利用防水板热熔垫片铺设防水板出现的工艺难度大、施工条件受限以及施工效率低下的问题，包括固定在隧道初期支护表面的土工布以及与土工布采用魔术贴式连接固定的防水板，防水板正反两面分别为防水板勾面和防水板平面，防水板勾面沿其长向平行设置有三列通长的第一勾面刺毛，三列第一勾面刺毛等间距设置在中线及中线位置的两侧，土工布两面分别为土工布毛面和土工布平面，土工布毛面满设圆毛，防水板勾面与土工布毛面连接。本实用新型解决防水板与初期支护密贴不实的缺陷，达到降低施工成本、快速施工的目的。

Description

一种隧道用魔术贴式防水层

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体为一种隧道用魔术贴式防水层。

背景技术

与其他地下工程一样，隧道在施工期间和建成后，一直备受地下水的影响，特别是建成后的隧道，更是处于地下水包围之中。地下水无孔不入，当水压较大，防水工程质量欠佳时，地下水便会通过一定的通道渗入或流人隧道内部，对安全行车以至衬砌结构的稳定构成威胁。当今隧道施工主要采用复合式衬砌为主，在复合式衬砌中，设置防水层是当今国内隧道工程防水技术的核心，防水材料包括防水板和缓冲垫层。隧道内二次衬砌与初期支护的防水层施工由复合型防水板到分离式防水板，由吊带挂设铺设到热熔垫片焊接铺设，进一步的垫片热熔焊接由圆形热熔垫片焊接机发展到超声波焊接机。这一步的优化改进都取得了一些效果，从近几年的热熔垫片焊接铺设防水板来看，能很好的解决防水板与初期支护的不密贴问题，但这种施工工艺存在很大施工局限性，对于初期支护表面比较平整的情况热熔垫片焊接铺设防水板可以实现，但对于初期支护不平整的情况就存在很大的工艺难度，很难做到防水板与初期支护密贴；同时，由于塑料垫片和防水板为同质材料，固定防水板时，电烙铁是从防水板表面加热防水板和垫片的，所以经过加热，防水板先处于熔融状态，然后由于热传导，垫片才逐渐进入熔融状态，最后再加压使二者融合。在施工中发现，为了使垫片表面进入熔融状态，防水板常被“过热”，导致局部强度下降，有时还被撕裂。另外，热熔垫片铺设防水板还有一个很大的缺点就是热熔垫片按要求布置数量较多，热熔焊接不仅需要人工多，而且耗时长。

发明内容

本实用新型为了解决工程建设隧道施工中利用防水板热熔垫片铺设防水板出现的工艺难度大、施工条件受限导致施工效率低下的问题，提供了一种隧道用魔术贴式防水层，用魔术贴粘着的方式取代热熔垫片焊接方式铺设防水板，使防水板铺设工艺变得简洁可靠，满足目前隧道各种条件下的初期支护防水板的密贴铺设。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种隧道用魔术贴式防水层，包括固定在隧道初期支护表面的土工布以及与土工布采用魔术贴式连接固定的防水板，防水板成矩形，其正反两面分别为防水板勾面和防水板平面，防水板勾面沿其长向平行设置有三列通长的第一勾面刺毛，三列第一勾面刺毛等间距设置在中线及中线位置的两侧，防水板勾面沿其短向中线位置设置有第二勾面刺毛，第二勾面刺毛垂直于第一勾面刺毛且其长度范围介于第一勾面刺毛之间，土工布两面分别为土工布毛面和土工布平面，土工布毛面满设圆毛，防水板勾面与土工布毛面连接。

位于中线两侧的第一勾面刺毛分别距防水板端的垂直距离为300—350mm。

作为优选，防水板采用EVA防水板。EVA材料具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀等优点，且无毒、不吸水，加工成型的EVA防水板具有良好的抗压性能，已经成为隧道防水施工中的重要材料。

作为优选，土工布采用聚酯纤维土工布。聚酯纤维土工布由生产厂家改变纺织工艺，单面纺织成魔术贴毛面型的土工布毛面，另一面为土工布平面。

第二勾线刺毛的宽度是第一勾线刺毛宽度的2倍。第二勾线刺毛处于防水板短向中线位置，由于第二勾线刺毛长度较短，为保证防水板固定的稳定性，通过受力计算，将第二勾线刺毛的宽度设置为第一勾线刺毛的2倍。

施工时，先铺设土工布，将土工布毛面朝向隧道内侧固定在初期支护的喷射混凝土上，用射钉或电锤凿孔下塑料胀管，用平头木螺丝紧固塑料胀管，使其牢固地固定在喷射混凝土上；待缓冲层土工布铺设结束，即可铺设防水板，将防水板勾面朝上，在防水板作业台车上将防水板慢慢展开，当露出标记的中线时即可。将中线范围内的防水板提起，对准拱顶事先标记好的隧道中线，同时确定与前一幅防水板的搭接长度，对准中线将防水板中线处的防水板勾面与土工布毛面粘着贴合。放开部分卷曲的防水板，手持T型木质工具，从拱顶中心向两侧环向按压防水板，使防水板与土工布贴合紧密。按照上述方式完成所有防水板的铺贴。

本实用新型专利与现有技术相比存在以下优点：

1、简单材料优化带来重大工艺变革。将隧道防排水施工常规的材料进行简单优化，带来了防水板铺设工艺的完全改变，达到前所未有的效果，即将成为建筑行业隧道工程防水板铺设新理念。

2、简单技术融合不会增加生产成本。将魔术贴技术融合到防水板当中，就与以前生产系带式防水板工艺相同，毛面型土工布也是略加改变纺织工艺即可达到。

3、变革铺设工艺解决技术难题。目前所有的土木工程隧道防水板铺设施工都是采用热熔垫片焊接，该铺设工艺很难在初期支护平整度较差的表面实现，导致防水板与初期支护不能密贴，造成二次衬砌背后脱空。因该工艺的局限性和繁琐性，导致适用性不高、铺设难度大，防水板施工班组也比较抵触。本专利的发明很好的解决了这些技术难题。

4、变革铺设工艺加快施工进度。常规的隧道防水板铺设工艺需要在初期支护的土工布上钉很多热熔垫片，客专隧道每幅2.2m宽的防水板约钉90个垫片，再加上防水板热熔焊接铺设，铺设一幅防水板需要2.5~3个小时。采用本产品粘贴防水板施工工艺先铺设好土工布，再将防水板中线对准拱部中线粘着固定，然后从拱顶向两侧按压使防水板与土工布贴合，完成一幅防水板铺设最多只需1小时。

5、变革铺设工艺降低施工成本。热熔焊接防水板铺设工艺需人工6人，超声波焊机两台，本专利采用的工艺需人工4人，不需要超声波焊机，同时节省了四个小时焊接用电。材料成本防水板勾面魔术贴代替热熔垫片，成本只会降低不会增加。每完成一幅防水板铺设施工由原来的2.5~3小时减少到1小时，降低施工成本显而易见。

附图说明

图1为本实用新型的防水板结构示意图；

图2为本实用新型的土工布结构示意图；

图3为防水板A处的结构放大示意图；

图4为土工布B处的结构放大示意图。

图中：1- 防水板，1a-防水板勾面，1b-防水板平面，2-土工布，2a-土工布毛面，2b-土工布平面，3-第二勾面刺毛，4-第一勾面刺毛，5-刺毛。

具体实施方式

结合图1—图4对本实用新型做进一步说明，一种隧道用魔术贴式防水层，包括固定在隧道初期支护表面的土工布2以及与土工布2采用魔术贴式连接固定的防水板1，防水板1成矩形，其正反两面分别为防水板勾面1a和防水板平面1b，防水板勾面1a沿其长向平行设置有三列通长的第一勾面刺毛4，三列第一勾面刺毛4等间距设置在中线及中线位置的两侧，防水板勾面1a沿其短向中线位置并排设置有两行第二勾面刺毛3，第二勾面刺毛3垂直于第一勾面刺毛4且其长度范围介于第一勾面刺毛4之间，土工布2两面分别为土工布毛面2a和土工布平面2b，土工布毛面2a满设圆毛5，防水板勾面1a与土工布毛面2a连接。

位于中线两侧的第一勾面刺毛4分别距防水板1端的垂直距离为300—350mm，防水板1采用EVA防水板， 土工布2采用聚酯纤维土工布，第二勾线刺毛4的宽度是第一勾线刺毛3宽度的2倍。

对材料的物理力学性质进行分析，确定防水板1的重量，再了解魔术贴的单位面积受力大小，考虑重力荷载分项系数进行受力分析，合理确定防水板勾面1a的勾面刺毛长度及宽度，使其在实际施工中达到魔术贴粘着力与防水板1重量比例协调，改变防水板1施工工艺，达到防水板与初期支护密贴、降低施工成本、快速施工的目的。

隧道防水板铺设施工采用该实用新型材料施工，利用魔术贴结构形式取代热熔垫片焊接，完全改变防水板铺设施工工艺，解决防水板与初期支护密贴不实的缺陷，达到降低施工成本、快速施工的目的。为实现该实用新型材料实际可行性，对材料进行物理力学进行分析：

EVA防水板1密度0.91~0.93，2.2m宽、1.5mm厚的防水板1每米重量3.0kg，按30m长度计算，一幅防水板重90kg，考虑结构分项系数1.35则为121.5kg。

魔术贴受力试验如下表：

正常魔术贴的使用的是尼龙材质，实际设计中毛面采用的聚酯纤维材料。聚酯纤维具有较高的强度，代替尼龙制作毛面能达到粘着要求。

根据规范规定的热熔垫片布置间距及相关经验确定2.2m宽的防水板1的防水板勾面1a均匀设置三条魔术贴第一勾面刺毛4，防水板中线处设置一条第二勾面刺毛3，长1.5m，宽10cm。按剥离强度计算可以承受75kg，按横向拉力计算可以承受1275kg，在防水板1中线定位过程中不会承受整幅防水板的重量，10cm宽、1.5m的第二勾面刺毛3完全满足防水板开始铺设受力。三条第二勾面刺毛3按剥离强度计算每条勾面宽度值很小，考虑实际施工中防水板1偏硬，为保证与初期支护密贴，每条勾面按5cm设置。

该专利中的魔术贴式防水板在生产过程中，按订制的长度生产时进行标记中线，将第二勾面刺毛3和第一勾面刺毛4粘到防水板勾面1a表面。成品防水板1将其防水板勾面1a朝里卷成卷，防止使用前勾面受损。土工布2在厂家生产过程中改进纺织工艺，将土工布2一面纺织成土工布毛面2a，成品土工布2将土工布毛面2a朝里卷成卷，防止使用前土工布毛面2a受损。

防水板铺设过程中，先将土工布2固定到初期支护上，土工布毛面2a朝向隧道内。施工时，先铺设土工布，将土工布毛面朝向隧道内侧固定在初期支护的喷射混凝土上，用射钉或电锤凿孔下塑料胀管，用平头木螺丝紧固塑料胀管，使其牢固地固定在喷射混凝土上；待缓冲层土工布铺设结束，即可铺设防水板，将防水板勾面朝上，在防水板作业台车上将防水板慢慢展开，当露出标记的中线时即可。将中线范围内的防水板1提起，对准拱顶事先标记好的隧道中线，同时确定与前一幅防水板1的搭接长度，对准中线将防水板中线处的防水板勾面1a与土工布毛面2a粘着贴合。放开部分卷曲的防水板，手持T型木质工具，从拱顶中心向两侧环向按压经过魔术贴式粘合的防水板1，使防水板1与土工布2贴合紧密，依次按照上述方式完成所有防水板的铺贴。

隧道采用的EVA防水板幅宽为2.1m，接缝焊接是否严密是隧道防水的关键。经过试验选用国产自动爬行热合机，焊缝严密性与国外生产的同类设备所焊接缝相同。该机由微型直流电机驱动，经变速箱降到二定转速后，由同步齿形带传递胶带主动轮，再由胶带主动轮带动耐温胶带，需热合的防水板夹持在热楔和胶带之间；防水板受热处于熔融状态时，经胶带传动进行压合，可使两层防水板牢固地熔为一体。

最后应说明的是：凡涉及相关领域的防水板、土工布的材料厂家及施工单位技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他与本专利相同或相近的实施例，都属于本专利保护的范围。

Claims (5)

1.一种隧道用魔术贴式防水层，包括固定在隧道初期支护表面的土工布（2）以及与土工布（2）采用魔术贴式连接固定的防水板（1），其特征在于：防水板（1）成矩形，其正反两面分别为防水板勾面（1a）和防水板平面（1b），防水板勾面（1a）沿其长向平行设置有三列通长的第一勾面刺毛（4），三列第一勾面刺毛（4）等间距设置在中线及中线位置的两侧，防水板勾面（1a）沿其短向中线位置设置有第二勾面刺毛（3），第二勾面刺毛（3）垂直于第一勾面刺毛（4）且其长度范围介于第一勾面刺毛（4）之间，土工布（2）两面分别为土工布毛面（2a）和土工布平面（2b），土工布毛面（2a）满设圆毛（5），防水板勾面（1a）与土工布毛面（2a）连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道用魔术贴式防水层，其特征在于：位于中线两侧的第一勾面刺毛（4）分别距防水板（1）端的垂直距离为300—350mm。

3.根据权利要求1所述的一种隧道用魔术贴式防水层，其特征在于：防水板（1）采用EVA防水板。

4.根据权利要求1所述的一种隧道用魔术贴式防水层，其特征在于：土工布（2）采用聚酯纤维土工布。

5.根据权利要求1所述的一种隧道用魔术贴式防水层，其特征在于：第二勾线刺毛（3）的宽度是第一勾线刺毛（4）宽度的2倍。