CN209818076U - 一种盾构隧道加固层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种盾构隧道加固层结构，用于盾构隧道裂缝损伤区段的加固，其特征在于，包括贴设于盾构隧道内壁(1)上CFRP环、设于CFRP环与盾构隧道内壁(1)之间的粘结层(3)、设于CFRP环内表面的涂覆层(5)，所述的CFRP环的外径与盾构隧道的内径相等，所述的CFRP环由多块CFRP弧形板(4)首尾拼接而成，所述的粘结层(3)和涂覆层(5)均为热固性胶黏剂涂层。与现有技术相比，本实用新型增加了盾构隧道加固处的刚度、屈服荷载和极限承载力，可适应潮湿的渗水环境，更换容易，不对衬砌结构造成二次损伤的目标。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隧道工程领域结构加固技术领域，尤其是涉及一种盾构隧道加固层结构。
背景技术
由于城市交通压力的不断增长，城市轨道交通近年来发展迅速。盾构隧道以其施工速度快、结构受力形式合理、施工技术日益成熟等优点广泛应用于地铁隧道建设。装配式衬砌是将若干在工厂或现场预制的构件运入坑道内，用机械拼装而成，一经装配，即可承受围岩压力。在长期使用的过程中，由于地面超载、螺栓锈蚀、结构老化等原因导致衬砌变形量超出限制，既加剧了地表沉降也影响了隧道的正常使用。因此亟需设计一种用于适用范围广、安装快速、加固效果好的盾构隧道加固层结构。
发明内容
本实用新型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盾构隧道加固层结构。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种盾构隧道加固层结构，用于盾构隧道裂缝损伤区段的加固，包括贴设于盾构隧道内壁上CFRP环、设于CFRP环与盾构隧道内壁之间的粘结层、设于CFRP环内表面的涂覆层，所述的CFRP环的外径与盾构隧道的内径相等，所述的CFRP环由多块CFRP弧形板首尾拼接而成，所述的粘结层和涂覆层均为热固性胶黏剂涂层。技术方案中的CFRP指代碳纤维增强复合材料。
进一步地，相邻CFRP弧形板的连接处与盾构隧道板的连接缝错位设置。
进一步地，所述的CFRP环由3块CFRP弧形板构成，共有三个连接处，其中一个连接处位于盾构隧道的顶部位置，另外两个分布于盾构隧道的两侧位置，顶部位置的连接处上覆盖有一块封顶板，两侧位置的连接处设有邻接板，所述的邻接板通过卡扣或螺栓将相邻的CFRP弧形板连接。
进一步地，所述的CFRP环的宽度为10～20cm，厚度为3～10mm。
进一步地，所述的CFRP环在裂缝损伤区段设有多个，相邻CFRP环间的间隔为3～20cm。
进一步地，所述的热固性胶黏剂为环氧树脂。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)本实用新型中的利用环氧树脂与CFRP板相配合使用，通过CFRP板与混凝土之间的协同工作，显著增大结构的刚度、屈服荷载和极限承载力；
2)碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能，可以较好地满足加固需求并适应盾构隧道中潮湿的环境。
3)因碳纤维复合材料具有耐腐蚀、高强度、质量轻的特点，使装配式衬砌结构耐久性提高。
4)在装配式衬砌具有微裂缝或发生较大变形时，通过本结构能对其进行有效的补强加固，施工简洁高效，从而实现提升衬砌结构耐久性，更换容易，不对衬砌结构造成二次损伤的目标。
附图说明
图1为本实用新型中盾构隧道加固层结构的安装示意图；
图2为本实用新型中盾构隧道加固层结构的层级示意图。
图中：1、盾构隧道内壁，2、裂缝，3、粘结层，4、CFRP弧形板，5、涂覆层，6、封顶板，7、邻接板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
一种盾构隧道加固层结构，用于盾构隧道裂缝损伤区段的加固，包括贴设于盾构隧道内壁1上CFRP环、设于CFRP环与盾构隧道内壁1之间的粘结层3、设于CFRP环内表面的涂覆层5，所述的CFRP环的外径与盾构隧道的内径相等，所述的CFRP环由多块CFRP弧形板4首尾拼接而成，所述的粘结层3和涂覆层5均为热固性胶黏剂涂层，其中热固性胶黏剂为环氧树脂。
CFRP弧形板4拼接结构：相邻CFRP弧形板4的连接处与盾构隧道板的连接缝错位设置。所述的CFRP环由3块CFRP弧形板4构成，共有三个连接处，其中一个连接处位于盾构隧道的顶部位置，另外两个分布于盾构隧道的两侧位置，顶部位置的连接处上覆盖有一块封顶板6，两侧位置的连接处设有邻接板7，所述的邻接板7通过卡扣或螺栓将相邻的CFRP弧形板4连接。具体实施时，CFRP环的宽度为10～20cm，厚度为3～10mm。
CFRP弧形板4在盾构隧道中的具体安装形式：CFRP环在裂缝损伤区段设有多个，相邻CFRP环间的间隔为3～20cm。
CFRP弧形板4在盾构隧道中的具体安装过程：
步骤1：裂缝处理
对于存在裂缝的部位，先采用刮刀沿裂缝2方向将附着在混凝土表面的灰浆、尘土铲去，勾出裂缝走向和长度，然后沿裂缝2开凿V形槽，并将V形槽先用高压空气吹净，再用清水清洗；
对于渗水裂缝，向裂缝2内灌注水性聚氨酯堵漏剂，至裂缝2不再渗水。环氧树脂是憎水物质，故基底处理对于有渗水裂缝2的情况下，不能直接进行注浆处理，需先利用水性聚氨酯堵封堵渗水后再进行注浆。对于无渗水裂缝，则跳过此步骤。
步骤2：混凝土表面清理
并用高压水冲洗粘贴处表面，清洗干净后等待晾干；
步骤3：涂刷粘结层
均匀涂刷一层或多层环氧树脂，对不平整部位采用环氧树脂进行涂刷抹平处理。
步骤4：CFRP板粘贴
待步骤3中涂刷的环氧树脂固化后，在其表面粘贴CFRP板。先在固化后的环氧树脂外表均匀涂抹一层环氧树脂，在该涂抹的环氧树脂固化前，将CFRP板放置于环氧树脂上；尽量使得CFRP板的长度方向与裂缝2方向垂直；在该涂抹的环氧树脂固化后，在碳纤维复合材料表面均匀涂抹一层或多层环氧树脂达到密封效果。
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实用新型。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，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种盾构隧道加固层结构，用于盾构隧道裂缝损伤区段的加固，其特征在于，包括贴设于盾构隧道内壁(1)上CFRP环、设于CFRP环与盾构隧道内壁(1)之间的粘结层(3)、设于CFRP环内表面的涂覆层(5)，所述的CFRP环的外径与盾构隧道的内径相等，所述的CFRP环由多块CFRP弧形板(4)首尾拼接而成，所述的粘结层(3)和涂覆层(5)均为热固性胶黏剂涂层。
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道加固层结构，其特征在于，相邻CFRP弧形板(4)的连接处与盾构隧道板的连接缝错位设置。
3.根据权利要求2所述的一种盾构隧道加固层结构，其特征在于，所述的CFRP环由3块CFRP弧形板(4)构成，共有三个连接处，其中一个连接处位于盾构隧道的顶部位置，另外两个分布于盾构隧道的两侧位置，顶部位置的连接处上覆盖有一块封顶板(6)，两侧位置的连接处设有邻接板(7)，所述的邻接板(7)通过卡扣或螺栓将相邻的CFRP弧形板(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道加固层结构，其特征在于，所述的CFRP环的宽度为10～20cm，厚度为3～10mm。
5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道加固层结构，其特征在于，所述的CFRP环在裂缝损伤区段设有多个，相邻CFRP环间的间隔为3～20cm。
6.根据权利要求1所述的一种盾构隧道加固层结构，其特征在于，所述的热固性胶黏剂为环氧树脂。
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| CN111535832A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-14 | 南京地铁集团有限公司 | 一种高强度盾构隧道加固结构的施工方法 |
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