一种隧道衬砌加固渗水处置系统的制作方法

本实用新型涉及隧道排水技术领域，具体涉及一种隧道衬砌加固渗水处置系统。

背景技术：

我国2000年前修建的隧道，多矿山法施工，无初期支护，隧道衬砌为素混凝土整体式衬砌，施工时没有在衬砌背后设置专门防排水设施，且隧道衬砌采用整体拼装小模板浇注混凝土工艺施工，施工拼接缝隙较多，衬砌背后积水无法及时排泄，容易产生多种病害。主要原因如下：①排水半圆管适应变形能力较差，施工期间存在压扁、压平的可能，导致裂缝渗水无法及时排除；②半圆管封施工封闭工艺针对性不强，封闭材料选取不合适；③刻槽排水主要用于排除裂缝渗水，缺少必要的泄水措施，无法排除衬砌背后积水，渗流水病害并未得到根治。

由于早期修建的隧道经过多年运营，衬砌混凝土劣化严重，衬砌渗漏水、衬砌“侵限”、路面开裂等病害频发。同时将导致隧道机电设施中监控、消防等系统瘫痪，严重影响运营安全。因此针对早期隧道的修建不足而研发一种渗漏水病害处治装置，是很有必要的。

技术实现要素：

针对早期隧道施工过程中存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种隧道衬砌加固渗水处置系统，对运营多年的隧道进行养护维修，保证排水为隧道的正常运营奠定基础。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种隧道衬砌加固渗水处置系统，其特征在于：

于隧道衬砌的既有刻槽处凿刻环向的倒梯形槽，在倒梯形槽内向围岩内间隔打设径向的泄水孔，在泄水孔内设置软式透水管，倒梯形槽内设置环向的软式透水管，环向的软式透水管和径向的软式透水管通过三通连接；

环向的软式透水管底端接入隧道的电缆槽排水沟中。

隧道衬砌倒梯形槽内环向的软式透水管上浇灌有环氧砂浆，环氧砂浆表面填充有水泥基渗透结晶堵漏材料；

水泥基渗透结晶堵漏材料与衬砌平齐，表面涂覆有高弹厚质丙烯酸防水涂料。

径向的软式透水管端头通过扎紧钢丝绑扎封闭。

软式透水管与三通的连接处包裹有无纺布。

环向的软式透水管底端接入隧道的电缆槽排水沟中，端头上方设置有保温材料。

倒梯形槽封闭后形成了环向的施工缝，施工缝表面涂刷防水粘结材料，并布设丁基橡胶板，丁基橡胶板上覆盖钢板套拱，通过化学锚栓固定，化学锚栓处设置有锚固胶作为密封。

钢板套拱拱脚处通过钢垫板和高强锚固螺栓与隧道原结构固定，拱脚上二次浇筑混凝土形成拱架混凝土固定墩。

本实用新型具有以下优点：

1、通过对既有刻槽增设泄水孔，可有效改善衬砌背后无排水设施导致的积水，保证了排水系统的通畅及因排水系统堵塞引发的二次灾害，缓解或根治隧道渗漏水病害。

2、通过钢套拱装置，可使施工周期短，干扰小，加固效果好，实现隧道衬砌加固、渗水病害治理一体。

附图说明

图1是刻槽泄水处置方案图。

图2是环向排水管安装示意图。

图3是透水管管节连接示意图。

图4是保温水沟接口方案图。

图5是钢套拱封堵处治技术方案图。

图6是钢板锚固方式图（A大样图）。

图7是钢板拼接方式图。

图8是钢套拱拱脚处理方式图（B大样图）。

图中，1-泄水孔，2-衬砌，3-围岩，4-高弹厚质丙烯酸防水涂料，5-水泥基渗透结晶堵漏材料，6-环氧砂浆，7-既有刻槽，8-软式透水管，9-三通，10-无纺布，11-扎紧钢丝，12-保温材料，13-化学锚栓，14-锚固胶，15-丁基橡胶板，16-钢板套拱，17-防水粘结材料，18-路面，19-路面泄水孔，20-拱架混凝土固定墩，21-钢垫板，22-高强锚固螺栓，23-钢板接缝。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型针对隧道渗水病害严重段落，在不增加刻槽部位的情况下，充分利用既有刻槽增设泄水孔，采用φ50软式透水管排水，优化刻槽方案。通过在隧道二衬外侧施做一层钢套拱功能层钢板加橡胶板等其他辅助功能层，进行整体加固厚度不超过4cm，对隧道整体结构进行加固的同时避免侵入限界。

本实用新型涉及的一种隧道衬砌加固渗水处置系统，于隧道衬砌2的既有刻槽7处凿刻环向的倒梯形槽，在倒梯形槽内向围岩3内间隔打设径向的泄水孔1，在泄水孔1内设置软式透水管8，倒梯形槽内设置环向的软式透水管8，环向的软式透水管8和径向的软式透水管8通过三通9连接。环向的软式透水管8底端接入隧道的电缆槽排水沟中。

隧道衬砌2倒梯形槽内环向的软式透水管8上浇灌有环氧砂浆6，环氧砂浆6表面填充有水泥基渗透结晶堵漏材料5。水泥基渗透结晶堵漏材料5与衬砌2平齐，表面涂覆有高弹厚质丙烯酸防水涂料4。径向的软式透水管8端头通过扎紧钢丝11绑扎封闭。软式透水管8与三通9的连接处包裹有无纺布10。

环向的软式透水管8底端接入隧道的电缆槽排水沟中，端头上方设置有保温材料12。

倒梯形槽封闭后形成了环向的施工缝，施工缝表面涂刷防水粘结材料17，并布设丁基橡胶板15，丁基橡胶板15上覆盖钢板套拱16，通过化学锚栓13固定，化学锚栓13处设置有锚固胶14作为密封。钢板套拱16拱脚处通过钢垫板21和高强锚固螺栓22与隧道原结构固定，拱脚上二次浇筑混凝土形成拱架混凝土固定墩20。

具体施工步骤如下：

一、刻槽泄水装置

考虑到早期隧道刻槽部位较多，在不增加刻槽部位的情况下，充分利用既有刻槽7增设泄水孔1，优化刻槽方案，采用φ50软式透水管8排水。如图1所示。

① 将隧道衬砌原有涂料清理干净（衬砌混凝土外露），拆除既有瓷砖，确保整个待处治二衬表面干燥洁净、无漏水、无杂物等；

②拆除既有刻槽7部位填充材料，清理干净；既有刻槽扩挖，呈倒梯形，底宽8cm，顶宽15cm，刻槽内壁需要清水清理干净，不能存在灰尘，增加填充材料粘结效果，如图2所示；

③ 刻槽挖至设计部位后，在底部打设。Φ80钻孔，孔深2.5m，清空，埋置φ50软式透水管8，黄土地层不宜成孔地段可采用钢筋带入方式塞入透水管，透水管端头应绑扎封闭，防止泥沙进入透水管，影响透水效果；

④ 环向透水管与径向透水管采用专业三通管连接，保证排水通水效果，如图3所示。

⑤ 待径向透水管、环向透水管安装完毕后，采用环氧砂浆6封闭透水管表面，填充水泥基渗透结晶堵漏材料5封堵刻槽，表面涂刷高弹厚质丙烯酸防水涂料4；

⑥ 环向透水管底部接入加深电缆槽排水沟，该隧道照明用电从拱部直接引入洞内，并未走电缆槽，可充分利用电缆槽位置增设保温排水沟排水；

⑦ 隧道进口加大电缆槽保温水沟埋置深度，防止水沟冻结。

二、钢套拱封堵处置装置

二衬表面处理完后，在二衬表面待处治范围内均匀涂刷一层防水粘结材料17，可采用环氧树脂胶，涂刷厚度约为1-2mm，涂刷层数1-2遍，具体根据选用材料施工工艺要求进行，防水粘结材料一次喷涂范围可根据后续橡胶板范围确定；涂刷后应对防水粘结层进行质量检测，应无漏刷、厚度均匀，无流挂等。

防水粘结材料17喷涂后，按要求布设2cm厚丁基橡胶板15一层，或常用的EVA防水板，从检修道板开始布置，整体环向铺设，丁基橡胶板15的布设应该覆盖处治段落内的施工缝（环向缝）；

橡胶板施做完毕后可进行钢板套拱16的安装。钢板套拱16厚度为5mm，钢板套拱16和隧道衬砌之间采用化学锚栓13固定（见图6所示），锚栓固定处的橡胶板打孔，孔洞周围用橡胶垫和密封胶或防水涂料涂装密封，保证其密闭性。钢板拼装单元尺寸可根据施工实际情况进行，可以分片于洞外进行组装，分片单元可为宽80cm，长2.5至3米，具体以方便施工为宜；钢板拼接可采用边对边形式进行拼接（见图7所示）；

钢板套拱16拱脚采用预埋钢垫板21焊接，钢质调整垫板与原结构地平面采用高强锚固螺栓22连接；钢垫板21采用15cm宽2cm厚，钢垫板21与检修道板采用φ20高强锚固螺栓22连接。整体钢板套拱安装完毕后，应将拱脚进行二次浇筑混凝土，形成拱架混凝土固定墩20（见图8所示）；固定墩的施做根据现场检修道板实际情况进行选定；

⑤ 钢板套拱施做完毕后，应进行表面防腐涂层（隧道装饰色）实施，另外应根据要求安装复位相关管线及灯具。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。