一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构

1.本实用新型涉及隧道工程技术领域，特别是涉及一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构。


背景技术：

2.隧道渗漏水是全世界的隧道最多见的病害之一，在隧道工程界一直有着“十隧九漏”的说法。20世纪60年代以前修建的隧道大多未做防水处理，渗漏水问题突出。20世纪80年代末，京广铁路大瑶山隧道采用“新奥法”以来，“新奥法”在我国隧道工程施工中，得到了广泛的应用。“新奥法”的结构特点是采用复合式衬砌。通常以锚喷、锚网喷和钢拱架作为柔性初期支护。初期支护用以保护围岩，允许围岩产生一定变形，充分发挥围岩的自承能力。以模浇二次衬砌作为安全储备，围岩是支护结构的主体。在初期支护与二次衬砌之间铺设防水板，用以阻隔山体中的地下水。但是由于施工工艺、荷载条件变化等原因，施工缝、变形缝渗漏水占隧道总渗漏水的60％以上，个别工程甚至出现“见缝必漏”的现象。
3.隧道渗漏会导致二次衬砌钢筋锈蚀、混凝土腐蚀，影响隧道结构安全和耐久性；危机隧道内机电设备的正常使用；在寒区还会导致隧道冻害，影响结构安全的同时，还可能侵入建筑限界，产生路面结冰，危及行车安全。对于公路隧道，会导致路面积水，降低路面摩擦系数，极易造成车辆侧滑、方向失控而发生交通事故；对于铁路隧道，渗漏水会导致轨道锈蚀，据统计，在渗漏水条件下，隧道钢轨的使用周期仅为正常状态下的50％。如果隧道渗漏水不修复，长期的维修保养费用可达正常的5倍。我国每年花费在隧道渗漏水处置上的资金数以亿计。
4.导致隧道渗漏水的因素可以分为自然因素和人为因素。施工过程中，由于人为因素，导致防水板因岩石、锚杆端头、挂钉等刺破；运营过程中，由于荷载、变形等自然因素，导致防水板张拉破裂，是隧道产生渗漏水的重要原因。
5.为了解决隧道渗漏水问题，现有技术中提供了多种方案，例如，公告号为 cn207646896u，公开了一种建筑工程防水结构，具体公开了在pe泡沫管内部安装遇水膨胀止水条，当水渗透进入时，遇水膨胀止水条对渗透进来的水进行吸收。该防水结构虽然可以起到一定的防止渗漏水的效果，但是其结构固定，适用的范围不广。再例如，公告号为cn111271097a，公开了适用于重构隧道衬砌的施工缝防水结构及其施工方法，具体公开了在错台施工缝上设置三道止水胶。该方式可以保证防止施工缝渗漏水，但是其同样存在结构固定，适用的范围不广等问题。
6.防水卷材作为常用的防水材料在防止隧道渗漏水施工被广泛应用，当前隧道常用的防水卷材包括：pvc防水卷材、eva防水卷材、pe防水卷材，但都不具有自堵漏、自修补的能力。因而急需提供一种具有自愈合、自堵漏性能的隧道防水卷材，具有重大的社会与经济效益。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构。在隧道防水卷材收到刺破、划开、开裂时，具有自我堵漏防水能力的一种防水卷材的结构。
8.本实用新型提供了如下方案：
9.一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构，包括：
10.至少两层防水卷材，至少两层所述防水卷材的表面相对布置，相邻两层所述防水卷材各自相对的表面局部相连以使相邻两层所述防水卷材之间形成多个腔体；
11.其中，所述腔体的内部用于承载充填的遇水膨胀止水胶。
12.优选地：沿相邻两层所述防水卷材各自的宽方向形成有连接压痕线，以使相邻两层所述防水卷材通过所述连接压痕线实现各自相对的表面的局部相连。
13.优选地：所述连接压痕线采用热轧工艺制作而成。
14.优选地：所述腔体的两端采用热风焊接工艺形成有封口结构。
15.优选地：所述防水卷材的宽度为2-2.1米、厚度为1.2-2.0毫米、长度不小于20米的pvc防水卷材。
16.优选地：相邻两根所述连接压痕线之间的距离为50-60厘米。
17.优选地：所述防水卷材的两端分别形成有用于实现与其他防水卷材相连的连接端口。
18.优选地：所述遇水膨胀止水胶为pj220遇水膨胀止水胶或pj400遇水膨胀止水胶。
19.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
20.通过本实用新型，可以实现一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构，在一种实现方式下，该结构可以包括至少两层防水卷材，至少两层所述防水卷材的表面相对布置，相邻两层所述防水卷材各自相对的表面局部相连以使相邻两层所述防水卷材之间形成多个腔体；其中，所述腔体的内部用于承载充填的遇水膨胀止水胶。本技术提供的具有自愈合能力的隧道防水卷材结构，结构简单合理，运输使用方便，适用范围广。可以满足隧道多个部位的防渗漏水场合使用。在防水卷材被破坏后，遇水膨胀止水胶在与水接触后会硬化变成复原性良好的橡胶弹性体、浸水后自身体积膨胀、充填空隙发挥良好的止水效果，使得该结构具有优异的防水(渗)性能。
21.当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例提供的一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构的剖视图；
25.图3是本实用新型实施例提供的a局部放大示意图。
26.图中：防水卷材1、腔体2、遇水膨胀止水胶3、连接压痕线4。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.实施例
29.参见图1、图2、图3，为本实用新型实施例提供的一种具有自愈合能力的隧道防水卷材结构，如图1、图2、图3所示，该结构可以包括：
30.至少两层防水卷材1，至少两层所述防水卷材1的表面相对布置，相邻两层所述防水卷材1各自相对的表面局部相连以使相邻两层所述防水卷材1之间形成多个腔体2；
31.其中，所述腔体2的内部用于承载充填的遇水膨胀止水胶3。
32.本技术实施例提供的防水卷材结构，采用至少两层防水卷材表面相对布置的方式，并通过适当的工艺将相邻两层防水卷材进行局部连接，使两层防水卷材之间形成多个腔体，在腔体内填充遇水膨胀止水胶。形成的防水卷材结构即可以保留普通防水卷材的易于卷曲收纳运输以及易于现场施工使用等优点，同时还可以在防水卷材受到刺破、划开、开裂时，可以自我堵漏防水。可以理解的是，本技术提供的防水卷材可以形成多层结构，在制作时只需保证在相邻的两层防水卷材之间形成腔体即可，并在各个腔体内均填充遇水膨胀止水胶，形成多层自我堵漏防水结构。
33.遇水膨胀止水胶作为施工性优良的止水材料、是水膨胀单液型密封剂。一经硬化就变成复原性良好的橡胶弹性体、浸水后自身体积膨胀、充填空隙发挥确实的止水效果，具有优异的防水(渗)性能。其防水机理为：遇水膨胀止水胶是一种单组份、无溶剂、遇水膨胀的聚氨酯类无定型膏状体，它以聚氨酯预聚体为基础、含有特殊接枝技术的脲烷膏状体，固化成形后具有遇水体积膨胀和弹性密封止水的双重密封止水机理，起到很好的止水效果；有良好的填充性和粘接性，确保产品填入裂缝和空隙中，因而适用于潮湿、光滑及粗糙的表面；特有的柔性确保它适合不规则的基面接缝防水；具有好的耐化学介质性能，用于密封结构接缝和钢筋、管、线等周围的渗漏。具有双重密封止水功能，当水进入接缝时，它可以利用橡胶的弹性(以压缩应力止水)和遇水膨胀体积增大 (以膨胀压止水)填塞缝隙，起到止水作用，从而具有防水作用。
34.在实际应用中，在相邻两层防水卷材之间的腔体可以采用多种方式制作形成，各个腔体可以均形成独立的结构，也可以形成彼此连接的结构。例如，在一种实现方式下，本技术实施例可以提供沿相邻两层所述防水卷材1各自的宽方向形成有连接压痕线4，以使相邻两层所述防水卷材1通过所述连接压痕线 4实现各自相对的表面的局部相连。该连接压痕线可以实现两层防水卷材的局部连接，同时在两条连接压痕线之间即可形成该腔体。进一步的，所述连接压痕线采用热轧工艺制作而成。为了方便遇水膨胀止水胶的灌装，该腔体的两端可以形成开口结构，在灌装之前将其中一端的开口密封，通过另一开口进行灌装，为了保证灌装后封口紧密，所述腔体的两端采用热风焊接工艺形成有封口结构。尽快将灌入口进行热风焊接技术从而保证焊缝的效果。
35.在实际应用中，该防水卷材可以包括多种，例如，在一种实现方式下，本技术实施例可以提供所述防水卷材的宽度为2-2.1米、厚度为1.2-2.0毫米、长度不小于20米的pvc防水卷材。相邻两根所述连接压痕线之间的距离为50-60厘米。所述防水卷材的两端分别形成有用于实现与其他防水卷材相连的连接端口。选择宽度为2-2.1m、厚度为1.2mm-2.0mm、长度20m以上的pvc 防水卷材，pvc防水卷材之间由热轧方式进行隔离成为若干个腔体，每隔 50-60cm设置一个，防水卷材的左右两侧多预留pvc板用于与其他卷材连接。
36.本技术实施例提供的止水胶可以选择任一种可以实现遇水膨胀的止水胶，例如，所述遇水膨胀止水胶为pj220遇水膨胀止水胶或pj400遇水膨胀止水胶。
37.本技术实施例提供的遇水膨胀止水胶主要性能指标如表1、表2所示：
38.表1
[0039][0040]
表2
[0041] pj220pj400测定法固含量9092gb/t2793抗拉强度(mpa)0.650.55jc/t907-2002断裂伸长率(％)550500gb/t16777体积膨胀倍率(v01％)235430gb/tl8173.3-2002
[0042]
总之，本技术提供的具有自愈合能力的隧道防水卷材结构，结构简单合理，运输使用方便，适用范围广。可以满足隧道多个部位的防渗漏水场合使用。在防水卷材被破坏后，遇水膨胀止水胶在与水接触后会硬化变成复原性良好的橡胶弹性体、浸水后自身体积膨胀、充填空隙发挥良好的止水效果，使得该结构具有优异的防水(渗)性能。
[0043]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0044]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范
围。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、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。