一种盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构的制作方法

本实用新型属于盾构隧道结构技术领域，具体涉及一种盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构。

背景技术：

盾构管片是盾构隧道施工的主要装配构件，设于隧道内衬墙内部，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用，环梁是盾构端头的内衬墙与盾构管片衔接处结构，主要作用是将盾构管片与盾构端头内衬墙连接，且起到接口止水的作用。通常情况下，盾构管片是混凝土预制结构，而环梁是混凝土现浇结构，在施工过程中，为保证盾构隧道结构的防水性能，现浇混凝土环梁与预制混凝土管片连接处的接缝中设置遇水膨胀的膨胀止水条，膨胀止水条遇水自行膨胀2-3倍，填充孔间缝隙，此外，还在盾构管片与内衬墙之间注浆填充层做防水层。但是，由于盾构管片与环梁都属于大体积混凝土，其对温差变化造成的热胀冷缩非常敏感，极易在混凝土内聚力较差的部位拉扯形成缺陷，长期的震动扰动极易导致现浇环梁与管片的交接部位出现过水缝隙，且注浆填充层注浆不饱满或因后期的变形出现新的缝隙，而盾构一般位于地下水位线以下，地下水和地面降水形成的径流都会产生较大的水压，这种水压长期存在，在现浇环梁与管片接缝处出现过水缝隙或注浆填充层出现缝隙时极易使盾构隧道内部产生水的渗漏。一旦环梁与管片接缝处出现水的渗漏，就需要对接缝处进行维修处理，现有技术中对接缝处维修处理的方法复杂，如公开号为cn109184707a专利名称为盾构接收洞门的渗水处理方法的专利文献；此外，现有技术中常采用的发泡聚氨酯裂缝维修工艺需要将接缝处扩宽，会破坏接缝周边混凝土，损害混凝土抗压强度。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构，通过多层次的防水构造，使接缝处恢复原有防水结构，解决渗漏水问题，且不破坏接缝周边混凝土。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构，包括内衬墙、环梁和管片，环梁固定环设于内衬墙内侧且位于隧道洞口处，管片环设于内衬墙内侧且与环梁固定连接，环梁与管片的环形接缝中依次填充有泡沫填充材料、封缝胶泥，泡沫填充材料位于封缝胶泥的外环处；位于环形接缝处的环梁和管片的表面设有适于覆盖封缝胶泥的粘接剂层，粘接剂层表面设有密封胶带层。

技术方案中，优选的，管片与内衬墙之间填充灌浆材料形成注浆填充层。

技术方案中，优选的，环形接缝中还填充有灌浆材料，灌浆材料位于泡沫填充材料的内环处。

技术方案中，优选的，环形接缝中和/或环梁与内衬墙的缝隙中和/或管片与注浆填充层的缝隙中还设有若干膨胀止水条。

技术方案中，优选的，管片上设有若干注浆孔，注浆孔由管片的内表面延伸至注浆填充层中，注浆孔中填充有灌浆材料。

技术方案中，优选的，每个注浆孔均沿管片的径向设置，且沿同一个垂直于管片的轴线的环上周向排布。

技术方案中，优选的，注浆孔与环形接缝之间的距离为150-250mm；进一步优选的，注浆孔与接缝之间的距离为200mm。

技术方案中，优选的，相邻的注浆孔之间的距离为250-350mm；进一步优选的，相邻的注浆孔之间的距离为300mm。

技术方案中，优选的，粘接剂层以环形接缝为对称中心线，粘接剂层的宽度为250-350mm；进一步优选的，粘接剂层的宽度为300mm。

技术方案中，优选的，环梁为在钢筋中现浇混凝土形成，环梁与管片之间、环梁与内衬墙之间通过预埋钢筋连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：该盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构，接缝中填充泡沫填充材料，并通过封缝胶泥将接缝密封，接缝中填充灌浆材料，密封后通过粘接剂将密封胶带固定粘接在接缝顶部处，多层次的防水构造相配合，形成了第一层次注浆填充层防水固结填充；第二层次泡沫填充材料、封缝胶泥密封；第三层次粘接剂层、密封胶带密封的多层次防水构造，刚柔结合，可有效阻挡来自管片与环梁的接缝渗漏的水，彻底解决盾构端头现浇环梁结构与管片交接处渗漏；该维修结构维修工艺步骤简单，不用破坏裂缝周边的混凝土结构，不损害混凝土抗压强度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构的剖面图；

图2是图1中a处的局部放大图。

其中：1-内衬墙；2-环梁；3-管片；4-泡沫填充材料；5-封缝胶泥；6-粘接剂层；7-密封胶带层；8-注浆填充层；9-膨胀止水条；10-注浆孔。

具体实施方式

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，由于管片与环梁都是圆环状结构，全文所称“外环”指管片或环梁靠近隧道外部的一侧，即圆环外部的一侧，“内环”指靠近隧道内部的一侧，即圆环的内部的一侧。

盾构隧道中，管片与环梁都属于大体积混凝土，热胀冷缩非常敏感，极易在混凝土内聚力较差的部位拉扯形成缺陷，因此，长期的震动扰动极易导致现浇环梁与管片的接缝部位出现过水缝隙，且注浆填充层注浆不饱满或因后期的变形出现新的缝隙，而由于盾构一般位于地下水位线以下，极易在接缝部位产生水的渗漏，为解决这一问题，本实用新型提供了一种盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构。

如图1、图2所示，本实施例的一种盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构，包括内衬墙1、环梁2和管片3，环梁2固定环设于内衬墙1内侧且位于隧道洞口处，管片3环设于内衬墙1的内侧且与环梁2固定连接，环梁2与管片3的环形接缝中依次填充有泡沫填充材料4、封缝胶泥5，泡沫填充材料4位于封缝胶泥5的内环处；位于环形接缝处的环梁2和管片3的表面设有适于覆盖封缝胶泥5的粘接剂层6，粘接剂层6表面设有密封胶带层7。

该盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构，在环形接缝中填充泡沫填充材料，然后通过封缝胶泥将环形接缝密封，并在密封后通过粘接剂将密封胶带固定粘接在接缝处，形成多层次防水构造，可有效阻挡来自管片与环梁的接缝渗漏的水，解决盾构端头环梁与管片接缝处的渗漏；且该维修结构维修工艺步骤简单，不用破坏裂缝周边的混凝土结构，不损害混凝土抗压强度。

其中，管片3为预制混凝土结构，环梁2为现浇混凝土结构，环梁2与管片3之间通过预埋钢筋连接，环梁2与内衬墙1之间通过预埋钢筋连接。

泡沫填充材料4可以是粘贴在接缝中两基面上的泡沫膨胀胶带，也可以是泡沫条，可根据裂缝深度选择泡沫填充材料的形状类型，泡沫填充材料属于现有技术，是建筑工程中常用的填充建筑裂缝、缝隙的材料，其材质可以是聚氨酯、聚乙烯、橡胶等。

封缝胶泥5属于现有技术，是建筑工程中常用的密封裂缝等结构的材料，可根据实际情况选择不同材料的封缝胶泥，如以环氧树脂为主剂的封缝胶泥。

粘接剂层6为在接缝周边的环梁和管片的表面涂覆粘接剂后形成的层结构，粘接剂的作用是将密封胶带牢固的粘接在接缝周边处，可使用现有技术中的不同材料的粘接剂实现，优选的，粘接剂为双组份触变粘接剂，粘接强度更佳，接缝处结构密封性更好。粘接剂的涂覆宽度可根据实际情况选择，但是粘接剂层的宽度太窄，对密封胶带的粘接强度不够，密封胶带易脱落，导致接缝密封效果差，而粘接剂层宽度太宽一方面造成粘接剂和密封胶带的浪费，还会影响环梁和管片表面的结构。优选的，粘接剂层6以接缝的中心线为对称中心线，宽度为250-350mm，更优选的，粘接剂层6的宽度为300mm。

密封胶带层7为通过粘接剂将密封胶带粘接在接缝周边处形成的层状结构，密封胶带可使用现有技术中不同类型的密封缝隙用密封胶带，优选的，密封胶带选择变形缝专用密封胶带，变形缝专用密封胶带属于现有技术，变形缝专用密封胶为一种热塑性胶带，抗紫外线，富有弹性，抗水解、抗撕拉性能好，且具有防水的功能，又可以释放热胀冷缩带来的各种应力释放。

技术方案中，优选的，管片3与内衬墙1之间填充灌浆材料形成注浆填充层8，管片3与内衬墙1之间填充灌浆材料形成注浆填充层，作为管片与内衬墙之间的防水层，大幅提高盾构隧道防水可靠性，适用于盾构隧道接缝防水，特别适用于地层透水性强、水压力大的隧道或对防水要求高的隧道；

技术方案中，优选的，环形接缝中填充有灌浆材料。环形接缝中填充灌浆材料，在环形接缝中形成另一层次的防水构造，与封缝胶泥和密封胶带防水结构配合，形成了：第一层次防水构造：注浆填充层防水固结填充；第二层次防水构造：泡沫填充材料、封缝胶泥；第三层次防水构造：粘接剂层、密封胶带的多层次防水构造，彻底解决盾构端头现浇环梁结构与管片交接处渗漏。

其中，灌浆材料属于现有技术，可用现有技术中常用的堵漏灌浆材料，例如橡化沥青、树脂、促进剂、引发剂等的混合物。

技术方案中，优选的，环形接缝中靠近环梁2的内环的区域填充有泡沫填充材料4，接缝的靠近环梁2的内环的端部被封缝胶泥密封，环形接缝的剩余区域被灌浆材料填充。泡沫填充材料的填充厚度优选的范围是6-10mm。如图1所示，为位于隧道底部的环梁，泡沫填充材料4填充在环梁与管片的接缝的顶部区域，密封胶泥在泡沫填充材料上方将泡沫填充材料上方的接缝密封。

技术方案中，优选的，环梁2与管片3的接缝之间、环梁2与内衬墙1的缝隙之间、管片3与注浆填充层8的缝隙之间还设有若干膨胀止水条9，膨胀止水条9既有一般橡胶制品的性能，又有能遇水自行膨胀的性能，以水止水。膨胀止水条遇水膨胀，一般膨胀倍率在2-3倍之间，安装在各结构相接处，当遇水时，吸水膨胀，填充空间缝隙，阻止水的扩散蔓延。膨胀止水条属于现有技术，作为防水件已被广泛应用于游泳池、污水处理工程、地下铁路等工程的施工缝、伸缩缝等。

技术方案中，优选的，管片3上设有若干注浆孔10，注浆孔10均由管片3的内表面延伸至注浆填充层8中，注浆孔10中填充有灌浆材料。由于长期的震动扰动导致环梁与管片交接部位出现过水缝隙，在管片上进行钻孔，注浆孔通入注浆填充层中，通过注浆孔注浆对缝隙进行填充，形成防水固结填充。

技术方案中，优选的，每个注浆孔10均沿管片的径向设置，且沿同一个垂直于管片的轴线的环上周向排布。由于盾构管片是圆环状，沿同一圆周设置注浆孔可使注浆更均匀。

技术方案中，优选的，注浆孔10与环形接缝之间的距离为150-250mm。注浆孔10与环形接缝之间的距离太小钻孔时会使接缝周边的混凝土结构被破坏，而距离太大则会使注浆无法填满接缝，填充效果不佳。进一步优选的，注浆孔10与接缝之间的距离为200mm。

技术方案中，优选的，相邻的注浆孔10之间的距离为250-350mm。进一步优选的，相邻的注浆孔10之间的距离为300mm。

本实施例所述的盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构的施工方法具体如下：

1.在管片与环梁的接缝处，以接缝的中心线为中心线，沿缝宽度方向两边各150mm进行清缝处理，并对作业面进行打磨清理；

2.清理接缝处两侧面，在两侧面粘贴泡沫膨胀胶带，使用封缝胶泥对泡沫膨胀胶带顶部的接缝部位进行封缝处理；

3.在管片的内侧表面上钻注浆孔，注浆孔沿管片径向，由管片内表面延伸至注浆填充层中，注浆孔与接缝之间的距离为200mm；

4.在管片的内侧表面上间隔钻多个注浆孔，多个注浆孔沿垂直于管片的轴线的同一圆排布，相邻的注浆孔之间的孔距为300mm；

5.在各注浆孔上安装注浆针头；

6.通过注浆针头将多组份堵漏灌浆材料(橡化沥青、树脂、促进剂、引发剂等的聚合物)灌注至原注浆填充层及接缝之间的空隙，注浆料聚合时间约为10秒，25℃条件下，灌浆压力为点灌，低压，间断式注浆；

7.灌浆结束后，再次对管片内壁表面打磨清理，以接缝为中心线，清理宽度300mm，在清理干净的基面上涂刷双组分触变粘接剂；

8.将变形缝专用密封胶带粘贴在触变粘接剂上面；

9.疏通底部排水设施、保证排水通畅。

本实施例所述的盾构端头环梁与管片接缝处渗漏维修结构，接缝中填充泡沫填充材料，并通过封缝胶泥将接缝密封，接缝中填充灌浆材料，密封后通过粘接剂将密封胶带固定粘接在接缝顶部处，多层次的防水构造相配合，形成了第一层次注浆填充层防水固结填充；第二层次泡沫填充材料、封缝胶泥密封；第三层次粘接剂层、密封胶带密封的多层次防水构造，可有效阻挡来自管片与环梁的接缝渗漏的水，彻底解决盾构端头现浇环梁结构与管片交接处渗漏；该维修结构维修工艺步骤简单，不用破坏裂缝周边的混凝土结构，不损害混凝土抗压强度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。