本发明涉及隧道工程防渗漏，尤其是涉及一种高寒地区隧道衬砌渗漏水病害处治结构及其施工方法。
背景技术：
1、在我国高寒地区，多年冻土和季节性冻土分布广泛，约占国土总面积的40%以上。这些地区修建的公路隧道长期面临冻胀病害的严峻挑战，特别是在极端低温环境下，隧道衬砌渗漏水极易结冰（渗漏水在衬砌裂缝处结冰后体积膨胀约9%，产生的冻胀应力可达2-3mpa，远超混凝土抗拉强度），导致衬砌开裂、仰拱隆起等严重病害，不仅威胁行车安全，还可能造成重大经济损失和人员伤亡。
2、目前，高寒地区隧道渗漏水病害处治主要存在以下技术缺陷：
3、1.保温措施不完善：传统处理方法往往仅针对局部渗漏点进行修补，缺乏系统性保温设计，无法有效防止渗漏水在低温环境下结冰。
4、2.温度适应性差：现有技术难以根据环境温度变化实现动态调节，导致能源浪费或保温效果不足。
5、3.施工效率低下：衬砌表面保温施工多采用人工操作，存在施工质量不稳定、效率低下等问题。
6、4.结构耐久性不足：排水系统保温结构在冻融循环作用下易损坏，维护成本高。
7、5.系统协同性缺失：现有技术多孤立处理路面、排水沟、衬砌等部位的渗漏问题，缺乏整体协同解决方案。
8、因此，亟需开发一套集动态温控、高效施工、系统防护于一体的高寒地区隧道衬砌渗漏水病害处治结构，从根本上解决渗漏水结冰导致的系列工程问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高寒地区隧道衬砌渗漏水病害处治结构及其施工方法，通过四种技术的协同作用，有效解决了高寒地区隧道渗漏水结冰导致的衬砌开裂、仰拱隆起等问题，具有施工效率高、保温效果好、使用寿命长等优点。
2、为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：
3、高寒地区隧道衬砌渗漏水病害处治结构，包括隧道、衬砌、路面、排水沟、中心沟及检查井，处治结构包括：
4、保温不锈钢管防渗漏体系，设置于路面下方，包括预制混凝土套筒、不锈钢管、弹性柱及柔性热隔离介质，不锈钢管埋设于预制混凝土套筒内并与排水沟连通，预制混凝土套筒与不锈钢管的间隙填充柔性热隔离介质，弹性柱均匀布设于预制混凝土套筒内并通过送风管与热风机连接；
5、保温板封闭热风消冰体系，覆盖于排水沟顶部，包括可拼接的保温板节段、伸缩板及加重块，保温板节段通过插块与插孔配合连接，伸缩板固定于保温板节段底部并通过限位板调节间距，加重块通过连接柱安装于保温板节段上部；
6、玻璃纤维布保温层，粘贴于衬砌表面，包括无机纤维保温浆液基底及玻璃纤维布，无机纤维保温浆液通过喷涂挂布一体式台车喷涂于衬砌表面，玻璃纤维布通过喷涂挂布一体式台车定向粘贴；
7、沥青玻璃棉保温层，设置于检查井内部，通过环向撑架固定，环向撑架包括球形连接头、横向连接杆及竖向连接杆，横向连接杆通过固定块卡接于限位轨道的限位槽内，竖向连接杆连接相邻球形连接头并通过底部支撑架固定沥青玻璃棉。
8、进一步地，保温不锈钢管防渗漏体系还包括抱箍体系，抱箍体系包括半弧形抱箍及固定板，半弧形抱箍套装于不锈钢管外并通过固定板螺栓固定，相邻半弧形抱箍通过螺纹套筒安装加热棒，送风管通过导向连接筒限位，弹性柱与柔性热隔离介质交替填充于预制混凝土套筒内。
9、进一步地，保温板封闭热风消冰体系还包括伸缩支撑柱，伸缩支撑柱设置于伸缩板与排水沟底部之间，保温板节段上部的热风机通过送风管向排水沟输送热风，加重块两侧通过弧形限位板限位，连接柱顶部设有限位头。
10、进一步地，喷涂挂布一体式台车包括对称设置的承重板及滑轮，承重板上安装底座及注浆孔，注浆孔通过出浆管连接导向罩，喷涂平台上设照明灯及智能操作屏，玻璃纤维布通过转轴安装于底部支架，并通过绳索及智能导向轮定向粘贴于衬砌表面。
11、进一步地，环向撑架的球形连接头周向对称设置螺纹套筒，横向连接杆与竖向连接杆通过螺纹套筒固定连接，沥青玻璃棉包裹于环向撑架外侧并通过底部支撑架固定于检查井底部。
12、高寒地区隧道衬砌渗漏水病害处治结构的施工方法，包括以下步骤：
13、步骤一、路面开挖：使用全站仪定位后，采用人工与机械结合的方式开挖路面，形成用于埋设保温不锈钢管防渗漏体系的槽体；
14、步骤二、路面不锈钢管埋设：将预制混凝土套筒置于槽体内，安装不锈钢管并通过抱箍体系固定，在预制混凝土套筒与不锈钢管的间隙填充柔性热隔离介质，连接热风机与弹性柱的送风管，完成后浇筑后浇混凝土；
15、步骤三、排水沟顶部保温板安装：将保温板节段通过插块与插孔拼接，调节伸缩板的限位板间距后覆盖于排水沟顶部，安装伸缩支撑柱及加重块，连接热风机与送风管；
16、步骤四、衬砌表面基底喷涂：通过喷涂挂布一体式台车的注浆孔储存无机纤维保温浆液，经出浆管及导向罩喷涂于衬砌表面，启动余料收集盒的加热棒加速浆液凝固；
17、步骤五、衬砌表面玻璃纤维布粘贴：将玻璃纤维布安装于喷涂挂布一体式台车的转轴，通过绳索及智能导向轮驱动玻璃纤维布沿衬砌表面定向移动并粘贴；
18、步骤六、中心沟检查井沥青玻璃棉安装：在检查井内安装环向撑架，通过横向连接杆的固定块卡接于限位轨道，逐层连接竖向连接杆并通过底部支撑架固定沥青玻璃棉。
19、进一步地，步骤二中抱箍体系的半弧形抱箍通过固定板螺栓固定后，在螺纹套筒内安装加热棒，弹性柱与柔性热隔离介质交替填充后通过导向连接筒限位送风管。
20、进一步地，步骤三中保温板节段的伸缩板与排水沟底部之间设置伸缩支撑柱，加重块通过连接柱及限位头固定，并通过弧形限位板侧向限位。
21、进一步地，步骤四中喷涂挂布一体式台车通过滑轮移动，智能操作屏实时调整出浆管的喷涂参数，余料收集盒回收未凝固的无机纤维保温浆液。
22、进一步地，步骤六中环向撑架的球形连接头通过螺纹套筒连接横向连接杆及竖向连接杆，沥青玻璃棉包裹于环向撑架外侧并通过底部支撑架固定于检查井内壁。
23、与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：
24、1、本发明采用柔性热隔离介质填充路面开槽埋设不锈钢管技术，利用填充柔性热隔离介质，对路面形成一个缓冲保护作用，当隧道现场温度过低时，弹性柱由于热胀冷缩原理，体积缩小，此时温度传感器接收到温度过低信号后，通过热风机连接的送风管分别向不锈钢管和弹性柱传递热风，并且启动加热棒，弹性柱由于受热膨胀，恢复正常体积，且从排水沟流向不锈钢管的渗漏水受热，不会发生结冰现象；当温度上升达到一定限值后，加热棒停止加热，送风管停止或减小热风传递速度，避免弹性柱体积膨胀超过安全限值。
25、2、本发明采用排水沟顶部保温板封闭热风消冰技术，保温板节段上部设有连接柱安装加重块，并在连接柱顶部安装限位头，加重块两侧安装弧形限位板，对加重块进行安全限位保护；保温板节段上部还设有热风机，通过送风管向排水沟输送热风，避免排水沟内的渗漏水因温度过低，发生结冰现象。
26、3、本发明采用衬砌表面粘贴玻璃纤维布保温技术，采用喷涂挂布一体式台车进行隧道衬砌基底喷涂和玻璃纤维布粘贴，该台车出浆管出口处设有导向罩进行导向喷涂，且在喷涂平台上安装照明灯，便于实时高清传输衬砌表面喷涂情况，并方便工人通过智能操作屏进行喷涂施工实时调整，保证基底喷涂质量，挂布施工时，通过绳索和竖向导向柱上安装的智能导向轮，推动玻璃纤维布定向向上移动，进行挂布粘贴，提高衬砌表面粘贴玻璃纤维布的速度。
27、4、本发明采用中心沟检查井内设沥青玻璃棉保温技术，中心沟检查井内部设置环向撑架进行沥青玻璃棉固定，该环向撑架的球形连接头前后、上下、左右均对称安装螺纹套筒与横向连接杆和竖向连接杆固定，并在底部球形连接头上安装底部支撑架，对底部沥青玻璃棉进行固定，同时也保证置环向撑架结构牢固。