專利名稱：隧道脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隧道養(yǎng)護維修技術(shù)，涉及隧道脫空病害處治技術(shù)，具體涉及隧道襯砌 脫空以及隧道路面板底脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，隧道的數(shù)量和建設(shè)規(guī)模都達到了空前之最。由于 隧道工程建設(shè)質(zhì)量和運營管理涉及人民的生命與財產(chǎn)安全，因而受到有關(guān)部門的高度重視 和社會的廣泛關(guān)注。隧道的病害是影響隧道安全的一個非常重要的方面，因此，開發(fā)新型、 高效、經(jīng)濟、耐久的隧道病害處治技術(shù)，是我國隧道建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵問題。在隧道的病害中，脫空是隧道工程常見的病害之一。脫空部位主要出現(xiàn)于隧道拱 頂、左右邊拱以及隧道板底，一般可分為二次襯砌與隔水層間脫空、隔水層與初期支護間脫 空、初期支護與圍巖間脫空以及板底與仰拱間脫空。隧道作為永久性的重要結(jié)構(gòu)物，對其安 全性、耐久性要求較高。因此，開發(fā)隧道脫空病害處治技術(shù)對于隧道工程安全保障具有重大眉、ο目前治理隧道脫空病害的方法有水泥混合液壓漿、噴射混凝土等，比較常用的是 水泥壓漿處理。水泥壓漿處理的主要缺陷是耐久性差。對于隧道底板脫空，采用水泥壓漿 方法一般只能維持幾個月。而開挖式維修不僅耗費巨大的人力、財力和物力，而且封閉施工 工期較長，對交通干擾較大。高聚物注漿技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的地基基礎(chǔ)快速加固技術(shù)。該技術(shù)通 過向地基中注射多組份高聚物材料，利用高聚物材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化 的特性，達到加固地基、填充脫空或提升地板的目的。目前，高聚物注漿技術(shù)主要應(yīng)用于工 業(yè)與民用建筑的地基加固和道路維修，目前國內(nèi)隧道脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)未見相 關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究開發(fā)隧道脫空病害高聚物注漿 處治技術(shù)，為隧道病害處治提供快速、高效、無損、經(jīng)濟、實用的新方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種隧道脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)及其施工方法，基于探地雷達(GPR)或落 錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；根據(jù)隧道脫空病害狀況，向脫空部位注射高 聚物材料，材料發(fā)生反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化，從而快速填充脫空。具體實施步驟為(1)基于探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；(2)對于需要處治的隧道襯砌脫空部位，以一定間距鉆注漿孔，孔深由襯砌的厚度 決定；對于需要處治的隧道脫空底板，以一定間距鉆注漿孔，孔深至底板與仰拱之間；(3)通過注漿孔向襯砌內(nèi)部、底板脫空區(qū)域注射高聚物材料；
(4)利用探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)檢測評價注漿效果，如滿足要求， 則停止注漿；如不滿足要求，則需進行補注，直到達到要求為止。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)處治效果好。注射的高聚物材料耐久性好，防水性能優(yōu)良，并具有較好的彈性。 而傳統(tǒng)水泥壓漿會產(chǎn)生干縮，固結(jié)后為脆性材料，抗折強度低，因此耐久性較差；(2)施工快捷，不需養(yǎng)生。材料注射后15分鐘內(nèi)可形成90%以上的強度，即可放 行交通。與傳統(tǒng)的隧道病害處治方法相比，本發(fā)明開發(fā)的高聚物注漿技術(shù)可節(jié)省70%以上 的工期；C3)針對性強，可控性好。本發(fā)明專利利用高聚物材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后體積自行膨 脹的特性，達到快速填充脫空的目的，而且材料固化后其密度和強度可根據(jù)工程需要調(diào)控。 因此，與傳統(tǒng)壓漿方法相比，本發(fā)明開發(fā)的高聚物注漿技術(shù)具有更好的針對性和可控性；(4)節(jié)省經(jīng)費。對于隧道底板脫空處治，采用本發(fā)明開發(fā)的高聚物注漿技術(shù)比開挖 式維修可節(jié)省50%以上的費用。綜上所述，本發(fā)明開發(fā)的隧道脫空病害高聚物注漿快速處治技術(shù)與傳統(tǒng)的隧道病 害處治方法相比，在技術(shù)原理和施工方法方面都具有明顯創(chuàng)新，開創(chuàng)了快速、耐久、經(jīng)濟、實 用的隧道維修新途徑。


圖1為隧道襯砌脫空處治前結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為隧道襯砌脫空處治后結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為隧道底板脫空處治前結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為隧道底板脫空處治后結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例本發(fā)明的隧道脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)及其施工方法包括以下內(nèi) 容基于探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；根據(jù)隧道 脫空病害狀況，向脫空部位注射高聚物材料，材料發(fā)生反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化，從而快 速填充脫空。具體實施步驟為(1)基于探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；(2)對于圖1所示需要處治的隧道襯砌脫空1，以一定間距鉆注漿孔2，孔深由襯砌 的厚度決定；對于圖2所示需要處治的隧道底板脫空3，以一定間距鉆注漿孔4，孔深至底板 5與仰拱6之間；(3)通過注漿孔2向襯砌脫空1內(nèi)部或底板脫空4區(qū)域注射高聚物材料；(4)利用探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)檢測評價注漿效果，如滿足要求， 則停止注漿；如不滿足要求，則需進行補注，直到達到要求為止。
權(quán)利要求
1. 一種隧道脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)及其施工方法，其特征在于 基于探地雷達(GPR)和落錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；根據(jù)隧道脫空 病害狀況，向脫空部位注射高聚物材料，材料發(fā)生反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化，從而快速填 充脫空；具體實施步驟為(1)基于探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；(2)對于需要處治的隧道襯砌脫空部位，以一定間距鉆注漿孔，孔深由襯砌的厚度決 定；對于需要處治的隧道脫空底板，以一定間距鉆注漿孔，孔深至底板與仰拱之間；(3)通過注漿孔向襯砌內(nèi)部、底板脫空區(qū)域注射高聚物材料；(4)利用探地雷達(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)檢測評價注漿效果，如滿足要求，則停 止注漿；如不滿足要求，則需進行補注，直到達到要求為止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隧道脫空病害處治高聚物注漿技術(shù)及其施工方法?；谔降乩走_(GPR)或落錘式彎沉儀(FWD)對隧道脫空病害進行檢測；根據(jù)隧道脫空病害狀況，向脫空部位注射高聚物材料，材料發(fā)生反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化，從而快速填充脫空。本發(fā)明具有處治效果好、施工快捷、不需養(yǎng)生、針對性強、可控性好、節(jié)省經(jīng)費等特點，與傳統(tǒng)的隧道病害處治方法相比，其在技術(shù)原理和施工方法方面都具有明顯創(chuàng)新，開創(chuàng)了快速、耐久、經(jīng)濟、實用的隧道維修新途徑。
文檔編號E21D11/00GK102052081SQ20091006633
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者張蓓, 徐建國, 王復(fù)明, 王緒東, 米海剛, 董新平, 蔡迎春, 郭成超, 鐘燕輝 申請人:鄭州優(yōu)特基礎(chǔ)工程維修有限公司