一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法及系统与流程

1.本发明属于隧道衬砌病害治理技术领域，更具体地，涉及一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法及系统。


背景技术：

2.渗漏水是常见的隧道工程病害之一，目前我国隧道工程基本上都存在着不同程度的渗漏问题，渗漏部位分布在衬砌及围岩各处。同时，在我国东北及西北寒冷地区，渗漏水不但是隧道工程最普遍的病害之一，还会进一步引发冻害。比如新疆某隧道在修建后发生了严重的渗漏现象，在温度极低的条件下反复冻结融化，导致隧道几乎不能使用。渗漏水引发的次生隧道病害，如衬砌劣化、空洞等，这些次生病害进一步危害到隧道结构的安全性。因此在隧道病害诊断中，将渗漏水作为一项隧道病害类的重要考虑因素。
3.目前对隧道衬砌渗漏水的治理措施常用处置办法就是暗槽引水和堵漏止水。暗槽引水主要针对一些裂纹流水以及小面积多个出水点的情况，在衬砌内表面开矩形小槽，埋入透水管引至侧沟或边墙底部，表面用砂浆封死。如cn103437779b公开了一种这整治隧道衬砌渗水病害的施工方法，其在隧道衬砌渗水位置开设沿隧道环向的梯形槽道，在梯形槽道内布设引排管道和钢筋网片，在梯形槽道的两侧壁安装用于固定钢筋网片的膨胀螺栓。此外，cn111577383b公开了一种高寒地区隧道渗水治理方法，其在隧道侧壁设有导抗引排水结构实现渗水引流治理。这种暗槽引水做法简单易行，但会损害有效衬砌。堵漏止水就是用防水砂浆将漏水孔或漏水缝堵死，是最为普遍的病害治理措施之一。但这些方法总体来说都是“治标不治本”，对渗漏水引起的次生隧道病害无法有效处理，衬砌表面的水虽然被引走或堵死，但衬砌内部的劣化、空洞以及可能产生的冻害并没有得到有效治理。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法及系统，其根据衬砌表面的水渍分布，估算真空抽水单元的结构尺寸，确保其覆盖渗水病害范围，将真空抽水单元安装于隧道衬砌渗水病害范围内，同时将吸水单元安装于真空抽水单元与与隧道衬砌之间，并作抽真空处理直至排水量稳定至较小状态时，取出吸水材料，调制水泥浆并搅拌均匀后迅速通过注浆单元实现注浆，通过排出抽水单元排除其与隧道衬砌之间的空，直至注浆完形成稳定的渗水病害治理层，实现对隧道衬砌渗水病害的有效治理、精确治理。
5.为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法，包括如下步骤：
6.s100：根据衬砌表面的水渍分布，估算需要的薄膜的结构尺寸大小，对所述薄膜四周需进行强化并处理成粘贴条形式；
7.s200：对渗漏水部位的衬砌表面进行初步打磨，清理，去除衬砌表面的灰尘与水渍污垢，将薄膜完全覆盖在渗漏水部位的衬砌表面上，在薄膜与衬砌之间设置棉布或海绵之
类吸水材料，并记录吸水材料的初始重量；
8.s300：薄膜的四周用强力胶和钢钉与衬砌表面紧密相连，打开薄膜上的真空抽气孔，使用真空泵进行抽气，待薄膜与衬砌之间的空气排空后停止抽气；
9.s400：静置一段时间后，记录吸水材料吸水后的重量，计算排出水的体积，如排水重量小于阈值则重复进行步骤s300，直至排水量稳定至大于阈值的状态；
10.s500：调制水泥浆，并加入渗透添加剂，搅拌均匀后迅速倒入注浆泵中；
11.s600：取出吸水材料，打开薄膜上的注浆孔和真空抽气孔，使用注浆泵通过注浆孔向薄膜与衬砌之间注射渗透水泥浆，薄膜与衬砌之间的空气从真空抽气孔排出，待水泥浆充满薄膜与衬砌之间的空间，关闭真空抽气孔，保持一定的注浆压力；
12.s700：稳定一段时间后，估算渗透进衬砌内部的水泥浆体积，并与前面排出的水体积进行对比，当二者相等时停止水泥浆渗透，打开覆盖薄膜，回收剩余水泥浆，并将衬砌表面抹平。
13.进一步地，所述阈值＝为：10％*s*h，其中，s为渗漏水表面积，h为衬砌厚度。
14.进一步地，步骤s300中，通过真空泵等设备实现对渗水病害治理空腔进行抽真空处理，改变所述渗水病害治理空腔内空气压力。
15.按照本发明的另一个方面，提供一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统，包括：
16.设于隧道衬砌漏水部位处的真空抽水单元，所述真空抽水单元包括薄膜，所述薄膜四周进行强化并处理成粘贴条，所述粘贴条上涂覆强力胶与所述隧道衬砌实现快速连接，与所述隧道衬砌形成一个渗水病害治理空腔，并通过钢钉实现与所述隧道衬砌固定连接；
17.所述薄膜上设有至少一个真空抽气孔，便于施工过程中对所述渗水病害治理空腔进行抽真空处理；
18.所述真空抽水单元上设有注浆单元，该注浆单元包括设于所述薄膜内的至少一个注浆孔，通过该注浆孔向所述渗水病害治理空腔内注浆，同时打开真空出气阀使渗水病害治理空腔内的空气通过所述真空抽气孔排出，待渗水病害治理空腔内完全注满水泥浆后关于真空抽气孔，保持一定的注浆压力稳定一段时间，实现对漏水部位的注浆治理。
19.进一步地，所述渗水病害治理空腔内设有吸水单元，该吸水单元包括棉布和海绵。
20.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
21.1.本发明的隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法，根据衬砌表面的水渍分布，估算真空抽水单元的结构尺寸，确保其覆盖渗水病害范围，将真空抽水单元安装于隧道衬砌渗水病害范围内，同时将吸水单元安装于真空抽水单元与隧道衬砌之间，并作抽真空处理直至排水量稳定至较小状态时，取出吸水材料，调制水泥浆并搅拌均匀后迅速通过注浆单元实现注浆，通过排出抽水单元排除其与隧道衬砌之间的空，直至注浆完形成稳定的渗水病害治理层，实现对隧道衬砌渗水病害的有效治理、精确治理。
22.2.本发明的隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法，粘贴条上涂覆强力胶与隧道衬砌实现快速连接，快速与隧道衬砌形成一个渗水病害治理空腔，薄膜上设有至少一个真空抽气孔，便于施工过程中通过真空泵等设备实现对渗水病害治理空腔进行抽真空处理。
23.3.本发明的隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统，薄膜上设有至少一个真空抽气孔，便于施工过程中通过真空泵等设备实现对渗水病害治理空腔进行抽真空处理，改变空腔内空气压力，真空度越高，对于渗水部位的阻力越大，可大量减少渗水，为后续注浆提供了良好的基础条件。
24.4.本发明的隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统，根据渗水病害治理空腔的体积向空腔内注浆，同时打开真空出气阀使渗水病害治理空腔内的空气通过真空抽气孔排出，待渗水病害治理空腔内完全注满水泥浆后关于真空抽气孔，保持一定的注浆压力稳定一段时间，实现对漏水部位101的注浆治理。
25.5.本发明的隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统，衬砌内部存留水一旦被排出，再经过水泥浆渗透封堵，可有效预防渗漏水引起的次生隧道病害。
26.6.本发明的隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统，薄膜可根据渗漏水的形状、尺寸灵活调整，避免浪费，治理过程对衬砌结构本身不会造成损害。
附图说明
27.图1为本发明实施例一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法流程示意图；
28.图2为本发明实施例隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统结构示意图；
29.图3为本发明实施例中薄膜覆盖漏水部位衬砌表面状态示意图；
30.图4为本发明实施例中薄膜覆盖漏水部位衬砌表面抽真空后状态示意图。
31.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-隧道衬砌、101-漏水部位、2-真空排水单元、201-薄膜、202-粘贴条、203-真空抽气孔、204-钢钉、205-强力胶、3-注浆单元、301-注浆孔、4-吸水单元、401-棉布、402-海绵。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
33.如图2所示，本发明实施例提供一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理系统，其包括设于隧道衬砌1漏水部位101处的真空抽水单元2、设于该真空抽水单元2上的注浆单元以及设于真空抽水单元2与隧道衬砌1之间的吸水单元4。根据衬砌表面的水渍分布，估算真空抽水单元2的结构尺寸，确保其覆盖渗水病害范围，将真空抽水单元2安装于隧道衬砌渗水病害范围内，同时将吸水单元4安装于真空抽水单元2与与隧道衬砌1之间，并作抽真空处理直至排水量稳定至较小状态时，取出吸水材料3，调制水泥浆并搅拌均匀后迅速通过注浆单元3实现注浆，通过排出抽水单元2排除其与隧道衬砌1之间的空，直至注浆完形成稳定的渗水病害治理层，实现对隧道衬砌渗水病害的有效治理、精确治理。
34.具体而言，如图2所示，所述真空抽水单元2包括薄膜201、粘贴条202、真空抽气孔203、钢钉204以及强力胶205。其中，薄膜201根据衬砌表面漏水部位101的水渍分布，估算需要的薄膜201的结构尺寸，据此选择具有一定强度的薄膜材料，薄膜201四周需进行强化，并处理成粘贴条202，施工时粘贴条202上涂覆强力胶205与隧道衬砌1实现快速连接，快速与
隧道衬砌1形成一个渗水病害治理空腔，并通过钢钉204实现与隧道衬砌1的固定连接。此外，薄膜201上设有至少一个真空抽气孔203，便于施工过程中通过真空泵等设备实现对渗水病害治理空腔进行抽真空处理，改变空腔内空气压力，真空度越高，对于渗水部位的阻力越大，可大量减少渗水，为后续注浆提供了良好的基础条件。
35.此外，如图2所示，在所述真空抽水单元2上设有注浆单元3，该注浆单元3包括设于薄膜201内的至少一个注浆孔301，以及外置的注浆泵和注浆管，注浆泵通过注浆管与注浆孔301连通，根据渗水病害治理空腔的体积向空腔内注浆，同时打开真空出气阀使渗水病害治理空腔内的空气通过真空抽气孔203排出，待渗水病害治理空腔内完全注满水泥浆后关于真空抽气孔203，保持一定的注浆压力稳定一段时间，实现对漏水部位101的注浆治理。
36.优选地，在本发明的一个实施例中，如图3和图4所示，渗水病害治理空腔内设有吸水单元4，该吸水单元4包括棉布401和海绵402，通过棉布401和海绵402吸收渗水病害治理空腔内的剩余水分，确保水泥浆快速凝固，实现对渗水病害有效处理，避免其再次渗水，保护隧道结构免受水害。
37.在本发明的另一个实施例中，提供一种隧道衬砌渗漏水病害真空注浆治理方法，包括如下步骤：
38.s100：选择需进行治理的渗漏水病害隧道，根据衬砌表面的水渍分布，估算需要的薄膜201的结构尺寸大小，据此选择具有一定强度的薄膜201，薄膜201四周需进行强化，并处理成粘贴条202形式；
39.s200：对渗漏水部位的衬砌表面进行初步打磨，清理等，去除衬砌表面的灰尘与水渍污垢等，避免对后期治理工作带来不利影响，将薄膜201完全覆盖在渗漏水部位的衬砌表面上，在薄膜201与衬砌之间设置棉布401、海绵402等吸水材料，并记录吸水材料的初始重量；
40.s300：薄膜的四周用强力胶205、钢钉204等与衬砌表面紧密相连，打开薄膜201上的真空抽气孔203，使用真空泵进行抽气，待薄膜201与衬砌之间的空气排空后停止抽气，关闭真空抽气孔203；
41.s400：静置一段时间后，检查真空排水的效果，记录吸水材料吸水后的重量，计算排出水的体积，如果排水量大于阈值)，也可重复进行步骤s300，直至排水量稳定至小于阈值的状态；
42.s500：调制水泥浆，并加入渗透添加剂，搅拌均匀后迅速倒入注浆泵中；
43.s600：取出吸水材料，打开薄膜201上的注浆孔301和真空抽气孔203，使用注浆泵通过注浆孔301向薄膜201与衬砌之间注射渗透水泥浆，薄膜201与衬砌之间的空气从真空抽气孔203排出，待水泥浆充满薄膜201与衬砌之间的空间，关闭真空抽气孔203，保持一定的注浆压力；
44.s700：稳定一段时间后，估算渗透进衬砌内部的水泥浆体积，并与前面排出的水量进行对比，当二者比较接近的时候，停止水泥浆渗透，打开覆盖薄膜201，回收剩余水泥浆，并将衬砌表面抹平。
45.优选地，阈值＝10％*s*h，其中，s为渗漏水表面积，h为衬砌厚度。
46.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。