一种快速修缮运营隧道病害的预制修补结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道工程中的病害缺陷修补技术领域，尤其涉及一种快速修缮运营隧道病害的预制修补结构。


背景技术：

2.我国是世界上隧道工程数量最多、发展最快的国家，同时也因地域辽阔，自然条件差异大，地质条件复杂多变等限制，早期修建的隧道常出现衬砌厚度不足、混凝土质量劣化、衬砌背后脱空成孔等缺陷。
3.现有的衬砌缺陷与病害整治的措施主要以套衬、开窗和注浆为主，主要是利用已裂损的衬砌仍存在的巨大支护潜力，可以充分利用，在结构自稳能力较好时，采用加固补强措施来改善衬砌结构。但这些整治措施多为人工在脚手架上完成，人工操作修补效率低下，现场整治过程持续时间较长，整治措施长时间搁置易于变形；同时，施工过程中伴随开窗、凿槽和钻孔等操作，工人施工不便，易被操作过程中飞溅的石子伤害。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种快速修缮运营隧道病害的预制修补结构，克服修补整治时间长的问题。
5.一种快速修缮运营隧道病害的预制修补结构，包括：弧形拼接结构的修补块、用于连接相邻修补块的定位扣件以及用于加固修补块的植筋；修补块的一侧端面上设有公扣件、加强板，另一侧端面上设有母扣件、凹槽，公扣件为椭球形，母扣件为圆球形腔室，公扣件卡接在母扣件的腔室内部且留有间隙，加强板为矩形凸块且与凹槽相对设置；
6.定位扣件包括定位基块与注浆扣板，注浆扣板与定位基块之间采用防滑卡接，注浆扣板上设有注浆孔。
7.采用上述技术方案的有益效果：根据隧道的现场实际情况，预先制作的修补块不仅装配快捷方便、省时省力，而且连接稳固，减少了整治隧道缺陷的施工工序，有利于提高修复效率，避免产生工伤事故。
8.进一步地，上述公扣件的长轴长度小于母扣件的直径，且长轴长度大于母扣件的缺口宽度。
9.采用上述技术方案的有益效果：公扣件的长轴尺寸结构可以有效防止公扣件从母扣件上脱落，而且公、母扣件之间预留了足够的空隙，为整体结构能承受更大荷载和变形提供了条件。
10.进一步地，上述植筋贯穿修补块，其前端镶嵌在隧道的衬砌层中，植筋距离相邻修补块的连接面大于25cm。
11.采用上述技术方案的有益效果：植筋将修补块连接在衬砌层上，使之成为一体，增强了承载作用，植筋与修补块连接面的距离大于25cm有利于防止修补块在边缘产生裂缝。
12.进一步地，上述定位基块与修补块接触的端面为弧形，其外侧面设有倒刺，倒刺的
刺尖朝向修补块的内壁。
13.采用上述技术方案的有益效果：弧形接触面可以将定位基块更好的贴合在修补块内壁上，防止掉落，设置倒刺易于安装注浆扣板，同时也可以防止注浆扣板从定位基块上滑脱。
14.进一步地，上述注浆扣板为u型，其两端内壁上设有与倒刺相适配的槽腔。
15.进一步地，上述注浆孔均匀设置在注浆扣板上，相邻注浆孔间距大于等于50cm。
16.进一步地，上述加强板距离公扣件大于15cm。
17.本实用新型具有以下有益效果：
18.(1)根据隧道实际情况，预制高强度修补块，修补块之间可以完整的装配，解决了对于病害隧道整治时间过长的缺点，使隧道变形更小；
19.(2)通过高强度粘结剂将修补块粘结在隧道衬砌层上，减少了锚杆的使用，节省了修缮成本；
20.(3)运用该实用新型修缮隧道，操作简单，便于人工和机械操作，施工效率高，结构整体性，安全防护效果更佳。
附图说明
21.图1为本实用新型在隧道修补后的示意图；
22.图2为本实用新型中相邻修补块的连接结构图；
23.图3为本实用新型中定位扣件的结构示意图；
24.图4为本实用新型中注浆孔的排布示意图。
25.图中：1-修补块；101-公扣件；102-母扣件；103-加强板；104-凹槽；2-定位扣件；201-定位基块；202-注浆扣板；203-注浆孔；3-植筋；4-初支层；5-衬砌层；6-空洞；7-外露筋。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
27.参考图1与图2，本实用新型提供了一种快速修缮运营隧道病害的预制修补结构，包括：弧形拼接结构的修补块1、用于连接相邻修补块1的定位扣件2以及用于加固修补块1的植筋3；
28.修补块1根据隧道内部的实际情况进行预先制作，采用密度低、强度高的聚氨酯混合硅酸盐水泥制成，使修补块1具有密度小强度高的特性，便于搬运和在隧道中装配；由于修补块1是成型结构，在拼装时可以通过机械化设备加快作业进程。
29.修补块1呈弧形结构，其弧形两端面上设有公扣件101、母扣件102、加强板103、凹槽104，公扣件101为凸出的椭球形，母扣件102为凹陷的圆球形腔室，公扣件101卡接在母扣件102的腔室内部且留有间隙，公扣件101的长轴长度小于母扣件102的直径，且长轴长度大于母扣件102的缺口宽度，防止公扣件101从母扣件102内脱落，留存的间隙可以充入更多的浆液，增加整体性。加强板103设置在距离公扣件101大于15cm处，加强板103为矩形凸块，与凹槽104相对设置，加强板103的设置用于保护公扣件101的细弱段不被损坏，分散公扣件
101连接柱承载的压力。
30.参考图2至图4，定位扣件2包括定位基块201与注浆扣板202，注浆扣板202卡接在定位基块201上，注浆扣板202上设有注浆孔203；
31.定位基块201与修补块1接触的端面为弧形，以便与修补块1内壁更紧密的贴合，定位基块201的外侧面设有倒刺，倒刺的刺尖朝向修补块1的内壁，注浆扣板202为u型，其两端内壁上设有与倒刺相适配的槽腔，倒刺与槽腔可以较好地防滑连接，当连接注浆扣板202与定位基块201时，只需将注浆扣板202对准定位基块201两侧压入即可。
32.注浆孔203均匀设置在注浆扣板202上，相邻注浆孔203间距为50cm，注浆孔203间距太小，浆液容易漏出，注浆孔203间距太大，相邻注浆孔203之间的浆液不能连通，影响加固效果。
33.根据修补块1的自重和与衬砌层5的粘结程度，选择性的进行部分植筋3，植筋3贯穿修补块1，其前端镶嵌在隧道的衬砌层5中，用于增加修补块1与衬砌层5的整体结构性，植筋3位置距离修补块1的连接面约25cm，起到定位和悬吊修补块1的作用。
34.运用本实用新型预制修补结构的修补步骤：
35.(1)以单线普速隧道整治为例，隧道的初支层4和衬砌层5施工完毕，但在运营期间衬砌层5出现脱落的空洞6和外露筋7，结合空洞6、外露筋7的影响范围及隧道的参数，预制修补块1；
36.(2)经现场定位，在衬砌层5表面涂抹高强度、高粘结力的环氧树脂胶泥作为粘结剂，通过相邻修补块1上的公扣件101、母扣件102和加强板103、凹槽104，从下至上对称拼装修补块1并留有注浆用的间隙，若修补块1与衬砌层5的粘结效果差，可进行部分植筋3；
37.(3)相邻修补块1拼装完成后，在两相邻修补块1上各粘结固定一组定位基块201，待定位基块201固定后，将注浆扣板202压入连接在定位基块201上；
38.(4)通过注浆扣板202上的注浆孔203注入高强度粘结剂，注浆时从中间注浆孔203依次向外注浆，待粘结剂从注浆扣板202两侧均匀流出，且无气泡涌出，则固结修补完毕。
39.以上所述仅为本实用新型的较优实施例，该实施例不代表本实用新型的所有可能形式，本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种变形与改进，这些变形与改进仍然在本实用新型的保护范围内。