[发明专利]一种隧道开天窗衬砌结构修复方法

权利要求书

1.一种隧道开天窗衬砌结构修复方法，通过凿除原缺陷混凝土后形成局部天窗，植入衬砌整治钢筋后以分层网喷混凝土封闭所述的天窗，再以锚杆、钢筋网、钢筋钎钉及网喷混凝土将原缺陷处与周围合格衬砌连成一个整体，其特征在于：包括如下步骤：

a、开天窗：在可能存在的脱空区凿除缺陷混凝土，形成局部天窗；

b、重构局部防排水系统：通过开出的天窗，对引水盲管和防水板进行修复或重构；

c、预设注浆和观察孔管网：注浆和观察孔管(8)使用橡胶或塑胶或PVC管或金属软管，以便于适应不规则的布设；富有余地地按需求开泄浆和透气溢浆孔并用非闭合封口保护，注浆管直径不小于30mm；

d、植入衬砌整治钢筋(3)：对于混凝土衬砌，内层植筋位置为窗缘混凝土的内轮廓线外7～10cm；环向植筋直径不小于16mm、纵向间距为15～20cm，植入深度不小于20cm；纵向植筋直径不小于10mm，环向间距20～30cm；外层植筋型号、间距与内层一致，直接插入脱空部位，内、外层钢筋间加设定位筋；如果窗口一侧边缘为施工缝，则不得实施跨衬砌环纵向钢筋，将靠近施工缝边缘的环向筋采用双钢筋；对于钢筋混凝土衬砌，保证钢筋的型号和间距不低于原设计；

e、分层网喷混凝土或模筑混凝土：采用分层网喷混凝土或模筑混凝土(2)封闭天窗；

f、回填灌注浆：利用预埋的注浆和观察孔管(8)回填灌注浆至密实；

g、打设锚杆(5)：在天窗周围1.0～1.2m范围打设两圈锚杆(5)，同圈间距1.0m，圈距0.5～0.6m，两圈错开布置；

h、凿毛：对网喷混凝土覆盖范围衬砌表面进行凿毛，凿毛点按梅花型布置，凿毛间距10cm，深度不小于1cm；

i、植钢筋钎钉(6)：在缺陷、凿毛区域衬砌植入直径不小于Φ16的钢筋钎钉(6)，间距30cm，梅花或井型布置，植入深度为原衬砌设计厚度的1/2，植筋采用A级锚固胶锚固；

j、挂设钢筋网(4)：挂钢筋网(4)，钢筋网(4)与锚杆(5)、钢筋钎钉(6)焊接；

k、收面喷混凝土：喷混凝土形成收面喷混凝土(7)；

l、收面喷混凝土处理：用软钢丝刷清理收面喷混凝土(7)的表面；刷丝长度不小于10cm，直径1～3mm。

2.根据权利要求1所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述的天窗的形状为包括长方形、正方形、锐角大于70° 的四边形或梯形在内的规则图形。

3.根据权利要求1或2所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：以中空锚杆(5)、衬砌整治钢筋(3)、钢筋网(4)及喷射混凝土(7)将原缺陷处与周围合格衬砌连成一个整体。

4.根据权利要求1所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述步骤a中，天窗边界标准为：天窗形状为规则图形，其边缘厚度大于20cm，天窗周围1m范围内混凝土品质基本合格，天窗深度满足衬砌基本厚度，同时满足上述条件。

5.根据权利要求4所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述的混凝土品质基本合格是指混凝土强度不低于原设计的85％。

6.根据权利要求4所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述的天窗深度是指天窗的径向尺寸。

7.根据权利要求4所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述的衬砌基本厚度是指混凝土衬砌设计厚度的75％或钢筋混凝土衬砌设计厚度的90％。

8.根据权利要求1所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述步骤b中，对防水板如下处理：(1)防水板松弛且托起后与初支密贴时，采用小直径PVC管利用外层钢筋将防水板顶起至与初支密贴；(2)防水板绷紧且托起后无法与初支密贴，其内支护厚度未达到衬砌基本厚度时，沿隧道轴线割裂防水板，在防水板外侧补板，并焊接，使防水板松弛，并按(1)方法处理；(3)若防水板绷紧后其内支护厚度可满足衬砌基本厚度且防水板仍有较大及以上的尺度脱空，则按(1)方法处理后，再进行防水层背后回填灌浆。

9.根据权利要求1所述的隧道开天窗衬砌结构修复方法，其特征在于：所述步骤g中所述的锚杆的长度3～5m，配备碗型垫板和球型螺母。