[发明专利]一种用于隧道现场管片破损区的原位快速修复及检测工艺

说明书

本发明提供了一种用于隧道现场管片破损区的原位快速修复及检测工艺，利用碳纤维布、预应力高强锚栓、柔性橡胶封环、弧形封板、中空注浆锚栓等系列构件，结合注浆加固技术，可对隧道现场管片破损区域进行有效快速加固，限制其进一步破坏，提高管片破损区的局部承载强度。本发明还给出了管片修复效果检测方法，建立了管片修复部位及完好部位的质量差异定量评价指标，可对管片修复效果及修复管片安全性能进行定量检测与评价，实现了管片质量全寿命周期的精准控制，解决了常规技术手段难以对修复效果定量测试评价的不足。

技术领域

本发明涉及隧道支护技术领域，尤其涉及一种用于隧道现场管片破损区的原位快速修复及检测工艺。

背景技术

装配式钢筋混凝土管片作为一种典型隧道支护技术，因其取材方便、制作工艺简单、造价低廉、施工速度快、强度高等优势，被广泛应用于盾构隧道支护领域。然而，由于隧道不可避免的穿越一些复杂地质条件影响的地层，或受管片生产、加工、拼装等质量问题影响，隧道现场管片衬砌开裂破损现象也是时有发生。管片开裂破损会削弱隧道衬砌的整体支护强度，一旦对其控制不利，如产生掉块现象，将会给地铁运营列车带来致命威胁。因此，如何进行现场管片衬砌快速修复，避免其产生进一步开裂破坏，是保障隧道施工及运营安全的一项重要任务。

发明内容

针对隧道现场钢筋混凝土管片衬砌易出现的开裂破损等问题，本发明提出一种用于隧道现场管片破损区的原位快速修复及检测工艺，可对管片破损区域进行有效快速加固，限制其进一步破坏，提高破损区域管片的局部承载强度；为实现管片破损区域修复治理效果的定量评价，本发明还提出了相配套检测方法，可对修复后管片的力学性能进行实时评价与反馈，以保证隧道管片衬砌在运营阶段的安全，实现管片衬砌质量的全寿命周期精准控制。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种用于隧道现场管片破损区的原位快速修复及检测工艺，具体包括以下步骤：

步骤1：选定隧道管片衬砌的待修复破损区域，并量测破损区域的尺寸大小；

步骤2：根据破损区域的尺寸大小，沿破损区域及周边未破损区域管片表面均匀涂抹一层胶黏剂，并黏贴满足尺寸要求的碳纤维布，以防止破损区域进一步扩展；

步骤3：沿破损区域周围环向，在黏贴有碳纤维布的未破损区域部位，均匀间隔施打系列周边钻孔；

步骤4：将事先已开孔并安装有柔性橡胶封环的弧形封板移至待修复破损区域表面，保证弧形封板周边开孔与步骤3施打的周边钻孔对齐；

步骤5：在破损区域周边钻孔内置入树脂锚固药卷，利用锚栓依次穿过弧形封板周边开孔至周边钻孔内，并旋进安装锚栓，锚栓在旋进安装过程中可搅碎树脂锚固药卷，实现高强锚栓在周边钻孔内的安装固定；

步骤6：通过旋紧锚栓外部螺母方式，对锚栓张拉施加预应力，实现对弧形封板、柔性橡胶封环及破碎区域管片的有效径向挤压；

步骤7：沿弧形封板中心开孔部位，在管片衬砌破碎区域内进行钻孔，并根据步骤5利用树脂锚固药卷安装中空注浆锚栓，并旋紧其外部螺母进行一次预紧张拉；

步骤8：打开步骤7中空注浆锚栓止浆阀，对管片破碎区域进行注浆，注浆浆液可有效充填破损区域裂隙、弧形封板壁后间隙及钻孔孔隙；

步骤9：待注浆浆液凝固后，关闭中空注浆锚栓止浆阀，并旋紧其外部螺母进行二次预紧张拉，施加预应力；

步骤10：完成隧道现场管片衬砌破损区域的原位快速修复；

步骤11：对现场管片衬砌破损区域修复完毕时间t后，对修复效果进行检测；若管片修复治理效果良好，则结束修复，如果管片修复治理效果较差，则进行进一步补强控制。