[实用新型]一种水工隧洞碳纤维布加固结构

说明书

本实用新型属于水利工程技术领域，公开了一种水工隧洞碳纤维布加固结构，包括隧洞本体和混凝土衬砌层，混凝土衬砌层紧密贴合在隧洞本体的内壁，混凝土衬砌层与隧洞本体的空隙通过回填灌浆或固结灌浆填充加固，混凝土衬砌层的裂缝用环氧树脂灌浆并用环氧树脂砂浆修补，在修补后的的混凝土衬砌层内壁涂抹有粘胶，并通过粘胶固定粘接碳纤维布。本实用新型结构强度高，施工工艺简单，造价低，工期快。

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体为一种水工隧洞碳纤维布加固结构。

背景技术

水工隧洞是用于输水、引水或泄水的隧洞。水工隧洞内水外渗，渗水自覆盖层山体裂隙流出，可导致附近的山坡或公路边坡滑塌，引起严重事故。

常规加固方法为拆除重新衬砌，但有的洞内施工空间小，条件恶劣；又或是内衬钢筋砼或内套钢板，但其大幅度减小洞径，不满足发电要求，且内粘钢板工艺要求高，造价贵。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种水工隧洞碳纤维布加固结构，解决现有技术对水工隧洞进行加固时，大幅度减少了洞径，不满足发电要求，且造价昂贵的问题。

本实用新型提供基础方案是：一种水工隧洞碳纤维布加固结构，包括隧洞本体和混凝土衬砌层，所述混凝土衬砌层附着在隧洞本体的内壁，所述混凝土衬砌层与隧洞本体的空隙通过回填灌浆或固结灌浆填充加固，所述混凝土衬砌层的裂缝用环氧树脂灌浆并用环氧树脂砂浆修补，在修补后的的混凝土衬砌层内壁涂抹有粘胶，并通过粘胶固定粘接有碳纤维布。

基础方案的工作原理：在水工隧洞洞顶进行回填灌浆，并对水工隧洞的围岩进行固结灌浆，然后将隧洞内壁洗刷干净，对裂缝用环氧树脂灌浆并用环氧砂浆补缝，待洞壁干燥后，刷专用底胶，再人工张贴碳纤维布，并用光滑的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤出气泡使粘贴胶浸透碳纤维布。

基础方案的有益效果是：本加固结构内贴碳纤维布，其结构强度高，施工工艺简单，造价低，工期快，且不会大幅减小水工隧洞洞径，不影响水工隧洞的引水发电功能。

进一步，所述碳纤维布厚度为0.167mm，抗拉强度不小于3400MPa，弹模不小于240GPa，伸长率不小于1.7％。

通过上述设置，碳纤维布的物理性能优异，提高了本结构的加固性能。

进一步，所述环氧树脂砂浆层位于Ⅳ类围岩段的部分的内壁固定粘接双层碳纤维布。

通过上述设置，因IV类围岩的断裂及软弱结构面较多，双层碳纤维布可保障该处的加固性。

进一步，所述混凝土衬砌层沿垂直方向设置有排水机构，所述排水机构用于降低隧洞本体外部围岩的水压力。

通过上述设置，保持水工隧洞围岩的稳定性。

进一步，所述排水机构包括安装孔，所述安装孔内安装有铁柱体，所述铁柱体沿其轴向设置有开口向下的内腔，所述内腔滑动连接有活塞，所述内腔两侧的铁柱体均设置有水通道，两个水通道的上端连通，所述铁柱体的顶端设置有排水孔，所述排水孔与水通道连通，所述活塞的上端穿过水通道并与排水孔紧密插接，所述内腔的下端盖合有凸台，所述凸台与铁柱体的底部通过螺栓连接，所述凸台与活塞之间设置有压缩弹簧，所述铁柱体下端两侧设有连接耳，连接耳和混凝土衬砌层通过螺栓连接。

通过上述设置，利用隧洞内外水压差和弹簧的弹性，自动关紧或开启止水塞，在不同工况下达到止水防渗和排水减压效果，确保混凝土衬砌结构的安全，且避免了弹簧受腐蚀或堵塞，而导致不能正常运行的情况。