[發明專利]地鐵隧道內部銹脹開裂鋼筋混凝土結構的修復裝置及方法

有效

• 申請號: 202110634756.1
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113339006B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 王長丹;王月明;周順華;王炳龍;陳凱祥;周偉;王煒晨
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

本發明涉及一種地鐵隧道內部銹脹開裂鋼筋混凝土結構的修復裝置及方法，裝置包括用于提供直流電的蓄電池、用于儲備修復漿液的漿液池、用于承載修復漿液的儲液器、用于支撐儲液器的支撐組件和移動承臺，儲液器的頂面開口并朝向混凝土裂縫，儲液器的截面形狀為與地鐵隧道形狀適配的圓弧形，儲液器內側底部設有電泳陽極，漿液池內的修復漿液可以輸送到儲液器內，蓄電池的正極通過電纜與電泳陽極連接，蓄電池的負極通過電纜與鋼筋連接。與現有技術相比，本發明主要基于電泳、電沉積兩種電化學原理，能夠對銹脹開裂鋼筋混凝土結構進行無損修復，在有效防止鋼筋進一步銹蝕的同時可對混凝土裂縫進行填補，從而提升受損鋼筋混凝土結構的耐久性。

技術領域

本發明涉及銹脹開裂鋼筋混凝土結構修復領域，尤其是涉及一種地鐵隧道內部銹脹開裂鋼筋混凝土結構的修復裝置及方法。

背景技術

截至到2020年底我國地鐵線路總長6303.5公里。地下環境本身具有潮濕多水的特點，而我國大部分的地鐵建設主要集中在沿海地區，對于處于該地區的地下結構而言，土體中氯離子等離子的侵蝕及地鐵運營中雜散電流將加速隧道內部鋼筋混凝土結構銹脹開裂。這種開裂損傷不僅威脅地鐵隧道的結構安全，還會威脅到在隧道中運營車輛的行車安全，因此對地鐵隧道銹脹開裂鋼筋混凝土結構進行有效修復極為重要。由于運營需要，如進行隧道內銹脹開裂鋼筋混凝土結構的修復，需克服可用修復時間短，施工空間小等難題。

目前針對劣化損傷鋼筋混凝土結構的修復方法有很多，但主要解決的是大氣與海洋環境下結構的劣損問題。相應修復方法的選取與結構所處環境和劣化損傷主要誘因有關。如電沉積法主要應用于海工鋼筋混凝土結構的修復；電化學再堿法主要目的是恢復碳化混凝土的堿性；材料置換法對時間和空間有一定要求，且修復效果得不到保障；注漿法常需要開孔，而注漿過程中的壓力如控制不當容易對結構造成損傷，且易出現注漿不均勻，漿液無法到達微小裂縫中等問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種地鐵隧道內部銹脹開裂鋼筋混凝土結構的修復裝置及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種地鐵隧道內部銹脹開裂鋼筋混凝土結構的修復裝置，用于修復地鐵隧道內的混凝土裂縫，所述的混凝土裂縫內有鋼筋，所述的修復裝置包括用于提供直流電的蓄電池、用于儲備修復漿液的漿液池、用于承載修復漿液的儲液器、用于支撐儲液器的支撐組件和移動承臺，

所述的移動承臺設于地鐵隧道的內部底面上，所述的蓄電池、漿液池和支撐組件設于移動承臺上，所述的支撐組件的底部與移動承臺連接，所述的支撐組件的頂部與儲液器的底面連接，所述的儲液器的頂面開口并朝向混凝土裂縫，所述的儲液器的截面形狀為與地鐵隧道形狀適配的圓弧形，所述的儲液器內側底部設有電泳陽極，

所述的支撐組件上設有用于輸送漿液的漿液通道，所述的漿液池內設有修復漿液、漿液泵和漿液管道，所述的漿液管道的進液端與漿液泵的出液端連通，所述的漿液管道的出液端與漿液通道的進液端連通，所述的漿液通道的出液端與儲液器連通，

所述的蓄電池的正極通過電纜與電泳陽極連接，所述的蓄電池的負極通過電纜與鋼筋連接。

優選地，所述的地鐵隧道內底部設有鋼軌，所述的移動承臺的底部設有與鋼軌相匹配的滑輪，所述的移動承臺通過滑輪沿鋼軌移動。

優選地，所述的支撐組件包括轉動軸承和多個支撐柱，所述的支撐柱的底部與轉動軸承可轉動連接，所述的支撐柱的頂部與儲液器的底面固定連接，所述的支撐柱的內部中空形成漿液通道。

優選地，所述的支撐柱為可伸縮柱。

優選地，所述的修復漿液的材料包括陽離子水性樹脂和水性樹脂固化劑。

優選地，所述的電泳陽極為由可導電材料制成的網片。

優選地，所述的儲液器的材料為耐腐蝕橡膠或聚氨酯。