[發明專利]用于UHPC材料原位修復隧道襯砌大體積缺損的輔助套件和施工方法

有效

• 申請號: 202111152772.3
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113790065B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 王玥;賀雄飛;宋妍;卓越;劉永勝;董子龍;王華;鄒翀;徐啟鵬;路耀邦;洪僑亨;李廣躍;楊朝帥;王春玲
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了用于原位修復隧道襯砌大體積缺損的輔助套件，包括：主模塊、封堵模塊和振搗模塊，其中：主模塊，為多個，均為一長條板體，用于覆于、并在軸向上跨越隧道襯砌缺損區；在各板體的一長邊側壁上，設置向側壁外側凸起的拼接凸條，在另一長邊側壁上，開設有向側壁內凹陷的拼接凹槽，拼接凹槽用于與相鄰的主模塊上的拼接凸條相配裝；在主模塊上，間隔設置有多個工作孔，各工作孔均為通孔；封堵模塊，為多個，均為一柱狀體，封堵工作孔；振搗模塊，為多個，均為一兩端敞口的中空套筒結構。該用于UHPC材料原位修復隧道襯砌大體積缺損的輔助套件和施工方法，不需要額外立模，簡化了施工過程；且方便對填充的UHPC材料提供濕熱養護條件。

技術領域

本發明屬于隧道病害治理技術領域，具體涉及用于UHPC材料原位修復隧道襯砌大體積缺損的輔助套件和施工方法。

背景技術

隨著基礎設施建設的不斷推進，我國已經成為隧道大國，但受早期隧道設計、施工及運營管理經驗的局限，大量在役隧道存在不同程度的結構病害，如滲漏水、襯砌腐蝕、隧道凍害、襯砌裂損等，而所有的病害均與襯砌裂損有關。截止2019年底，全國公路隧道為19067處、1896.66km，其中近68.7％的隧道存在劣化病害，隨著隧道建設數量以及隧道服役年限的不斷增加，病害隧道數量亦將隨之增長，大量返修作業將是隧道工程所要面對的沉重問題，我國隧道事業將逐步由建設高峰期邁向維修養護高峰期。

二次襯砌加固，是以襯砌混凝土作為加固對象，采取增大截面、增設補強材料等工程措施，提高襯砌結構承載能力的加固方式。目前加固方法主要包括粘貼纖維復合材、粘貼鋼板(鋼帶)、噴射混凝土、嵌入鋼拱架、套拱等加固措施。然而，現有加固方法仍存在諸多不足，如粘貼纖維復合材料法對結構的剛度提高不大、粘貼鋼板(鋼帶)法易剝離、噴射混凝土法施工不便、嵌入鋼架法對結構存在損傷、套拱加固法易“侵限”等問題。因此，探索新型加固技術和施工方法的需求越來越迫切。

超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete)，簡稱UHPC，系指抗壓強度在120MPa以上，具有超高韌性、超長耐久性的水泥基復合材料，其依照最大密實度原理構建，體現了超高的耐久性和超高的力學性能。該材料的抗拉強度可達30MPa以上，斷裂能達到1500～40000N/m，同時具有高耐久性能，具體表現為在無裂縫狀態下，UHPC的抗碳化性能、抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕等耐久性指標，與傳統高強高性能混凝土相比，有倍數級甚至數量級的提升，從而表現出UHPC結構后期基本沒有維護費用。

綜上，UHPC材料的卓越性能十分適合應用于既有隧道襯砌破損進行治理，但其在現場進行原位修復工作時，立模困難，且在澆筑后，形成的凝固體為凸起狀；如果采用臺車立模，則耗費巨大。另一方面，在澆筑UHPC材料后，需要為該材料提供濕熱養護條件，因此需要一套科學合理，且便捷經濟的工藝方法進行施作。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于UHPC材料原位修復隧道襯砌大體積缺損的輔助套件和施工方法，采用多個主模塊拼裝并覆蓋于缺損區，與缺損區形成密閉空間，密閉空間內用于澆筑填充UHPC材料，不需要額外立模，簡化了施工過程；且方便對填充的UHPC材料提供濕熱養護條件。

本發明采用以下技術方案：用于原位修復隧道襯砌大體積缺損的輔助套件，包括：主模塊、封堵模塊和振搗模塊，其中：

主模塊，為多個，均為一長條板體，用于覆于、并在軸向上跨越隧道襯砌缺損區；在各板體的一長邊側壁上，設置向側壁外側凸起的拼接凸條，在另一長邊側壁上，開設有向側壁內凹陷的拼接凹槽，拼接凹槽用于與相鄰的主模塊上的拼接凸條相配裝；

在主模塊上，沿其長度走向間隔設置有多個工作孔，各工作孔均為通孔；

封堵模塊，為多個，均為一柱狀體，其一端用于螺紋旋擰于待封堵的工作孔內，封堵工作孔；

振搗模塊，為多個，均為一兩端敞口的中空套筒結構，一端連接有與其相連通的橡膠成型套，且該端用于旋擰于未封堵的工作孔內；