[發明專利]一種采用FRP網格和混凝土UHPC加固隧道的方法及其裝置

在審

• 申請號: 202210417400.7
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114718604A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 郭彩霞;周博;林紅威;閆高明
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/40;E21D9/10
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 劉江琳

本發明屬于隧道施工技術領域，具體的說是一種采用FRP網格和混凝土UHPC加固隧道的方法及其裝置，具體實施步驟包括：工廠制備FRP網格；在隧道管片內表面進行清理、鑿毛處理；在鑿毛后的內弧面安裝FRP網格；用螺栓固定好FRP網格并預留一定間隙；澆筑超高性能混凝土；噴水養護；充分利用了FRP網格輕質高強、耐腐蝕、抗疲勞性能好和超高性能混凝土強度高、剛度大、耐久性好、界面粘結性強、滲透性低、抗火性能良好的特點。FRP網格內嵌于超高性能混凝土UHPC中，利用超高性能混凝土UHPC抗裂性能好的特點，可以有效地防止FRP網格老化。該加固方法工藝簡單，成本較低，可在較短時間內完成加固，有效改善隧道襯砌損傷部位的受力性能，提升襯砌承載力與耐久性。

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，具體的說是一種采用FRP網格和混凝土UHPC加固隧道的方法及其裝置。

背景技術

現有的病害嚴重的隧道襯砌結構中，通常使用加固處理來改善隧道的狀況，主要包括增強結構承載力、控制結構變形、控制裂縫開展、防滲堵漏，同時兼顧抗火特性、耐久性等。

公開號為CN111648787A的一項中國專利公開了一種采用超高性能混凝土加固盾構隧道襯砌結構的方法，具體實施步驟包括：在隧道管片內表面進行鑿毛處理；在鑿毛后的內弧面植筋；清理鑿毛表面；植筋端部綁扎鋼筋網片；架設澆筑模板；澆筑超高性能混凝土；拆除澆筑模板、噴水養護。本發明充分利用了超高性能混凝土強度高、剛度大、耐久性好、界面粘結性強、滲透性低、抗火性能良好的特點，相比盾構隧道結構加固技術，該方法同時具備增加襯砌結構強度和剛度以及有效控制裂縫的效果，而且，該方法取材方便、施工快捷、安全可靠，具有廣闊的應用前景。

現有的加固方法包括：粘貼纖維布法，這種方法輕質高強、施工方便，但是防火和抗滲漏的能力較差；鋼拱架加固法，這種方法加固強度高，但是占據較大的空間；粘貼鋼環加固法，這種方法加固整體性好、剛度大，但是焊縫較多，施工質量不易于把控。

為此，本發明提供一種采用FRP網格和混凝土UHPC加固隧道的方法及其裝置。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，解決背景技術中所提出的至少一個技術問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種采用FRP網格和混凝土UHPC加固隧道的方法，加固隧道的方法包括以下步驟：

S1：按照設計要求，工廠制備FRP網格，對待加固隧道襯砌結構的表面進行清理，進行鑿毛處理，露出骨料；

S2：在待加固隧道襯砌結構加固面上涂刷環氧樹脂膠，待環氧樹脂膠干燥后安裝FRP網格，使用螺栓將FRP網格固定在隧道襯砌結構的內表面上；

S3：按照設計要求拌合超高性能混凝土，將拌好的超高性能混凝土現澆、噴射或抹在固定有FRP網格的加固區；

S4：對超高性能混凝土進行常溫保濕養護。

優選的，所述FRP網格的材料為芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維或玄武巖纖維等，所述FRP網格的厚度為1-5mm，且FRP網格的網格間距為50-100mm，所述FRP網格和隧道襯砌結構的內表面之間使用墊塊控制最小間距2-3mm，所述環氧樹脂膠的涂層厚度為0.1-0.5mm，所述FRP網格的超高性能混凝土保護層厚度為12-20mm。