專利名稱：隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法
技術領域：
本發(fā)明屬于隧道養(yǎng)護維修技術，尤其涉及隧道滲漏水快速處治的高聚物注漿技 術。
背景技術：
目前在我國已建或在建的部分公路和鐵路隧道中，由于設計和施工等原因，不同 程度的存在著各種病害，較為常見的是漏水、隧道襯砌背后脫空等。當隧道穿過或靠近含水 地層，時刻受地下水的滲透作用，如襯砌的防水及排水設施不完善，地下水就會侵入隧道， 發(fā)生隧道滲漏水病害。隧道滲漏水對隧道穩(wěn)定、洞內設施、行車安全、地面建筑和隧道周圍 水環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響甚至威脅，影響內部結構及附屬設施，降低使用壽命，嚴重時將危 害到隧道及地下工程的運營安全。因此正確認識這些病害的成因并利用成熟技術和新型材 料，高效、便捷、安全地整治好各類病害，確保運營隧道的耐久、暢通，顯得尤為重要。隧道工程滲漏水形式主要表現(xiàn)為三種形式，即點的滲漏、縫的滲漏和面的滲漏，根 據(jù)滲漏快慢又可分為慢滲、快滲、漏水和涌水。因此，隧道的滲漏水病害要根據(jù)具體情況具 體對待的原則進行處理。目前工程中對于隧道滲水常用的幾種治理技術有表面封堵、淺孔 注漿、化學注漿和埋管引排等辦法，其他的工程解決方法基本上都是從這幾種方法上延伸 而來的。存在的主要問題如下(1)在處理滲水不太嚴重的時候，不管采取何種方法，都是以貼、堵為主，這樣的處 理方式只是從隧道的外觀上解決了滲水問題，襯砌的裂縫以及襯砌后面可能存在在脫空問 題并沒有得到解決，一段時間后，隧道的滲水問題又會重新出現(xiàn)。(2)而傳統(tǒng)的注漿方法雖然能在一定程度上起到封堵裂縫及填充脫空的作用，但 是受制于材料的性能，在注漿一段時間后，材料會凝固收縮，隧道脫空會重新出現(xiàn)，這為以 后滲水問題復發(fā)埋下隱患。(3)治理方法施工工藝較復雜，每一個方案的實行都需要較長的施工時間，這會對 隧道的施工或正常運行產(chǎn)生較為嚴重的影響，并且對于比較嚴重的大涌水點無法完全進行 封堵。(4)由于水反應類高聚物材料遇水后才能發(fā)生化學反應，在水壓較大或大涌水情 況下很難奏效因此，迫切需要開發(fā)一種快速防水堵漏方法來處治隧道滲漏水病害。非水反應類高聚物注漿技術是近年來新發(fā)展起來的地基基礎快速加固技術。該技 術通過向地基中注射多組份高聚物材料，利用高聚物材料發(fā)生化學反應后體積迅速膨脹并 固化的特性，達到加固地基、填充脫空或提升地板的目的。目前，非水反應類高聚物注漿技 術主要應用于工業(yè)與民用建筑的地基加固和道路維修。目前國內關于隧道滲漏水病害處治 高聚物技術的開發(fā)尚處于起步發(fā)展階段，現(xiàn)有的研究大多局限于水反應類高聚物材料。關 于隧道滲漏處置非水反應類高聚物注漿技術未見相關報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于針對隧道滲漏水病害的處治問題，開發(fā)一種新的非水反應類高聚 物注漿方法，為隧道滲漏水病害處治提供先進、高效、經(jīng)濟、實用的技術措施。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法，針對隧道的滲漏水問題，向滲漏水位 置注射高聚物材料，材料發(fā)生反應后體積迅速膨脹固化，將隧道滲漏水位置空隙迅速填充 封堵，從而達到快速處治隧道滲漏水病害的目的?；臼┕すに囀?1)在滲漏水位置按一定間距鉆注漿孔，孔深根據(jù)隧道圍巖及襯砌結構狀況確 定；(2)在注漿孔中下注漿管，對于大的涌水口，增設土工布袋；(3)通過注漿管向滲漏水部位注射高聚物材料，高聚物材料迅速反應，體積膨脹固 化，填充空隙，封堵滲水。當局部點或縫隙滲水時，具體實施步驟為(1)鉆注漿孔。在隧道滲漏水部位，在滲水點，或沿滲水縫隙以一定間距鉆注漿孔， 孔深根據(jù)襯砌或圍巖的結構決定，鉆孔要能與滲水通道相連通；(2)下注漿管。在注漿孔內下注漿管，注漿管可以為Pra管或金屬管；(3)進行高聚物注漿。通過注漿管向襯砌或圍巖滲水部位注射高聚物材料，高聚物 材料發(fā)生化學反應，迅速膨脹固化，填充滲漏水空隙和空洞，從而快速封堵滲漏水。當面滲水時，具體實施步驟為(1)鉆注漿孔。在滲水面上，按照縱向和橫向以一定間距鉆注漿孔，孔深根據(jù)襯砌 或圍巖的結構決定；(2)下注漿管。在注漿孔中下注漿管，注漿管為Pra管或金屬管；(3)進行高聚物注漿。通過注漿管向滲漏水部位注射高聚物材料，高聚物材料發(fā)生 化學反應，迅速膨脹固化，填充滲漏水空隙和空洞，從而快速封堵滲漏水。當大涌水時，具體實施步驟為(1)用環(huán)箍將土工布袋開口端固定在空心鋼管一端；(2)用膠帶或細繩將土工布袋捆扎成條狀；(3)持空心鋼管另一端，將捆扎好的土工布袋放入涌水口內，同時再放入一根不帶 土工布袋的注漿管在涌水口內，注漿管放入涌水口內深度要超出土工布袋；(4)通過空心鋼管往土工布袋內注射多組分高聚物材料，高聚物材料在土工布袋 內迅速膨脹并固化，從而快速封堵涌水口 ；(5)再通過不帶土工布袋的注漿管，向涌水通道內注射多組分高聚物材料，高聚物 材料在涌水通道內迅速膨脹并固化，從而快速封堵涌水通道。所述土工布袋的直徑和長度可以根據(jù)涌水點具體情況設計生產(chǎn)成多種規(guī)格；空心 金屬管直徑一般為1.6cm，可根據(jù)工程需要定，長度根據(jù)工程需要定；根據(jù)鋼管和土工布袋 的直徑，可選用不同規(guī)格的環(huán)箍。與傳統(tǒng)的隧道病害處治技術相比，本發(fā)明開發(fā)的隧道滲漏水病害處治高聚物注漿 技術具有下列優(yōu)點
(1)處治效果好。注射的高聚物材料反應快，耐久性好，防水性能優(yōu)良，并具有較好 的彈性；(2)施工快捷，不需養(yǎng)生。材料注射后15分鐘內可形成90%以上的強度，即可放 行交通。與傳統(tǒng)的隧道病害處治方法相比，本發(fā)明開發(fā)的高聚物注漿技術可節(jié)省70%以上 的工期；C3)針對性強，可控性好。本發(fā)明專利利用高聚物材料發(fā)生化學反應后體積自行膨 脹的特性，達到填充脫空、封堵滲水等目的，而且材料固化后其密度和強度可根據(jù)工程需要 調控。因此，與傳統(tǒng)壓漿方法相比，本發(fā)明開發(fā)的高聚物注漿技術具有更好的針對性和可控 性。綜上所述，本發(fā)明開發(fā)的隧道滲漏水病害高聚物注漿快速處治技術與傳統(tǒng)的隧道 病害處治方法相比，在技術原理和施工方法方面都具有明顯創(chuàng)新，開創(chuàng)了快速、耐久、經(jīng)濟、 實用的隧道維修新途徑，并已成功應用于隧道的滲漏水病害處治，顯示出巨大的經(jīng)濟社會 效益和廣闊的發(fā)展應用前景。


圖1 土工布袋固定于空心鋼管一端示意圖；圖2 土工布袋捆扎成條狀示意圖；圖3將捆扎好的土工布袋以及注漿管放入涌水口內示意圖；圖4高聚物封閉注漿封堵涌水口施工示意圖；圖5高聚物封閉注漿填充涌水通道施工示意圖。
具體實施例方式實施例本發(fā)明開發(fā)的隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法，針對隧道的滲漏水 問題，向滲漏水位置注射高聚物材料，材料發(fā)生反應后體積迅速膨脹固化，將隧道滲漏水位 置空隙迅速填充封堵，從而達到快速處治隧道滲漏水病害的目的；基本施工工藝是(1)在滲漏水位置按一定間距鉆注漿孔，孔深根據(jù)隧道圍巖及襯砌結構狀況確 定；(2)在注漿孔中下注漿管，對于大的涌水口，增設土工布袋；(3)通過注漿管向滲漏水部位注射高聚物材料，高聚物材料迅速反應，體積膨脹固 化，填充空隙，封堵滲水。具體施工方案有以下幾種(一 )當局部點或縫隙滲水時，具體實施步驟為(1)鉆注漿孔；在隧道滲漏水部位，在滲水點，或沿滲水縫隙以一定間距鉆注漿 孔，孔深根據(jù)襯砌或圍巖的結構決定，鉆孔要能與滲水通道相連通；(2)下注漿管；在注漿孔內下注漿管，注漿管可以為Pra管或金屬管；(3)進行高聚物注漿；通過注漿管向襯砌或圍巖滲水部位注射高聚物材料，高聚 物材料發(fā)生化學反應，迅速膨脹固化，填充滲漏水空隙和空洞，從而快速封堵滲漏水。( 二)當面滲水時，具體實施步驟為
(1)鉆注漿孔；在滲水面上，按照縱向和橫向以一定間距鉆注漿孔，孔深根據(jù)襯砌 或圍巖的結構決定；(2)下注漿管；在注漿孔中下注漿管，注漿管為Pra管或金屬管；(3)進行高聚物注漿；通過注漿管向滲漏水部位注射高聚物材料，高聚物材料發(fā) 生化學反應，迅速膨脹固化，填充滲漏水空隙和空洞，從而快速封堵滲漏水。(三)當大涌水時，具體實施步驟為(1)用環(huán)箍2將土工布袋3開口端固定在空心鋼管1 一端，如圖1所示；(2)用膠帶或細繩4將土工布袋3捆扎成條狀，如圖2所示；(3)持空心鋼管1另一端，將捆扎好的土工布袋3放入涌水口 7內，同時再放入一 根不帶土工布袋的注漿管5在涌水口 7內，注漿管5放入涌水口 7內深度要超出土工布袋 3，如圖3所示；(4)通過空心鋼管1往土工布袋3內注射多組分高聚物材料9，高聚物材料9在土 工布袋3內迅速膨脹并固化，涌水6隨著土工布袋3內高聚物材料9的膨脹，流量逐漸減小 至停止，從而快速封堵涌水口 7，如圖4所示；(5)再通過不帶土工布袋的注漿管5，向涌水通道內注射多組分高聚物材料9，高 聚物材料9在涌水通道內迅速膨脹并固化，從而快速封堵涌水通道，并加固滲水圍巖8，如 圖5所示。上述土工布袋3的直徑和長度可以根據(jù)涌水點具體情況設計生產(chǎn)成多種規(guī)格；空 心鋼管1直徑和長度根據(jù)工程需要而定；根據(jù)空心鋼管1和土工布袋3的直徑，可選用不同 規(guī)格的環(huán)箍2。
權利要求
1.一種隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法，其特征在于針對隧道的滲漏水問題， 向滲漏水位置注射高聚物材料，材料發(fā)生反應后體積迅速膨脹固化，將隧道滲漏水位置空 隙迅速填充封堵，從而達到快速處治隧道滲漏水病害的目的；基本施工工藝是(1)在滲漏水位置按一定間距鉆注漿孔，孔深根據(jù)隧道圍巖及襯砌結構狀況確定；(2)在注漿孔中下注漿管，對于大的涌水口，增設土工布袋；(3)通過注漿管向滲漏水部位注射高聚物材料，高聚物材料迅速反應，體積膨脹固化， 填充空隙，封堵滲水。
2.根據(jù)權利要求1所述的隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法，其特征在于當局部 點或縫隙滲水時，具體實施步驟為(1)鉆注漿孔在隧道滲漏水部位，在滲水點，或沿滲水縫隙以一定間距鉆注漿孔，孔 深根據(jù)襯砌或圍巖的結構決定，鉆孔要能與滲水通道相連通；(2)下注漿管在注漿孔內下注漿管，注漿管可以為PI3R管或金屬管；(3)進行高聚物注漿通過注漿管向襯砌或圍巖滲水部位注射高聚物材料，高聚物材 料發(fā)生化學反應，迅速膨脹固化，填充滲漏水空隙和空洞，從而快速封堵滲漏水。
3.根據(jù)權利要求1所述的隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法，其特征在于當面滲 水時，具體實施步驟為(1)鉆注漿孔在滲水面上，按照縱向和橫向以一定間距鉆注漿孔，孔深根據(jù)襯砌或圍 巖的結構決定；(2)下注漿管在注漿孔中下注漿管，注漿管為Pra管或金屬管；(3)進行高聚物注漿通過注漿管向滲漏水部位注射高聚物材料，高聚物材料發(fā)生化 學反應，迅速膨脹固化，填充滲漏水空隙和空洞，從而快速封堵滲漏水。
4.根據(jù)權利要求1所述的隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法，其特征在于當大涌 水時，具體實施步驟為(1)用環(huán)箍將土工布袋開口端固定在空心鋼管一端；(2)用膠帶或細繩將土工布袋捆扎成條狀；(3)持空心鋼管另一端，將捆扎好的土工布袋放入涌水口內，同時再放入一根不帶土工 布袋的注漿管在涌水口內，注漿管放入涌水口內深度要超出土工布袋；(4)通過空心鋼管往土工布袋內注射多組分高聚物材料，高聚物材料在土工布袋內迅 速膨脹并固化，從而快速封堵涌水通道口 ；(5)再通過不帶土工布袋的注漿管，向涌水通道內注射多組分高聚物材料，高聚物材料 在涌水通道內迅速膨脹并固化，從而快速封堵涌水通道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隧道滲漏水快速處治高聚物注漿方法。針對隧道的滲漏水問題，向滲漏水位置注射高聚物材料，材料發(fā)生反應后體積迅速膨脹固化，將隧道滲漏水位置空隙迅速填充封堵，從而達到快速處治隧道滲漏水病害的目的。本發(fā)明開發(fā)的隧道滲漏水病害高聚物注漿快速處治技術與傳統(tǒng)的隧道病害處治方法相比，具有處治效果好、施工快捷、不需養(yǎng)生、針對性強、可控性好等優(yōu)點。在技術原理和施工方法方面都具有明顯創(chuàng)新，開創(chuàng)了快速、耐久、經(jīng)濟、實用的隧道維修新途徑，并已成功應用于隧道的滲漏水病害處治，顯示出巨大的經(jīng)濟社會效益和廣闊的發(fā)展應用前景。
文檔編號E21D11/10GK102108873SQ20091022769
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者張蓓, 王復明, 石明生, 許建強, 鐘燕輝 申請人:鄭州優(yōu)特基礎工程維修有限公司