本實用新型屬于隧道工程維修技術領域，具體涉及一種隧道襯砌嚴重脫空裂損病害處治結構。

背景技術：
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近年來，隨著我國交通建設的持續(xù)發(fā)展，隧道工程的規(guī)模和數(shù)量顯著增加，但一系列的工程問題也隨之產生。一方面在施工過程中，由于施工不當或其他原因導致二次襯砌背后脫空，進而使襯砌受力不均而開裂；另一方面隨著公路隧道向崇山峻嶺地區(qū)的逐步邁進，隧道所面臨的水文地質、氣象、地形地貌等條件越來越復雜，隧道投入運營一定時間后，二次襯砌常產生開裂、剝落、掉塊等病害，當這些病害嚴重時將威脅到隧道的行車安全及其支護結構的耐久性。

隧道二次襯砌脫空、裂損等病害較為輕微時，目前各類修復措施和方法較多，主要以回填注漿、錨桿加固、以及粘貼纖維布等，效果也較為顯著。但病害嚴重時，這些常規(guī)的處治方法使襯砌結構的滲漏水問題仍不可避免，同時修復結構的承載能力不高，后期容易出現(xiàn)病害復發(fā)的情況。而隧道又沒有拆掉重建的條件。因此針對隧道二次襯砌嚴重裂損、背后脫空的病害，急需研究一種綜合有效的處治措施對襯砌結構加固處理。

技術實現(xiàn)要素：
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為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種隧道襯砌嚴重脫空裂損病害處治結構，可有效處治襯砌開裂、襯背脫空嚴重的病害，該結構整體力學性能好，且施工方法簡單快捷，具有較好的技術經濟效益。

本實用新型采用如下技術方案來實現(xiàn)的：

一種隧道襯砌嚴重脫空裂損病害處治結構，在原缺陷二次襯砌混凝土上通過鑿除形成內寬外窄的倒梯形凹槽，在凹槽中部環(huán)向、縱向均植入有鋼筋并與原混凝土錨固為一體，在凹槽區(qū)域及周圍同時打設有自進式中空注漿錨桿，且在凹槽區(qū)域中的自進式中空注漿錨桿在靠近二次襯砌外側和內側外均包有兩道遇水膨脹橡膠止水條，在凹槽內灌有微膨脹混凝土并與原初期支護和二次襯砌緊密銜接形成新的襯砌結構，在新的襯砌結構外表面區(qū)域向四周延伸至二次襯砌設計厚度后再延伸80cm～100cm的區(qū)域錨固有鋼帶。

本實用新型進一步的改進在于，凹槽的深度為二次襯砌設計厚度，其面積覆蓋所需處理的病害的范圍并向四周擴展5cm。

本實用新型進一步的改進在于，鋼筋采用鋼筋，其布置間距為環(huán)向×縱向＝20×20cm，植入原混凝土的深度按30cm、50cm交替布置。

本實用新型進一步的改進在于，自進式中空注漿錨桿為R25N自進式中空注漿錨桿，錨桿長度為5.0m，抗拔力不小于50KN，布置間距為環(huán)向×縱向＝60cm×60cm。

本實用新型進一步的改進在于，微膨脹混凝土為C30微膨脹混凝土，且C30微膨脹混凝土與原結合部位刷涂有混凝土界面劑。

本實用新型進一步的改進在于，C30微膨脹混凝土表面并向原有混凝土四周延伸100cm范圍內刮涂有水基泥滲透結晶型防水涂料。

本實用新型進一步的改進在于，鋼帶包括W270鋼帶和250平鋼帶，其中，沿加固區(qū)域環(huán)向布置W270鋼帶，縱向布置250平鋼帶，W270鋼帶與250平鋼帶錨桿孔對齊，且鋼帶縱向×環(huán)向間距＝60cm×60cm。

本實用新型進一步的改進在于，鋼帶與自進式中空注漿錨桿的尾部通過螺栓連接。

本實用新型提供的一種隧道襯砌嚴重脫空裂損病害處治結構，具有以下特點：

首先對隧道二次襯砌嚴重裂損及背后脫空的病害區(qū)進行徹底的鑿除，消除了襯砌中潛在的病害；處治結構采用錨桿+鋼筋+膨脹混凝土+鋼帶的修復體系有效處治了該類病害，同時結構整體穩(wěn)定性好，可避免運營后期病害復發(fā)的現(xiàn)象發(fā)生；所用的錨桿和鋼帶等使得新老襯砌結構有效的結合為一體，提高了隧道二次襯砌整體穩(wěn)定性及耐久性。

進一步的錨桿在二次襯砌內外表面附近外包膨脹橡膠止水條，可有效避免修復結構處出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。

該處治結構的施工方法可操作性強，修補工法、工藝迅捷有效，可大幅縮短修補時間，同時能確保施工過程和結構安全，具有較好的經濟效益。

附圖說明：

圖1：隧道襯砌病害處治結構橫向剖面圖；

圖2：隧道襯砌病害處治結構縱向剖面圖；

圖3：鋼帶與R25N自進式中空注漿錨桿布置平面圖；

圖4：凹槽中部鋼筋布置平面圖。

圖中：1-凹槽，2-初期支護，3-二次襯砌，4-鋼筋，5-自進式中空注漿錨桿，6-橡膠止水條，7-微膨脹混凝土，8-鋼帶，8-1-250平鋼帶，8-2-W270鋼帶。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

參考圖1、圖2，本實用新型提供的隧道襯砌嚴重脫空裂損病害處治結構，在原缺陷二次襯砌混凝土上通過鑿除形成內寬外窄的倒梯形凹槽1，在凹槽1中部環(huán)向、縱向均植入有鋼筋4并與原混凝土錨固為一體，在凹槽區(qū)域及周圍同時打設有自進式中空注漿錨桿5，且在凹槽區(qū)域中的自進式中空注漿錨桿5在靠近二次襯砌3外側和內側外均包有兩道遇水膨脹橡膠止水條6，在凹槽1內灌有微膨脹混凝土7并與原初期支護2和二次襯砌3緊密銜接形成新的襯砌結構，在微膨脹混凝土7外表面區(qū)域向四周延伸至二次襯砌設計厚度后再延伸80cm～100cm的區(qū)域錨固有鋼帶8。

其中，所述的凹槽1的深度為二次襯砌3設計厚度，其面積覆蓋所需處理的病害的范圍并向四周擴展5cm。

參考圖4，所述的鋼筋4采用鋼筋，其布置間距為環(huán)向×縱向＝20×20cm，植入原混凝土的深度按30cm、50cm交替布置。

參考圖3，所述的自進式中空注漿錨桿5為R25N自進式中空注漿錨桿，錨桿長度為5.0m，抗拔力不小于50KN，布置間距為環(huán)向×縱向＝60cm×60cm。

所述的微膨脹混凝土7為C30微膨脹混凝土，且C30微膨脹混凝土與原結合部位刷涂有混凝土界面劑。

進一步的，所述的C30微膨脹混凝土表面并向原有混凝土四周延伸100cm范圍內刮涂有水基泥滲透結晶型防水涂料。

參考圖3，所述的鋼帶8包括W270鋼帶8-2和250平鋼帶8-1，其中，沿加固區(qū)域環(huán)向布置W270鋼帶8-2，縱向布置250平鋼帶8-1，W270鋼帶8-2與250平鋼帶8-1錨桿孔對齊，且鋼帶縱向×環(huán)向間距＝60cm×60cm。

所述的鋼帶8與自進式中空注漿錨桿5的尾部通過螺栓連接。

進一步，隧道襯砌嚴重脫空、裂損病害處治結構的處治方法包括如下步驟：

1)鑿除、切割病害區(qū)的二次襯砌，并對空洞及裂損的周邊松散層進行鑿除，形成內寬外窄的倒梯形凹槽，凹槽邊緣應修整平齊，圓順，不得留有尖角；切口表面應粗糙，但結構應致密，不得留有松散、氣泡、裂隙等結構，然后采用鋼絲刷清理后用水沖洗，并在施工期間保持壁面潔凈。鑿毛標準為凹凸差不小于6mm的粗糙面；

2)對損壞的防水板進行重新修復、焊接，確保防水板與初期支護密貼；

3)在凹槽中部環(huán)向、縱向植入鋼筋，布置間距為環(huán)向×縱向＝20×20cm，植入原混凝土深度按30cm、50cm交替布置，植筋采用A級錨固劑錨固；

4)可結合懸吊回灌混凝土的模板要求，在鑿除形成的凹槽范圍結合掛鋼帶的要求，打設R25N自進式中空注漿錨桿，錨桿長度5.0m，間距為環(huán)向×縱向＝60cm×60cm，模板拆除后錨桿可作為錨固鋼帶的作用。凹槽中的每根錨桿在靠近二次襯砌外側和內側處外包兩道遇水膨脹橡膠止水條；

5)沿新舊混凝土結合部，刷涂混凝土界面劑，以增強新舊混凝土粘結力；

6)在襯砌表面鋪設模板，模板處預留灌料孔，兩端用錨栓固定，錨栓應距離凹槽部位適當距離，防止引起原襯砌開裂和崩落，每塊模板固定用錨栓不少于4塊，錨栓采用M16×200型膨脹螺栓，錨固深度20cm，使用雙螺帽緊固，并進行拉拔實驗，當模板長度較長時采用中空注漿錨桿固定模板；

7)通過灌料孔灌入C30微膨脹混凝土，并采用插入式震搗器搗固。封口模板做特殊設計，在靠近頂端預留30×30孔洞，該處設活動板，利用孔洞澆筑最后一塊板?？锥床课徊捎脗鹘y(tǒng)"剎尖"方式封口。封口處預埋一根R25N注漿管，待兩天后對孔洞部分進行壓力注漿；

8)混凝土強度達到C30后拆除防護模板，并對表面打磨處理，在新混凝土表面并向既有混凝土四周延伸100cm范圍內刮涂水基泥滲透結晶型防水涂料二遍，用量不應小于1.5kg/m²，且涂抹厚度不應小于2.0mm；

9)沿已嵌補區(qū)域向四周延伸至設計厚度后再延伸80cm～100cm作為鋼帶加固區(qū)域。沿加固區(qū)域環(huán)向布置W270鋼帶，縱向布置250平鋼帶，W270鋼帶與250平鋼帶錨桿孔應對齊。鋼帶縱向×環(huán)向間距＝60cm×60cm，將250平鋼帶、W270鋼帶與R25N自進式中空注漿錨桿尾部用螺栓連接；

10)修復完畢后，采用網(wǎng)噴混凝土對鋼帶進行封閉，以提高耐久性。因限界原因，鋼帶不能采用網(wǎng)噴混凝土封閉時，應在鋼帶表面進行鍍鋅，熱鍍鋅應符合JT/T281規(guī)定，鍍鋅層平均厚度不應小于0.061mm。最后對孔口部位的螺栓及錨桿頭采用環(huán)氧富鋅防銹漆，防銹漆含鋅量不小于65％，防銹漆干膜厚度≥250um；調色環(huán)氧磁漆為面漆，干膜厚度≥150um。