一种隧道快速补强技术的组成及施工方法涉及建筑材料及工程领域。本发明专利技术的具体实现步骤包括衬砌混凝土裂缝修复；衬砌混凝土表面处理；喷射底层超强高韧性混凝土；喷射表层高性能混凝土。通过本发明专利技术原钢筋混凝土隧道衬砌结构厚度为15cm时，加固厚度为10cm时加固后结构的承载能力和变形能力分别提高了160%和46%，并且底层和表层分别采用一次喷射施工，相对规施工方法大大减少了施工时间，施工费用可减少25%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料及工程领域。
技术介绍
我国地域辽阔，温度、湿度等自然条件存在极大的差异。而且，隧道所穿越不同地区山体的工程地质和水文地质条件复杂，既有公路、铁路隧道病害随着使用年限的增加，衬砌开裂、衬砌变形、衬砌移动、混凝土裂缝、渗水、钢筋锈蚀、混凝土脱落等病害尤为突出。它们会不仅降低隧道工程结构的承载能力、减少隧道工程结构的使用寿命，而且，衬砌混凝土脱落还会对高速行驶的列车造成车毁人亡，存在极其严重的交通安全隐患。因此，研究隧道工程结构的病害及其预防整治是国内外科学工作者所面临的重要研究课题。目前，针对上述隧道衬砌典型病害的预防和整治工法主要有喷射混凝土、黏贴钢板、黏贴碳纤维布等。但是由于我国受到材料、设备、施工人员技术水平等诸多因素的限制，一次喷射混凝土的最大厚度为3～5cm，隧道加固施工时间长、工程造价昂贵；黏贴碳纤维工法不仅存在施工工艺复杂、山体渗水导致结构胶机能丧失，达不到应有的维修加固效果。
技术实现思路
为了解决上述传统施工方法中存在的关键性技术问题，本专利技术提供一种隧道快速补强技术的组成及施工方法。一种隧道快速补强技术的组成及施工方法的实现步骤包括：1. 衬砌混凝土裂缝修复a）表面处理：沿裂缝左右各5厘米合计10厘米范围内，除灰尘、油漆；b）注入封缝胶；2. 衬砌混凝土表面处理清除维修加固整个范围内混凝土表面的灰尘、油漆等污染物，必要时人工凿除表面蜂窝麻面、风化、碳化层直至新鲜混凝土；3. 喷射底层超强高韧性混凝土 a）制备底层超强高韧性混凝土底层超强高韧性混凝土包括组分A、组分B、组分C：组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括15%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉和55%石英砂；组分A、组分B、组分C的质量比为：组分A：组分B：组分C=1:1:3轻质高强聚合物砂浆的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到砂浆，其中搅拌机转速为400-500r/m；b）一次性喷射底层超强高韧性混凝土，喷射的最大厚度为15cm；4. 喷射表层高性能混凝土 a）制备表层高性能混凝土表层高性能混凝土包括组分A、组分B、组分C和组分D；组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括70%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉；组分D包括40%的石英砂、60%的碎石；组分A、组分B、组分C、组分D的质量比为：组分A：组分B：组分C：组分D=1:2:8:25高强抗裂性混凝土组合物的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到第三混凝液，将组分D放入第三混凝液中搅拌5分钟得到高强抗裂性混凝土组合物，其中搅拌机转速为400-500r/m； b）一次性喷射表层高性能混凝土，喷射厚度在3cm到5cm。有益效果针对原钢筋混凝土隧道衬砌结构厚度为15cm，分别进行了加固厚度t＝5cm，10cm和15cm的荷载试验，加固前后荷载试验研究的主要结论如下：1）当加固厚度t＝5cm时，加固后结构的承载能力和变形能力分别提高了70%和22%；2）当加固厚度t＝10cm时，加固后结构的承载能力和变形能力分别提高了160%和46%；3）当加固厚度t＝15cm时，加固后结构的承载能力和变形能力分别提高了260%和62%；4）除此之外，底层和表层分别采用一次喷射施工，相对规施工方法大大减少了施工时间，施工费用可减少25%。附图说明 图1为一种隧道快速补强技术的组成及施工结构图。示例1 原钢筋混凝土隧道衬砌结构；2 底层超强高韧性混凝土；3 表层高性能混凝土。具体实施方式参看图1，一种隧道快速补强技术的组成及施工方法的实现步骤包括：1. 衬砌混凝土裂缝修复a）表面处理：沿裂缝左右各5厘米合计10厘米范围内，除灰尘、油漆；b）注入封缝胶；2. 衬砌混凝土表面处理清除维修加固整个范围内混凝土表面的灰尘、油漆等污染物，必要时人工凿除表面蜂窝麻面、风化、碳化层直至新鲜混凝土；3. 喷射底层超强高韧性混凝土 a）制备底层超强高韧性混凝土底层超强高韧性混凝土包括组分A、组分B、组分C：组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括15%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉和55%石英砂；组分A、组分B、组分C的质量比为：组分A：组分B：组分C=1:1:3轻质高强聚合物砂浆的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到砂浆，其中搅拌机转速为400-500r/m；b）一次性喷射底层超强高韧性混凝土，喷射的最大厚度为15cm；4. 喷射表层高性能混凝土 a）制备表层高性能混凝土表层高性能混凝土包括组分A、组分B、组分C和组分D；组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括70%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉；组分D包括40%的石英砂、60%的碎石；组分A、组分B、组分C、组分D的质量比为：组分A：组分B：组分C：组分D=1:2:8:25高强抗裂性混凝土组合物的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到第三混凝液，将组分D放入第三混凝液中搅拌5分钟得到高强抗裂性混凝土组合物，其中搅拌机转速为400-500r/m； b）一次性喷射表层高性能混凝土，喷射厚度在3cm到5cm。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种隧道快速补强技术的组成及施工方法，其特征在于实现步骤包括：衬砌混凝土裂缝修复a）表面处理：沿裂缝左右各5厘米合计10厘米范围内，除灰尘、油漆；b）注入封缝胶；衬砌混凝土表面处理清除维修加固整个范围内混凝土表面的灰尘、油漆等污染物，必要时人工凿除表面蜂窝麻面、风化、碳化层直至新鲜混凝土；喷射底层超强高韧性混凝土 a）制备底层超强高韧性混凝土底层超强高韧性混凝土包括组分A、组分B、组分C：组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括15%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉和55%石英砂；组分A、组分B、组分C的质量比为：组分A：组分B：组分C=1:1:3轻质高强聚合物砂浆的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到砂浆，其中搅拌机转速为400‑500r/m；b）一次性喷射底层超强高韧性混凝土，喷射的最大厚度为15cm；喷射表层高性能混凝土 a）制备表层高性能混凝土表层高性能混凝土包括组分A、组分B、组分C和组分D；组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括70%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉；组分D包括40%的石英砂、60%的碎石；组分A、组分B、组分C、组分D的质量比为：组分A：组分B：组分C：组分D=1:2:8:25高强抗裂性混凝土组合物的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到第三混凝液，将组分D放入第三混凝液中搅拌5分钟得到高强抗裂性混凝土组合物，其中搅拌机转速为400‑500r/m； b）一次性喷射表层高性能混凝土，喷射厚度在3cm到5cm。...
【技术特征摘要】
1. 一种隧道快速补强技术的组成及施工方法，其特征在于实现步骤包括：衬砌混凝土裂缝修复a）表面处理：沿裂缝左右各5厘米合计10厘米范围内，除灰尘、油漆；b）注入封缝胶；衬砌混凝土表面处理清除维修加固整个范围内混凝土表面的灰尘、油漆等污染物，必要时人工凿除表面蜂窝麻面、风化、碳化层直至新鲜混凝土；喷射底层超强高韧性混凝土 a）制备底层超强高韧性混凝土底层超强高韧性混凝土包括组分A、组分B、组分C：组分A为异氰酸酯；组分B包括32%的聚酯多元醇、32%的聚醚多元醇、33.35%的聚乙烯醇、0.15%的月桂酸型有机催化剂、0.5%的磷酸酯阻燃剂和2%的环戊烷发泡剂；组分C包括15%的水泥、15%的粉煤灰、15%的矿石粉和55%石英砂；组分A、组分B、组分C的质量比为：组分A：组分B：组分C=1:1:3轻质高强聚合物砂浆的制备方法为:先将组分B放入搅拌机的容器中加水搅拌5分钟得到第一混凝液，将组分C放入第一混凝液中搅拌3分钟得到第二混凝液，将组分A放入第二混凝液中搅拌5分钟得到砂浆，其中搅拌机...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵位，
申请(专利权)人：北京中科嘉固科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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