一种利用玄武岩-钢复合波纹板加固隧道的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用玄武岩

【技术实现步骤摘要】
一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法


[0001]本专利技术涉及隧道防病害
，更具体的说是涉及一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法。

技术介绍

[0002]随着隧道长期运营，隧道会存在一些隧道病害问题。为了保证隧道正常运行和保证隧道安全，需要定期对隧道病害进行整治。现有的隧道病害整治方法通常采用混凝土加固、波纹板加固等，对于混凝土加固方案，其施工工序复杂，施工周期较长，效率低下，而且施工风险很大，严重影响了隧道正常运营。对于波纹板加固方案工序简单，施工周期短，施工风险小，但施工安装困难，工期较慢。
[0003]另外，隧道内部存在很多的线缆，所以波纹板就要求要具有绝缘性能，防止导电。现有的普遍做法就是在钢板两侧刷绝缘漆，板厚一般是6
㎜
，绝缘漆厚度是1.5
㎜
，总厚度一共是9
㎜
。但是绝缘漆在使用中容易脱离，会出现导电的危险。玄武岩纤维增强材料(BFRP)是一种新型耐久性材料。玄武岩连续纤维是玄武岩矿石在1450℃～1500℃熔融后经过喷丝板拉丝而成的一种新型高技术纤维，它拥有出色的力学性能和耐高温性能，具有高的拉伸强度和弹性模量、良好的绝缘性、抗辐射性能、优异的高温稳定性和化学稳定性等，纯天然无污染，性价比高等优点。
[0004]因此，如何利用波纹钢板和玄武岩纤维的结构优势，提供一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
专利技术内容
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法，旨在解决上述技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法，具体包括以下步骤：
[0008]S1、将多块复合波纹板预制组装成多组弧形段，多个所述弧形段能够对接形成隧道内侧一组拱状结构的环形单元；
[0009]S2、在所述隧道两侧底面开设底槽，在隧道内壁上固定对接件，所述对接件位于所述弧形段的端头对接点上；
[0010]S3、依次安装所述弧形段，将两侧的所述弧形段两端分别插入所述底槽和所述对接件，将中间的所述弧形段两端分别插入两侧的所述对接件，以此形成一组所述环形单元，并在所述环形单元和所述隧道的原二衬之间注浆；
[0011]S4、根据步骤S3的方式依次搭建所述环形单元，并将相邻的所述环形单元的对接边沿固定；
[0012]S5、注浆填充所述底槽和所述对接件，完成所述隧道内壁加固。
[0013]通过上述技术方案，本专利技术提供的加固隧道的方法利用玄武岩
‑
钢复合波纹板的
性能优势，具有良好的防腐蚀、防导电、耐高温等性能，结构的功能性更强；而且采用预制加工模式，将复合波纹板预制加工成弧形段，并在现场进行组装成环形单元，利用底槽和对接件实现连接，克服现场连接的尺寸误差，且便于连接固定，具有工序简单，施工周期短，施工风险小等优点。
[0014]优选的，在上述一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法中，每组所述环形单元包括三段弧形段；所述对接件的数量为两套，且分别位于中间的所述弧形段的两端。数量合理，布局稳定，且易于安装。
[0015]优选的，在上述一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法中，所述对接件为长条形结构，且横截面为弧状的H型，所述对接件的两侧槽口分别与所述弧形段的两端插接，所述对接件通过螺钉固定在所述隧道内壁上。本专利技术采用H型的对接件能够提高加固效率，防止尺寸误差造成的安装稳定性差等问题。
[0016]优选的，在上述一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法中，所述对接件的两侧槽口内垫设有挤压块。能够进一步提高搭建结构的稳定性。
[0017]优选的，在上述一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法中，每组所述弧形段的多块复合波纹板交错对接。连接后的稳定性更强。
[0018]优选的，在上述一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法中，所述复合波纹板包括波纹钢板、玄武岩层和玄武岩封口条；所述波纹钢板为弧形板，且其弧线与其波峰/波谷的延伸方向一致，所述波纹钢板表面边沿均匀开设有多个螺栓孔，相邻的所述波纹钢板边沿通过玄武岩螺栓穿过所述螺栓孔紧固；所述玄武岩层包括复合粘结在所述波纹钢板两侧表面的玄武岩纤维布；所述玄武岩封口条的横截面为U型，所述玄武岩封口条的U型槽插接贴合在所述波纹钢板的边沿，且粘结在所述玄武岩纤维布的外侧。
[0019]本专利技术提供的复合板结构以波纹钢板作为内芯，外侧复合玄武岩纤维材料，将波纹钢板的强度优势和玄武岩纤维的性能优势相结合，不仅具有工序简单，施工周期短，施工风险小等优点，而且具有良好的防腐蚀、防导电、耐高温等性能，结构的功能性更强。
[0020]优选的，在上述一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法中，所述复合波纹板的制备方法包括以下步骤：
[0021]S1、准备成型的所述波纹钢板和所述玄武岩纤维布，在所述波纹钢板的边沿开设螺栓孔；
[0022]S2、将所述波纹钢板的两侧表面涂抹树脂胶，再将所述波纹钢板两侧表面分别对应布置两层所述玄武岩纤维布，置于加压模具中压紧粘结；
[0023]S3、将粘结好所述玄武岩纤维布的所述波纹钢板置入滚压模具中，进一步提高波纹钢板和玄武岩纤维布的粘结效果；
[0024]S4、从所述滚压模具中取出所述波纹钢板，在所述波纹钢板四周边沿粘结所述玄武岩封口条。
[0025]本专利技术提供的玄武岩纤维
‑
钢复合波纹板的制备方法采用压紧和滚压两道粘结工序，使得玄武岩纤维和波纹钢板的复合效果更稳定，最后通过在波纹钢板四周边沿粘结玄武岩封口条，能够防止边沿开胶后失效，制备方法简单，且使用寿命长，使用效果好。
[0026]优选的，在上述一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法中，所述加压模具包括下模具、上模具和液压缸机构；所述下模具的上表面为凸起的弧形表面，所述下模具的
表面具有与所述波纹钢板对应的下波纹槽；所述上模具对应布置在所述下模具的上方，所述上模具的下表面为与所述下模具的上表面配合的凹陷的弧形表面，所述上模具的下表面具有与所述波纹钢板对应的上波纹槽；所述液压缸机构连接在所述上模具的顶端，且用于控制所述上模具的升降运动，进而实现所述上模具和所述下模具的闭合和开启。本专利技术提供的加压模具通过液压缸机构控制开合加压，实现玄武岩纤维布和波纹钢板的初步粘结固定。
[0027]优选的，在上述一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法中，所述滚压模具包括底座、下弧形架、上弧形架和弹性支撑柱；所述下弧形架固定在所述底座上，且其弧形凸面朝上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、将多块复合波纹板(1)预制组装成多组弧形段(2)，多个所述弧形段(2)能够对接形成隧道(4)内侧一组拱状结构的环形单元(3)；S2、在所述隧道(4)两侧底面开设底槽(41)，在所述隧道(41)内壁上固定对接件(5)，所述对接件(5)位于所述弧形段(2)的端头对接点上；S3、依次安装所述弧形段(2)，将两侧的所述弧形段(2)两端分别插入所述底槽(41)和所述对接件(5)，将中间的所述弧形段(2)两端分别插入两侧的所述对接件(5)，以此形成一组所述环形单元(3)，并在所述环形单元(3)和所述隧道(4)的原二衬之间注浆；S4、根据步骤S3的方式依次搭建所述环形单元(3)，并将相邻的所述环形单元(3)的对接边沿固定；S5、注浆填充所述底槽(41)和所述对接件(5)，完成所述隧道(4)内壁加固。2.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，每组所述环形单元(3)包括三段弧形段(2)；所述对接件(5)的数量为两套，且分别位于中间的所述弧形段(2)的两端。3.根据权利要求2所述的一种利用玄武岩
‑
钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，所述对接件(5)为长条形结构，且横截面为弧状的H型，所述对接件(5)的两侧槽口分别与所述弧形段(2)的两端插接，所述对接件通过螺钉固定在所述隧道(4)内壁上。4.根据权利要求3所述的一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，所述对接件(5)的两侧槽口内垫设有挤压块。5.根据权利要求1所述的一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，每组所述弧形段(2)的多块复合波纹板(1)交错对接。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，所述复合波纹板(1)包括波纹钢板(11)、玄武岩层(12)和玄武岩封口条(13)；所述波纹钢板(11)为弧形板，且其弧线与其波峰/波谷的延伸方向一致，所述波纹钢板(11)表面边沿均匀开设有多个螺栓孔(111)，相邻的所述波纹钢板(11)边沿通过玄武岩螺栓(14)穿过所述螺栓孔(111)紧固；所述玄武岩层(12)包括复合粘结在所述波纹钢板(11)两侧表面的玄武岩纤维布；所述玄武岩封口条(13)的横截面为U型，所述玄武岩封口条(13)的U型槽插接贴合在所述波纹钢板(11)的边沿，且粘结在所述玄武岩纤维布的外侧。7.根据权利要求6所述的一种利用玄武岩
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钢复合波纹板加固隧道的方法，其特征在于，所述复合波纹板(1)的制备方法包括以下步骤：S1、准备成型的所述波纹钢板(11)和所述玄武岩纤维布，在所述波纹钢板(11)的边沿开设螺栓孔(111)；S2、将所述波纹钢板(11)的两侧表面涂抹...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，马伟斌，郭小雄，李尧，邹文浩，王志伟，安哲立，常凯，柴金飞，徐湉源，韩正国，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：