一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造，该防水构造自初次衬砌至二次衬砌方向依次设置有外贴式橡胶止水带、闭孔型聚乙烯泡沫板、改性聚硫密封胶、第一层丁基橡胶防水密封胶带、Ω橡胶止水带、第二层丁基橡胶防水密封胶带、不锈钢金属压板、膨胀型扭矩控制式机械锚栓、聚合物水泥砂浆。通过上述材料的相互配合，形成有效、稳定的变形缝防水密封构造，在长期污水环境及外力冲击下能够保证完整性，不会因为一般外力及自然沉降带来的变形缝收缩或扩张而产生的撕裂、缝隙，有效提升污水隧道薄壁二衬变形缝的防水质量。施工方法工艺简便，相比传统中埋式变形缝构造，不影响二次衬砌施工，在保证变形缝防水质量的同时可节约工期。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造及施工方法
本专利技术涉及隧道建筑防水施工
，具体为一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造及施工方法。
技术介绍
地下隧道在地质条件较差的地段，受软弱土地基因素和构造荷载不均匀的影响，构造的变形差可能造成构造裂缝、破坏，衬砌过程中不可避免的需要预设变形缝以便保证构造安全，且变形缝设置间距较常规要小。传统施工方法为在先浇筑衬砌段与后浇筑衬砌段设置2-3公分空隙，两端衬砌间设置中埋式钢边橡胶止水带或镀锌紫铜止水带，中间间隙采用填缝料填充，初次衬砌与二次衬砌设置橡胶止水带，隧道拱顶设置接水盒。以上方法用以常规隧道二次衬砌，但若用于厚度较小的二次衬砌构造时，常规的变形缝防水处理方式存在以下不足：一是二次衬砌厚度较小，若设置中埋式钢边橡胶止水带或镀锌紫铜止水带，变形缝处难以封端严密，带来拱墙顶部难以浇筑密实的问题，会导致二次衬砌顶部出现脱空并形成透水通道，起不到防水作用；二是变形缝处为隧道防水薄弱处，污水隧道变形缝处不仅要保证外水不内漏，更要防止污水外渗。传统施工方法止水材料中埋于混凝土构造内，因二次衬砌厚度较小，空间有限，属于薄壁构造，混凝土难以完全进入中埋式止水材料下方，变形缝处易形成空洞，构造出现缺陷。在承受外荷载和污水内压长期作用下，变形缝处混凝土容易崩裂，防水作用也将丧失。
技术实现思路
为了克服现有技术中隧道二次衬砌变形缝的防水效果差的技术缺陷，本专利技术提供了一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造及施工方法，能够满足二次衬砌的变形缝防水要求，特别是污水环境下的防渗要求，并能够通过上述防水构造使变形缝与污水隧道达到一体化的效果，解决了上述技术问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种污水隧道薄壁二衬变形缝新防水构造，包括外贴式橡胶止水带、闭孔型聚乙烯泡沫板、改性聚硫密封胶、丁基橡胶防水密封胶带、Ω橡胶止水带、膨胀型扭矩控制式机械锚栓、不锈钢金属压板和聚合物水泥砂浆。外贴式橡胶止水带光面采用氯丁粘结剂粘结于在初次衬砌构造上，凸起部分朝向初次衬砌构造内弧面，外贴式橡胶止水带采用平面热压硫化法搭接，中孔处接头会存在50mm-100mm实心部分，接头为空心，在中孔底部割缝抽取芯子后用胶水粘合。二次衬砌构造混凝土变形缝预埋有闭孔型聚乙烯泡沫板，用以预留凹槽，二次衬砌构造衬砌时兼做端部模板。闭孔型聚乙烯泡沫板凿除30mm-50mm的深度，并填充改性聚硫密封胶与变形缝侧壁混凝土紧密结合。丁基橡胶防水密封胶带有两层，第一层丁基橡胶防水密封胶带用以粘结变形缝处凹槽内壁混凝土与Ω橡胶止水带，第二层丁基橡胶防水密封胶带用以粘结Ω橡胶止水带与不锈钢金属压板。Ω橡胶止水带“Ω”部分的弧度为180°，直径为变形缝宽度，半圆凸起朝向二次衬砌构造的内弧面。不锈钢金属压板在距离边缘固定位置处打设圆孔，等间距分布，不锈钢金属压板与Ω橡胶止水带通过膨胀型扭矩控制式机械锚栓连接牢固。闭孔型聚乙烯泡沫板凹槽的槽口采用镀锌电焊钢丝网+聚合物水泥砂浆的方式进行封堵，聚合物水泥砂浆分两层进行涂抹，中间层设置钢丝网，钢丝网利用短筋与不锈钢金属压板通过短钢筋电焊连接。上述的一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造，所述外贴式橡胶止水带、丁基橡胶防水密封胶带和Ω橡胶止水带均为三元乙丙橡胶；上述的一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造，所述膨胀型扭矩控制式机械锚栓和不锈钢金属压板均为304不锈钢材质；本专利技术所述的防水构造在进行隧道施工时，主要通过以下施工步骤满足二次衬砌的变形缝防水要求，使变形缝与污水隧道达到一体化的效果：S1：准备与二次衬砌构造变形缝尺寸相适配的外贴式橡胶止水带、丁基橡胶防水密封胶带、Ω橡胶止水带和不锈钢金属压板；S2：将氯丁粘结剂涂刷至初次衬砌构造表面，等待约20分钟后粘贴外贴式橡胶止水带；S3：在二次衬砌构造模板安装时，在变形缝位置预埋闭孔型聚乙烯泡沫板，模板背面预先处理，成型后预留一定宽度、深度的凹槽；S4：凿除一定深度闭孔型聚乙烯泡沫板，进行改性聚硫密封胶填充，并在变形缝凹槽处涂刷水泥基渗透结晶防水涂料；S5：依次完成第一层丁基橡胶防水密封胶带、Ω橡胶止水带、第二层丁基橡胶防水密封胶带的粘贴；S6：粘贴不锈钢金属压板，变形缝凹槽底部打孔并安装膨胀型扭矩控制式机械锚栓，最后利用聚合物水泥砂浆封堵，使得凹槽表面与二次衬砌构造内弧面平齐。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：1、本专利技术一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造，能够满足二次衬砌的变形缝防水要求，尤其是污水隧道环境下，并能够通过防水构造使变形缝与污水隧道达到一体化的效果，解决了较小厚度二次衬砌施工过程中的变形缝污水外渗的问题；2、本专利技术所述的施工方法，相比传统中埋式构造，本变形缝防水构造施工简便，满足薄壁构造施工便捷及施工质量的要求，可提前穿插和跟进施工，可有效节约工期，在施工阶段可有效解决较小厚度二次衬砌变形缝处封端不严密浇筑不密实的问题，且变形缝防水构造整体稳定性及耐久性强、防水密封性能好，有效提升薄壁构造变形缝施工质量。该变形缝构造的施工过程不受工期压力影响，同时施工过程无大面积焊接作业，有效解决了长距离小截面隧道二次衬砌施工过程中空气污染问题。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步详细的说明，其中：图1为本专利技术一种污水隧道薄壁二衬变形缝新防水构造的整体构造示意图；图2为图1中的局部放大示意图；图3为图1中的局部放大示意图；图中：1-外贴式橡胶止水带，2-闭孔型聚乙烯泡沫板，3-改性聚硫密封胶，4-丁基橡胶防水密封胶带，5-Ω橡胶止水带，6-膨胀型扭矩控制式机械锚栓，7-不锈钢金属压板，8-聚合物水泥砂浆，9-初次衬砌构造，10-二次衬砌构造，11-氯丁粘结剂，12-水泥基渗透结晶防水涂料。具体实施方式如图1至图3所示，为一种污水隧道薄壁二衬变形缝新防水构造的整体构造示意图和局部放大示意图，防水构造包括外贴式橡胶止水带1、闭孔型聚乙烯泡沫板2、膨胀型扭矩控制式机械锚栓6、不锈钢金属压板7和聚合物水泥砂浆8。外贴式橡胶止水带1光面采用氯丁粘结剂11粘结于在初次衬砌构造9上，凸起部分朝向初次衬砌构造9内弧面，外贴式橡胶止水带1采用平面热压硫化法搭接，中孔处接头会存在50mm-100mm实心部分，接头为空心，在中孔底部割缝抽取芯子后用胶水粘合。二次衬砌构造10混凝土变形缝预埋有闭孔型聚乙烯泡沫板2，用以预留凹槽，二次衬砌构造10衬砌时兼做端部模板。闭孔型聚乙烯泡沫板2凿除30mm-50mm的深度，并填充改性聚硫密封胶3与变形缝侧壁混凝土紧密结合。丁基橡胶防水密封胶带4有两层，第一层丁基橡胶防水密封胶带4用以粘结变形缝处凹槽内壁混凝土与Ω橡胶止水带5，第二层丁基橡胶防水密封胶带4用以粘结Ω橡胶止水带5与不锈钢金属压板7。...

【技术保护点】
1.一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造，其特征在于，所述防水构造包括：外贴式橡胶止水带（1）、闭孔型聚乙烯泡沫板（2）、改性聚硫密封胶（3）、丁基橡胶防水密封胶带（4）、Ω橡胶止水带（5）、膨胀型扭矩控制式机械锚栓（6）、不锈钢金属压板（7）和聚合物水泥砂浆（8）；/n所述外贴式橡胶止水带（1）光面采用氯丁粘结剂（11）粘结于在初次衬砌构造（9）上，凸起部分朝向初次衬砌构造（9）内弧面，外贴式橡胶止水带（1）采用平面热压硫化法搭接，中孔处接头会存在50mm-100mm实心部分，接头为空心，在中孔底部割缝抽取芯子后用胶水粘合；/n所述二次衬砌构造（10）混凝土变形缝预埋有闭孔型聚乙烯泡沫板（2），用以预留凹槽，二次衬砌构造（10）衬砌时兼做端部模板；/n所述闭孔型聚乙烯泡沫板（2）凿除30mm-50mm的深度，并填充改性聚硫密封胶（3）与变形缝侧壁混凝土紧密结合；/n所述丁基橡胶防水密封胶带（4）有两层，第一层丁基橡胶防水密封胶带（4）用以粘结变形缝处凹槽内壁混凝土与Ω橡胶止水带（5），第二层丁基橡胶防水密封胶带（4）用以粘结Ω橡胶止水带（5）与不锈钢金属压板（7）；/n所述Ω橡胶止水带（5）“Ω”部分的弧度为180°，直径为变形缝宽度，半圆凸起朝向二次衬砌构造（10）的内弧面；/n所述不锈钢金属压板（7）在距离边缘固定位置处打设圆孔，等间距分布，不锈钢金属压板（7）与所述Ω橡胶止水带（5）通过膨胀型扭矩控制式机械锚栓（6）连接牢固；/n所述闭孔型聚乙烯泡沫板（2）凹槽的槽口采用镀锌电焊钢丝网+聚合物水泥砂浆（8）的方式进行封堵，聚合物水泥砂浆（8）分两层进行涂抹，中间层设置钢丝网，钢丝网利用短筋与不锈钢金属压板（7）通过短钢筋电焊连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于污水隧道薄壁二衬变形缝的防水构造，其特征在于，所述防水构造包括：外贴式橡胶止水带（1）、闭孔型聚乙烯泡沫板（2）、改性聚硫密封胶（3）、丁基橡胶防水密封胶带（4）、Ω橡胶止水带（5）、膨胀型扭矩控制式机械锚栓（6）、不锈钢金属压板（7）和聚合物水泥砂浆（8）；
所述外贴式橡胶止水带（1）光面采用氯丁粘结剂（11）粘结于在初次衬砌构造（9）上，凸起部分朝向初次衬砌构造（9）内弧面，外贴式橡胶止水带（1）采用平面热压硫化法搭接，中孔处接头会存在50mm-100mm实心部分，接头为空心，在中孔底部割缝抽取芯子后用胶水粘合；
所述二次衬砌构造（10）混凝土变形缝预埋有闭孔型聚乙烯泡沫板（2），用以预留凹槽，二次衬砌构造（10）衬砌时兼做端部模板；
所述闭孔型聚乙烯泡沫板（2）凿除30mm-50mm的深度，并填充改性聚硫密封胶（3）与变形缝侧壁混凝土紧密结合；
所述丁基橡胶防水密封胶带（4）有两层，第一层丁基橡胶防水密封胶带（4）用以粘结变形缝处凹槽内壁混凝土与Ω橡胶止水带（5），第二层丁基橡胶防水密封胶带（4）用以粘结Ω橡胶止水带（5）与不锈钢金属压板（7）；
所述Ω橡胶止水带（5）“Ω”部分的弧度为180°，直径为变形缝宽度，半圆凸起朝向二次衬砌构造（10）的内弧面；
所述不锈钢金属压板（7）在距离边缘固定位置处打设圆孔，等间距分布，不锈钢金属压板（7）与所述Ω橡胶止水带（5）通过膨胀型扭矩控制式机械锚栓（6）连接牢固；
所述闭孔型聚乙烯泡沫板（2）凹槽的槽口采用镀锌电焊钢丝网+聚合物水泥砂浆（8）的方式进行封堵，聚合物水泥砂浆（8）分...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴小松，周浩，蒋尚志，鲁文博，谢小飞，刘其成，侯博海，彭文韬，
申请(专利权)人：中建三局基础设施建设投资有限公司，中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42