专利名称：水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒及其应用方法
技术领域：
本发明涉及ー种水位变动区混凝土表面缺陷修复用装置及应用方法，具体是ー种修复用隔水装置及其应用方法。
背景技术：
水位变动区混凝土的服役环境最恶劣，破坏也最严重，早期出现的结构物缺陷由于缺乏经济、实用、便于操作的修复方法而一直未及时修复，待钢筋开始锈蚀或结构断面缩小而影响到结构安全时，通常采用钢围堰法，作用是通过围堰侧板及封底混凝土为结构物表面修复提供无水的施工环境，该方法需首先岸上加工钢围堰，用大型船舶运至施工现场， 大型浮吊安装，液压设备下沉就位，设置吊杆锚固，浇注I 2m后的水下封底混凝土，待混凝土达到一定強度后，抽出围堰内部的积水，然后进行修复施工，修复完成后，拆除钢围堰。 该方法施工エ期长，水上作业量大，材料用量大，所需机械设备多，修复前的准备工作及修复后的收尾工作占修复工作的比重大。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供ー种施工简单、方便、 海上作业量及非修复工作的准备及收尾量小的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，该隔水套筒包括筒体，所述筒体的上下两端开ロ ；筒体底端的高度低于混凝土结构物上待修复部位最低处的闻度；
筒体顶部的内壁与混凝土结构物外表面之间设有密封用的上遇水膨胀止水胶条；筒体底部的内壁与混凝土结构物外表面之间也设有密封用的下遇水膨胀止水胶条；所述的遇水膨胀止水胶条嵌装在筒体内壁的凹槽内；
筒体内壁与混凝土结构物外表面之间设为用于注入修复砂浆的空腔；所述的空腔位于上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条之间；筒体上设有注浆管，筒体顶部设有通气管，筒体底部设有排水管，所述的注浆管、通气管、排水管均与所述的空腔连通；且注浆管、 通气管、排水管上分别设置阀门；
所述筒体由至少两个分体边缘密封对接并在对接处用耐腐蚀螺栓连接，对接处的接缝为纵向接缝，且纵向接缝处夹装有密封用的遇水膨胀止水胶条。优选的所述筒体由两个分体对接固定而成。优选的所述的注浆管、排水管位于筒体的同一侧且注浆管位于筒体的高度方向上的中部；所述的通气管位干与注浆管、排水管相対的另ー侧。优选的所述通气管的进气ロ在所述空腔内竖直向上；所述排水管的进水口在所述空腔内竖直向下；所述注浆管的出浆ロ在所述空腔内竖直向下。优选的所述通气管的进气ロ距离所述空腔的上缘2飞mm ;所述排水管的进水口距离所述空腔的下缘2 5mm。优选的所述的筒体由玻璃钢材料或RPC材料或ECC材料制成。
本发明还提供了水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒的应用方法，其包括如下步骤
D套筒预制根据混凝土结构物修复部位的形状和尺寸制备隔水套筒；将隔水套筒运到现场；
2)套筒安装前的准备预先将所述的上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条及所述的分体对接处的遇水膨胀止水胶条安装在筒体上；并检查通气管、排水管以及注浆管，保证通畅；清理混凝土结构物待修复部位的松散部分及与所述的上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条对应位置的杂物；
3)套筒吊运及安装制备好的隔水套筒运到现场后，用卷扬机起吊并下放至混凝土结构物处的预定位置，在混凝土结构物顶面设置固定支架用于临时悬挂隔水套筒；将构成筒体的分体对接处的耐腐蚀螺栓紧固；
4)套筒空腔排水隔水套筒安装24h后，将所述的排水管及所述的注浆管分别接通两台抽水泵进行排水，此时保证所述的通气管与外界大气的连通；
5)套筒空腔密封检查待排水管无水排出吋，将通气管与气泵接通，通过气泵向空腔内压入空气，当内部气压达到空腔底部气压与空腔底部对应水位的水内压强相等吋，观察隔水套筒周边即隔水套筒与混凝土结构物之间及筒体的分体之间对接处是否有气泡逸出；
6)套筒空腔注浆
若步骤5)中隔水套筒周边无气泡逸出，则关闭气泵并保持通气管与外界大气连通，通过注浆泵向空腔压入修复砂浆直至完全充满整个空腔；
若隔水套筒周边有气泡逸出，则通过气泵、通气管向空腔内压入气体，同时通过注浆泵、注浆管向空腔压入修复砂浆直至完全充满整个空腔空间；然后关闭通气管、排水管、注浆管的阀门；
7)注浆后处理待修复砂浆达到设计性能吋，将通气管、排水管、注浆管露出筒体的部分打磨掉。优选的步骤3)中，在筒体上用于嵌装上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条的部位处用钢带环箍进行固定，以保证筒体与混凝土结构物的紧密结合。更进一歩的方案所述的钢带环箍上均布设置多个旋进螺栓。本发明的有益效果是该种套筒采用エ厂预制，现场安装，安装施工简单、方便； 可減少海上作业量，減少非修复工作的准备及收尾量，缩短修复工作周期、降低修复耗材量及修复成本；此外修复完成后，不必拆除套筒，套筒可作为结构耐久性的辅助措施。
下面结合附图和实施例对本发明做进ー步的说明
图I为本发明实施例的结构示意图2为图I的I-I剖面结构示意图中I混凝土结构物外表面，2上遇水膨胀止水胶条，3通气管，4排水管，5注浆管，6 筒体，61第一分体，62第二分体，7遇水膨胀止水胶条，8耐腐蚀螺栓，9混凝土结构物，10空腔，11下遇水膨胀止水胶条，12钢带环箍。
具体实施例方式如图I所示，该水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒主要包括筒体6，所述筒体 6的上下两端开ロ ；筒体6底端的高度低于混凝土结构物9上待修复部位最低处的高度。筒体6采用玻璃钢、RPC、ECC等強度高、韧性好且耐腐蚀的材料制成。如图2所示，该筒体6由两个分体(即第一分体61、第二分体62)边缘密封对接而成，并在对接处用耐腐蚀螺栓8连接，对接处的接缝为纵向接缝，且纵向接缝处夹装有密封用的遇水膨胀止水胶条7。该筒体6采用玻璃钢、RPC、ECC等強度高、韧性好且耐腐蚀的材料制成。筒体6顶部的内壁与混凝土结构物外表面I之间设有密封用的上遇水膨胀止水胶条2。筒体6底部的内壁与混凝土结构物外表面I之间也设有密封用的下遇水膨胀止水胶条11。上遇水膨胀止水胶条2、下遇水膨胀止水胶条11分别嵌装在筒体内壁的凹槽内。筒体6内壁与混凝土结构物外表面I之间设为用于注入修复砂浆的空腔10。空腔 10位于上遇水膨胀止水胶条2、下遇水膨胀止水胶条11之间。筒体6上设有注浆管5，筒体6顶部设有通气管3，筒体6底部设有排水管4。注浆管5、通气管3、排水管4均与空腔10连通；且注浆管5、通气管3、排水管4上分別设置阀门。此外，注浆管5、排水管4位于筒体6的同一侧且注浆管5位于筒体6的高度方向上的中部。通气管3位干与注浆管5、排水管4相对的另ー侧。在通气或注入修复砂浆时， 可避免气体或砂浆只在混凝土结构物的一侧流动，从而保证修复砂浆充满整个空腔。根据气体、水的不同特性，所述通气管3的进气ロ在空腔10内竖直向上；排水管 4的进水口在空腔10内竖直向下；注浆管5的出浆ロ在空腔10内竖直向下。并优选的通气管3的进气ロ与空腔10的上缘之间的距离为2飞mm。排水管4的进水口与空腔10的下缘之间的距离为2 5mm，排水更彻底。该水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒的应用方法，其包括如下步骤
1)套筒预制根据混凝土结构物9修复部位的形状和尺寸制备隔水套筒，所述的筒体 6采用强度高、韧性好且耐腐蚀的材料制备，如采用玻璃钢、RPC、ECC等強度高、韧性好且耐腐蚀的材料制成；将隔水套筒运到现场；
2)套筒安装前的准备预先将所述的上遇水膨胀止水胶条2、下遇水膨胀止水胶条11 及第一分体61、第二 62对接处的遇水膨胀止水胶条7安装在筒体上；并检查通气管3、排水管4以及注浆管5，保证通畅；清理混凝土结构物9待修复部位的松散部分及与上遇水膨胀止水胶条2、下遇水膨胀止水胶条11对应位置的杂物；
3)套筒吊运及安装制备好的隔水套筒运到现场后，用卷扬机起吊并下放至混凝土结构物9处的预定位置，在混凝土结构物9顶面设置固定支架用于临时悬挂隔水套筒；将构成筒体的第一分体61、第二分体62对接处的耐腐蚀螺栓8紧固；
在该步骤中，在筒体上用于嵌装上遇水膨胀止水胶条2、下遇水膨胀止水胶条11的部位处可用钢带环箍12进行固定，以保证筒体6与混凝土结构物9的紧密结合；钢带环箍上均布设置多个旋进螺栓，可进ー步保证筒体与混凝土结构物的密合；
4)套筒空腔排水隔水套筒安装24h后，将排水管4及注浆管5分别接通两台抽水泵进行排水，此时保证通气管3与外界大气的连通；5)套筒空腔密封检查待排水管4无水排出吋，将通气管3与气泵接通，通过气泵向空腔内压入空气，当内部气压达到空腔10底部气压与空腔10底部对应水位的水内压强相等时，观察隔水套筒周边即隔水套筒与混凝土结构物9之间及筒体的第一分体61、第二分体 62之间对接处是否有气泡逸出；
6)套筒空腔注浆
若步骤5)中隔水套筒周边无气泡逸出，则关闭气泵并保持通气管3与外界大气连通， 通过注浆泵5向空腔10压入修复砂浆直至完全充满整个空腔10 ；
若隔水套筒周边有气泡逸出，则通过气泵、通气管3向空腔10内压入气体，同时通过注浆泵、注浆管5向空腔压入修复砂浆直至完全充满整个空腔10 ;然后关闭通气管3、排水管
4、注浆管5的阀门；
7)注浆后处理待修复砂浆达到设计性能吋，将通气管3、排水管4、注浆管5露出筒体 6的部分打磨掉，保持整体外形圆顺。
权利要求
1.水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，其特征是包括筒体，所述筒体的上下两端开ロ ；筒体底端的高度低于混凝土结构物上待修复部位最低处的闻度；筒体顶部的内壁与混凝土结构物外表面之间设有密封用的上遇水膨胀止水胶条；筒体底部的内壁与混凝土结构物外表面之间也设有密封用的下遇水膨胀止水胶条；所述的上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条分别嵌装在筒体内壁的凹槽内；筒体内壁与混凝土结构物外表面之间设为用于注入修复砂浆的空腔；所述的空腔位于上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条之间；筒体上设有注浆管，筒体顶部设有通气管，筒体底部设有排水管，所述的注浆管、通气管、排水管均与所述的空腔连通；且注浆管、 通气管、排水管上分别设置阀门；所述筒体由至少两个分体边缘密封对接并在对接处用耐腐蚀螺栓连接，对接处的接缝为纵向接缝，且纵向接缝处夹装有密封用的遇水膨胀止水胶条。
2.根据权利要求I所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，其特征是所述筒体由两个分体对接固定而成。
3.根据权利要求I所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，其特征是所述的注浆管、排水管位于筒体的同一侧且注浆管位于筒体的高度方向上的中部；所述的通气管位干与注浆管、排水管相対的另ー侧。
4.根据权利要求I或3所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，其特征是所述通气管的进气ロ在所述空腔内竖直向上；所述排水管的进水口在所述空腔内竖直向下； 所述注浆管的出浆ロ在所述空腔内竖直向下。
5.根据权利要求4所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，其特征是所述通气管的进气ロ距离所述空腔的上缘2 5mm ;所述排水管的进水口距离所述空腔的下缘 2 5mm0
6.根据权利要求I所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒，其特征是所述的筒体由玻璃钢材料或RPC材料或ECC材料制成。
7.水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒的应用方法，其特征是包括如下步骤.1)套筒预制根据混凝土结构物修复部位的形状和尺寸制备隔水套筒；将隔水套筒运到现场；.2)套筒安装前的准备预先将所述的上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条及所述的分体对接处的遇水膨胀止水胶条安装在筒体上；并检查通气管、排水管以及注浆管，保证通畅；清理混凝土结构物待修复部位的松散部分及与所述的上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条对应位置的杂物；.3)套筒吊运及安装制备好的隔水套筒运到现场后，用卷扬机起吊并下放至混凝土结构物处的预定位置，在混凝土结构物顶面设置固定支架用于临时悬挂隔水套筒；将构成筒体的分体对接处的耐腐蚀螺栓紧固；.4)套筒空腔排水隔水套筒安装24h后，将所述的排水管及所述的注浆管分别接通两台抽水泵进行排水，此时保证所述的通气管与外界大气的连通；.5)套筒空腔密封检查待排水管无水排出吋，将通气管与气泵接通，通过气泵向空腔内压入空气，当内部气压达到空腔底部气压与空腔底部对应水位的水内压强相等吋，观察隔水套筒周边即隔水套筒与混凝土结构物之间及筒体的分体之间对接处是否有气泡逸出；6)套筒空腔注浆若步骤5)中隔水套筒周边无气泡逸出，则关闭气泵并保持通气管与外界大气连通，通过注浆泵向空腔压入修复砂浆直至完全充满整个空腔；若隔水套筒周边有气泡逸出，则通过气泵、通气管向空腔内压入气体，同时通过注浆泵、注浆管向空腔压入修复砂浆直至完全充满整个空腔空间；然后关闭通气管、排水管、注浆管的阀门；7)注浆后处理待修复砂浆达到设计性能吋，将通气管、排水管、注浆管露出筒体的部分打磨掉。
8.根据权利要求7所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒的应用方法，其特征是步骤3)中，在筒体上用于嵌装上遇水膨胀止水胶条、下遇水膨胀止水胶条的部位处用钢带环箍进行固定，以保证筒体与混凝土结构物的紧密结合。
9.根据权利要求8所述的水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒的应用方法，其特征是所述的钢带环箍上均布设置多个旋进螺栓。
全文摘要
水位变动区混凝土表面修复用隔水套筒及其应用方法,其套筒包括上下两端开口的筒体，筒体底端低于待修复部位最低处；筒体顶部内壁、底部内壁分别与结构物外表面之间设有遇水膨胀止水胶条，且该两处的遇水膨胀止水胶条分别嵌装在筒体内壁的凹槽内；筒体内壁与结构物外表面之间设为用于注入修复砂浆的空腔；空腔位于上、下遇水膨胀止水胶条之间；筒体上设有注浆管；筒体顶部设通气管，底部设排水管，且均与空腔连通；且其上分别设置阀门；筒体由至少两个分体密封对接而成并在对接处耐腐蚀螺栓连接，接缝为纵向接缝并夹装有遇水膨胀止水胶条。其施工简单、方便、海上作业量及非修复工作的准备及收尾量小，套筒也可作为结构耐久性的辅助措施。
文档编号E02D19/02GK102605795SQ20121009902
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者于长河, 季辉, 尹利, 邵新鹏, 郭保林 申请人:山东高速青岛公路有限公司, 淄博海工建筑修补材料有限公司, 青岛路桥建设集团有限公司