1.本发明涉及隧道防排水领域，具体涉及一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构及其施工方法。
背景技术：
2.长期以来，渗漏水一直是地下工程的一大顽疾，如何防止隧道渗漏水一直是隧道和地下工程界面临的巨大挑战。传统防水体系中的防水卷材因其无法与初支密贴，两者之间存在很多空腔，地下水容易在空腔内自由流动，并在防水系统的破损点处发生渗漏，这使得难以发现漏水源，极大地增加了后期堵水难度与成本。而喷膜防水材料凭借与初支及二衬混凝土的紧密粘结性能可以很好地克服传统防水卷材存在的窜水问题。因此，基于喷膜防水材料的隧道全包防水结构应运而生，这种结构通过将喷膜防水材料施作于隧道的拱顶、边墙和仰拱得到一个全包式的防水结构，不仅提高了隧道防水能力，而且还能在隧道出现渗漏水时对渗漏源进行精准定位，从源头上治理渗漏水，大大降低了隧道维护的难度与费用，具有极高的应用价值。
3.然而，本技术发明人发现上述技术至少存在如下技术问题：这种基于喷膜防水材料的隧道全包防水结构在仰拱处的防水效果较差。
技术实现要素：
4.本技术通过提供一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构，以解决了现有隧道全包防水结构的仰拱处防水效果差的问题。
5.为达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案。
6.一方面，提供一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构，包括由外向内依次布置的初期支护层、防水层和二次衬砌层；
7.所述防水层包括喷膜防水层和防水卷材层；
8.所述喷膜防水层设于隧道的边墙和拱顶处的初期支护层与二次衬砌层之间；
9.所述防水卷材层设于隧道的仰拱处的初期支护层与二次衬砌层之间；
10.所述防水卷材层的边缘处朝向所述二次衬砌层的一面设有粘接层；
11.所述喷膜防水层的端部搭接在所述粘接层上。
12.经发明人研究发现，现有的隧道全包防水结构在将喷膜防水材料施作于隧道底部后，由于防水材料在养护期不允许工人踩踏施工，因此为了保证施工进度，往往在隧道内设置通行栈桥。但由于隧道内环境较差，车辆通行时灰尘、泥土等掉入未养护完成的喷膜防水层上，从而造成防水层质量缺陷，导致隧道仰拱处的防水效果差。因此，本技术通过将隧道的仰拱处的喷膜防水层改为铺设防水卷材层，这样一来既提高了施工效率，又能保证隧道仰拱处的防水效果。另一方面，通过在喷膜防水层与防水卷材层的搭接处设置粘接层，使得喷膜防水层与防水卷材层紧密连接，保证该防水薄弱区的防水效果。粘接层由与喷膜防水层粘结能力强的材料制成，比如可以采用硅酮密封胶、聚氨酯密封胶、丙烯酸密封胶、ms密封胶、聚硫密封胶。
13.在一些实施例中，所述喷膜防水层与初期支护层之间设有找平层，所述找平层的下端延伸至二衬纵向施工缝设计标高以下，所述防水卷材层的端部搭接在所述找平层上。
14.为方便防水卷材层的铺设，在一些实施例中，所述找平层上与所述防水卷材层的端部相对应的位置设有粘接带a，所述粘接带a的背面与所述找平层固定连接；所述防水卷材层的端部设有与所述粘接带a的正面相配合的粘接带b。
15.为进一步保证防水薄弱区的防水效果，在一些实施例中，所述防水卷材层与找平层的端部设有防水密封胶。
16.为进一步保证防水薄弱区的防水效果，在一些实施例中，所述二次衬砌层的仰拱与边墙的施工缝处设有遇水膨胀橡胶止水条和止水带。
17.在一些实施例中，所述喷膜防水层由聚合物喷膜防水材料制成。比如，可以采用公开号为cn110483708a的中国发明专利《一种地下工程用高分子喷膜防水材料及其制备方法》中的喷膜防水材料。采用这种喷膜防水材料制成的喷膜防水层具有喷膜无需锚固、不易开裂、不易渗漏、无窜水和易维修的优点。
18.又一方面，提供一种上述全包式隧道喷膜防水衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：
19.s1、在隧道围岩上施作混凝土形成初期支护层；
20.s2、将粘接带a钉在初期支护层上二衬纵向施工缝设计标高以上的位置；
21.s3、在隧道仰拱处铺设防水卷材层，将防水卷材层端部的粘接带b与所述粘接带a粘合；
22.s4、在防水卷材层与初期支护层的端部施作防水密封胶；
23.s5、在隧道边墙和拱顶处以及防水卷材层的边缘处喷涂防水材料形成喷膜防水层，使喷膜防水层搭接在防水卷材层的粘接层上；
24.s6、在隧道仰拱、边墙及拱顶处施作混凝土形成二次衬砌层。
25.通过上述施工方法，在隧道的仰拱处铺设防水卷材层后，施工人员可以踩踏施工，且踩踏施工不会影响防水卷材层的防水效果，既提高了施工效率，又能保证隧道仰拱处的防水效果。另一方面，通过在喷膜防水层与防水卷材层的搭接处设置粘接层，使得喷膜防水层与防水卷材层紧密连接，保证该防水薄弱区的防水效果。
26.在一些实施例中，步骤s1与s2之间还包括如下步骤：在隧道边墙及拱顶处的初期支护层上施作水泥砂浆形成找平层，将找平层的下端施作至二衬纵向施工缝设计标高以下，将粘接带a钉在找平层上。
27.为保证施工时隧道基面无积水，在一些实施例中，步骤s1之前还包括如下步骤：在隧道围岩的渗漏水处布设ω排水管，将渗漏水引流至隧道下方。
28.在一些实施例中，当二次衬砌采用模筑混凝土时，步骤s6具体包括如下步骤：
29.s61、在隧道仰拱处施作混凝土；
30.s62、在施工缝处设置遇水膨胀橡胶止水条和止水带；
31.s63、在隧道边墙级拱顶处施作混凝土；
32.当二衬混凝土采用喷射混凝土施工时，二次衬砌一次性施作成型。
33.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
34.1、在隧道的仰拱处铺设防水卷材层后，施工人员可以踩踏施工，且踩踏施工不会影响防水卷材层的防水效果，既提高了施工效率，又能保证隧道仰拱处的防水效果。
35.2、通过在喷膜防水层与防水卷材层的搭接处设置粘接层，使得喷膜防水层与防水卷材层紧密连接，保证该防水薄弱区的防水效果。
36.3、防水卷材层通过组合式粘接带与找平层连接并固定，施工方便。
附图说明
37.图1为本技术一实施例中一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构的结构示意图；
38.图2为图1中a区域的放大示意图；
39.图3为图1中b区域的放大示意图；
40.图4为图1中c区域的放大示意图。
具体实施方式
41.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
42.实施例一
43.参见图1-图4，一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构，包括由外向内依次布置的初期支护层1、找平层2、防水层和二次衬砌层4。其中，如图3所示，找平层2仅设于隧道的边墙和拱顶处，其下端向隧道的仰拱处延伸一段长度，即延伸至仰拱与边墙的施工缝处以下。
44.如图1和图2所示，防水层包括喷膜防水层31和防水卷材层32。其中，喷膜防水层31设于隧道的边墙和拱顶处的找平层2与二次衬砌层4之间，防水卷材层32设于隧道的仰拱处的初期支护层1与二次衬砌层4之间。
45.防水卷材层32的边缘处朝向二次衬砌层4的一面设有粘接层33，粘接层33由与喷膜材料粘结能力强的材料制成。喷膜防水层31的端部搭接在粘接层33上。
46.找平层2上与防水卷材层32的端部相对应的位置设有粘接带a-51，所述粘接带a-51的背面与找平层2固定连接，例如可以采用钉射的方式将粘接带a-51钉在找平层2上。防水卷材层32的端部设有与粘接带a-51的正面相配合的粘接带b-52，可通过将粘接带a-51与粘接带b-52粘合，将防水卷材层32固定在找平层2上。防水卷材层32的端部设有防水密封胶6。二次衬砌层4的仰拱与边墙的施工缝处设有遇水膨胀橡胶止水条7和止水带8。
47.本实施例中，找平层2中骨料的最大粒径小于4mm，防水卷材层32可采用hdpe预铺反粘型防水卷材，粘接层33可采用涤纶布。
48.实施例二
49.一种实施例一中的全包式隧道喷膜防水衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：
50.s0、在隧道围岩的渗漏水处布设ω排水管，将渗漏水引流至隧道下方；
51.s1、在隧道围岩上施作混凝土形成初期支护层；
52.s11、在隧道边墙及拱顶处的初期支护层上施作水泥砂浆形成找平层，找平层的下端施作至二衬纵向施工缝设计标高以下；
53.s2、将粘接带a钉在找平层上；
54.s3、在隧道仰拱处的土工布层上铺设防水卷材层，将防水卷材层端部的粘接带b与
粘接带a粘合；
55.s4、在防水卷材层与找平层的端部施作防水密封胶；
56.s5、在隧道边墙和拱顶处以及防水卷材层的边缘处喷涂防水材料形成喷膜防水层，使喷膜防水层搭接在防水卷材层的粘接层上；粘接层的宽度不小于30cm；
57.s6、在隧道仰拱、边墙及拱顶处施作混凝土形成二次衬砌层；
58.当二次衬砌采用模筑混凝土施工时，步骤s6具体包括如下步骤：
59.s61、在隧道仰拱处施作混凝土；
60.s62、在施工缝处设置遇水膨胀橡胶止水条和止水带；
61.s63、在隧道边墙级拱顶处施作混凝土。
62.二衬混凝土也可采用喷射混凝土(喷射钢纤维混凝土)施作，可一次施作成型整环二衬不含施工缝，无需设置遇水膨胀橡胶止水条和止水带。
63.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。技术特征：
1.一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构，包括由外向内依次布置的初期支护层、防水层和二次衬砌层；其特征在于：所述防水层包括喷膜防水层和防水卷材层；所述喷膜防水层设于隧道的边墙和拱顶处的初期支护层与二次衬砌层之间；所述防水卷材层设于隧道的仰拱处的初期支护层与二次衬砌层之间；所述防水卷材层的边缘处朝向所述二次衬砌层的一面设有粘接层；所述喷膜防水层的端部搭接在所述粘接层上。2.根据权利要求1所述的全包式隧道喷膜防水衬砌结构，其特征在于：所述喷膜防水层与初期支护层之间设有找平层，所述找平层的下端延伸至二衬纵向施工缝设计标高以下，所述防水卷材层的端部搭接在所述找平层上。3.根据权利要求2所述的全包式隧道喷膜防水衬砌结构，其特征在于：所述找平层上与所述防水卷材层的端部相对应的位置设有粘接带a，所述粘接带a的背面与所述找平层固定连接；所述防水卷材层的端部设有与所述粘接带a的正面相配合的粘接带b。4.根据权利要求1-3任一项所述的全包式隧道喷膜防水衬砌结构，其特征在于：所述防水卷材层的端部设有防水密封胶。5.根据权利要求1-3任一项所述的全包式隧道喷膜防水衬砌结构，其特征在于：所述二次衬砌层的仰拱与边墙的施工缝处设有遇水膨胀橡胶止水条和止水带。6.根据权利要求1-3任一项所述的全包式隧道喷膜防水衬砌结构，其特征在于：所述喷膜防水层由聚合物喷膜防水材料制成。7.一种如权利要求1-6任一项所述的全包式隧道喷膜防水衬砌结构的施工方法，包括如下步骤：s1、在隧道围岩上施作混凝土形成初期支护层；s2、将粘接带a钉在初期支护层上二衬纵向施工缝设计标高以上的位置；s3、在隧道仰拱处铺设防水卷材层，将防水卷材层端部的粘接带b与所述粘接带a粘合；s4、在防水卷材层的端部施作防水密封胶；s5、在隧道边墙和拱顶处以及防水卷材层的边缘处喷涂防水材料形成喷膜防水层，使喷膜防水层搭接在防水卷材层的粘接层上；s6、在隧道仰拱、边墙及拱顶处施作混凝土形成二次衬砌层。8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，步骤s1与s2之间还包括如下步骤：在隧道边墙及拱顶处的初期支护层上施作水泥砂浆形成找平层，将找平层的下端施作至二衬纵向施工缝设计标高以下，将粘接带a钉在找平层上。9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，步骤s1之前还包括如下步骤：在隧道围岩的渗漏水处布设ω排水管，将渗漏水引流至隧道下方。10.根据权利要求7或8所述的施工方法，其特征在于，当二次衬砌采用模筑混凝土施工时，步骤s6具体包括如下步骤：s61、在隧道仰拱处施作混凝土；s62、在施工缝处设置遇水膨胀橡胶止水条和止水带；s63、在隧道边墙级拱顶处施作混凝土；当二次衬砌采用喷射混凝土施工时，二次衬砌一次性施作成型。
技术总结
本发明公开了一种全包式隧道喷膜防水衬砌结构，包括由外向内依次布置的初期支护层、防水层和二次衬砌层；防水层包括喷膜防水层和防水卷材层；喷膜防水层设于隧道的边墙和拱顶处；防水卷材层设于隧道的仰拱处；防水卷材层的边缘处朝向二次衬砌层的一面设有粘接层；喷膜防水层的端部搭接在所述粘接层上。与现有技术相比，本发明在隧道的仰拱处铺设防水卷材层后，施工人员可以踩踏施工，且踩踏施工不会影响防水卷材层的防水效果，既提高了施工效率，又能保证隧道仰拱处的防水效果。另一方面，通过在喷膜防水层与防水卷材层的搭接处设置粘接层，使得喷膜防水层与防水卷材层紧密连接，保证该防水薄弱区的防水效果。保证该防水薄弱区的防水效果。保证该防水薄弱区的防水效果。
技术研发人员：葛洋洋 孙晓贺 王虎群 施成华 宋建荣
受保护的技术使用者：北京东方雨虹防水技术股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/5/17
声明：
“全包式隧道喷膜防水衬砌结构及其施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：北京东方雨虹防水技术股份有限公司
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2024年12月06日 ~ 08日 
