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這一創(chuàng)新技術(shù)通過使用雙向碳纖維片材，實現(xiàn)了隧道襯砌補強施工流程的大幅簡化，為日本大量老化基礎(chǔ)設(shè)施的更新維護提供了全新解決方案。
老化危機
日本基礎(chǔ)設(shè)施的迫切挑戰(zhàn)
日本經(jīng)濟高速增長期建設(shè)的大量基礎(chǔ)設(shè)施，如今正面臨嚴峻的老化問題。
自上世紀60年代以來建設(shè)的隧道和道路橋梁，到2040年將有約半數(shù)建成超過50年。這些“老齡化”設(shè)施的安全維護和加固改造，已成為日本社會亟待解決的重大課題。
在傳統(tǒng)的隧道襯砌加固工程中，通常需要將200g/m²的單向碳纖維貼片縱橫交錯粘貼兩層。每層貼片都需要單獨涂覆樹脂并等待固化，導致施工工序繁瑣、工期延長，進而使得交通管制期限大幅增加，給社會交通帶來沉重負擔。
技術(shù)突破
雙向加固的革命性創(chuàng)新
One-Bind Cross®工藝的開發(fā)，旨在從根本上解決傳統(tǒng)加固方法的效率瓶頸。
核心材料突破：該技術(shù)采用通過特殊編織方法制成的縱橫雙向碳纖維片材，在縱橫兩個方向上均達到200g/m²的單位面積重量。這一創(chuàng)新設(shè)計使得僅需單層粘貼即可獲得與傳統(tǒng)雙層粘貼同等的加固效果。
工藝創(chuàng)新：通過在纖維交叉點設(shè)置浸漬孔，確保了環(huán)氧樹脂在片材與襯砌混凝土表面的充分滲透，從而顯著增強貼片與混凝土表面的粘結(jié)強度，保障了加固效果的可靠性。
效率提升：
施工流程優(yōu)化成效顯著
應(yīng)用One-Bind Cross®后，隧道襯砌加固工程實現(xiàn)了全方位的效率提升。
工序大幅精簡：片材粘貼作業(yè)從傳統(tǒng)的兩層減少為一層，工序從原來的11道精簡至8道。同時，片材寬度從傳統(tǒng)的500mm加大至1000mm，有效減少了作業(yè)次數(shù)。預(yù)計碳纖維片材粘貼施工工序總數(shù)可減少約20%。
施工效率倍增：在東北高速公路龍森隧道加固工程中，大林組首次應(yīng)用One-Bind Cross®，并結(jié)合引入卡車搭載式系統(tǒng)腳手架“Flap Lift®”。實際應(yīng)用表明，與傳統(tǒng)方式相比，施工效率提升了約兩倍。
應(yīng)用實效：
龍森隧道的成功實踐
東北高速公路龍森隧道自1982年投入使用，其襯砌混凝土及巡查步道均出現(xiàn)了因年久老化而產(chǎn)生的損傷與劣化。
此次補強工程采用了綜合整治方案：除了對混凝土裂縫進行修補、對損傷部分進行截面修復(fù)以及對空洞進行灌注外，還在混凝土表面粘貼了碳纖維貼片，以增強襯砌混凝土的結(jié)構(gòu)強度。
這項工程的成功實施，為日本大量類似的老化隧道加固工程提供了可靠的技術(shù)參考和工程范例。
研發(fā)團隊表示，未來將致力于進一步提升One-Bind Cross®的強度，并計劃將其應(yīng)用范圍從隧道擴大至橋墩抗震加固、橋面大梁補強、建筑結(jié)構(gòu)抗震加固等領(lǐng)域。
隨著全球各國基礎(chǔ)設(shè)施普遍進入“老齡化”階段，這項創(chuàng)新工藝不僅為日本本土的基礎(chǔ)設(shè)施維護提供了新的解決方案，也為世界范圍內(nèi)的類似挑戰(zhàn)提供了寶貴的技術(shù)借鑒。