一种预制装配式地下工程多层防水预制节段及其加工方法与流程

1.本发明属于地下防水技术领域，具体涉及一种预制装配式地下工程多层防水预制节段及其加工方法。


背景技术：

2.防水施工技术关系到地下工程的安全性、有效性、可靠性和耐久性，是影响地下施工质量的关键问题。以地铁工程为例——虽然防水施工技术已成为地铁修建过程中的关键技术，但因防水技术不佳造成的地铁渗水、漏水问题屡有发生。目前我国大部分地铁车站都有不同程度的渗漏水情况，据悉，南方某地铁还未运营，用于堵漏的费用就已经高达1.2亿元，地铁站及区间隧道土建工程完工后，站厅、站台、底板有较重程度的渗漏、流水和涌水，堵漏工作持续了1年以上时间。渗漏水损坏了大量设备，影响了正常运营，造成了不良社会影响。据统计，地铁堵漏和用于后期维护封堵的费用接近建造成本的5倍。说明如今的防水设计亟待改进突破。
3.预制装配式中，预制节段的防水面临的问题主要有以下几点：其一，现有规范防水设计时仅考虑防水压力作用，靠结构自防水或外加一层防水层进行防水，但是未考虑土压力和地震等其他作用下，仅靠结构自防水或外加一层防水层不足以应对土压力和地震带来的渗漏风险，因而造成主体结构漏水的问题；其二，预制装配式结构因分块不可避免在拼接时产生拼接缝，拼接缝是预制装配式结构最常见、最容易发生渗漏的部位，是天然的潜在渗流通道；其三，采用传统的混凝土建造预制装配式结构的主体结构，混凝土和水进行水化反应会产生casio3·
n(h2o)和ca(oh)2，其中，casio3·
n(h2o)呈凝胶状，可以封闭水泥孔隙，但是产生的ca(oh)2会严重影响到混凝土的强度和耐久性，过量的水也导致在混凝土内部留下孔隙，使混凝土强度，密度和耐久性受到不利影响，容易发生渗水。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种预制装配式地下工程多层防水预制节段及其加工方法，具有多层复合的防水设计，以及明确每层防水设计的功能与主次安排，增强整体外防水能力，同时，还能够在工厂预制阶段就将防水设计融入到预制节段中，适用于预制节段的工厂预制，便于现场安装。
5.本发明是通过下述技术方案实现的：
6.一种预制装配式地下工程多层防水预制节段，包括：迎水面防水层、自防水结构和背水面防水层，自防水结构是框架结构，框架结构的内表面是背水面侧，外表面是防水面侧，迎水面防水层设置在自防水结构的迎水面侧，背水面防水层设置在自防水结构的背水面侧；
7.其中，迎水面防水层包括真皮防水层和表皮防水层，真皮防水层的内侧与自防水结构紧密贴合，表皮防水层设置在真皮防水层的外侧，真皮防水层的防水性能较表皮防水层强，表皮防水层的强度比真皮防水层高。
8.进一步的，多层防水预制节段的一个端面上设置有沿端面的环形设置的环形凸台，另一个端面设置有沿端面的环形设置的环形凹槽，多层防水预制节段与多层防水预制节段之间的环形凸台与环形凹槽一一配合，通过连接件ⅰ沿纵向进行拼接形成管状结构；
9.多层防水预制节段每个端面上均设置真皮防水层；
10.多层防水预制节段的环形凹糟内底面设置有界面防水件，令每两个多层防水预制节段端面之间的缝隙为拼接缝ⅰ，拼接缝ⅰ内注有砂浆。
11.进一步的，每个多层防水预制节段包括两个以上分块，分块与分块之间通过连接件ⅱ进行连接，令上分块与分块之间的接触面为拼接面ⅱ，形成的拼接缝隙为拼接缝ⅱ；每个拼接面ⅱ上均设置有真皮防水层；
12.拼接面ⅱ上沿预制节段纵向方向设置有预留凹槽ⅱ，块与分块之间的预留凹槽ⅱ对接拼接形成预留孔道ⅱ，预留孔道ⅱ内设置有界面防水件；
13.拼接缝ⅱ中注有砂浆。
14.进一步的，所述自防水结构采用防水混凝土建造。
15.进一步的，所述防水混凝土采用掺加外加剂的防水混凝土、掺加渗透结晶型防水剂的混凝土、膨胀水泥、皮肤功能混凝土和功能梯度混凝土中的一种或几种；
16.所述外加剂采用减水剂、三乙醇胺、氯化铁和引气剂中的一种或几种。
17.进一步的，所述真皮防水层的材料为：hdpe沥青基自粘防水卷材、聚氯乙烯卷材、橡胶卷材、速凝橡胶防水涂料或聚氨酯涂料。
18.进一步的，所述表皮防水层的材料为hdpe片材、pe薄膜、i型隔离油毡和pvc抗刺穿片材或土工布。
19.进一步的，所述背水面防水层采用渗透结晶型防水剂。
20.进一步的，所述界面防水件采用带有棱角的端面为环框形橡胶止水带。
21.一种预制装配式地下工程多层防水预制节段的加工方法，基于一种预制装配式地下工程多层防水预制节段，具体包括以下步骤：
22.步骤s1：在工厂利用防水混凝土建造多层防水预制节段的自防水结构的分块；
23.步骤s2：在自防水结构的分块的背水面上设置背水面防水层，在端面和拼接面ⅱ上设置真皮防水层；在迎水面设置真皮防水层后，再设置表皮防水层；其中设置真皮防水层时，要保证的真皮防水层与分块的表面紧密贴合不留缝隙；
24.步骤s3：在施工现场，在预留凹槽ⅱ中置入界面防水件ⅱ后，利用连接件ⅱ连接各分块形成多层防水预制节段；连接后在拼接缝ⅱ内注入砂浆；
25.步骤s4：在施工现场，在多层防水预制节段的环形凹槽中置入界面防水件ⅰ后，利用连接件ⅰ连接各多层防水预制节段形成纵向的管状结构；连接后在拼接缝ⅰ内注入砂浆。
26.有益效果：
27.(1)本发明包括：迎水面防水层、自防水结构和背水面防水层，自防水结构是框架结构，框架结构的内表面是背水面侧，外表面是防水面侧，迎水面防水层设置在自防水结构的迎水面侧，背水面防水层设置在自防水结构的背水面侧；其中，迎水面防水层包括真皮防水层和表皮防水层，真皮防水层的内侧与自防水结构紧密贴合，表皮防水层设置在真皮防水层的外侧，真皮防水层的防水性能较表皮防水层强，表皮防水层的强度比真皮防水层高。本发明中真皮防水层、表皮防水层、自防水结构和背水面防水层共同组成了“一刚三柔”的
多元复合防水结构，其中，自防水结构是最主要的防水结构，真皮层紧密贴合自防水结构设置，不窜水，进一步加强结构的防水，表皮防水层除了有一部分防水功能外，其强度大于真皮防水层，可以保护真皮防水层免受岩石、土壤、植物根系或其他尖锐物的戳刺、摩擦，减少其磨损，减慢其老化，延长其寿命；背水面防水层起到保险作用，增加结构防水安全余量，“一刚三柔”的作用分明，主次安排合理，能够增强地下工程结构的整体外防水能力，能够应对土压力和地震带来的渗漏风险。
28.(2)本发明多层防水预制节段的环形凹糟底部设置有界面防水件，拼接缝ⅰ内注有砂浆。本发明通过设置界面防水件和在拼接缝ⅰ中注浆，设置两种节段和节段之间的拼缝的防水措施，解决预制装配式拼接缝最容易发生渗漏的问题。
29.同时，本发明多层防水预制节段每个端面上均设置真皮防水层，通过在每个端面上设置真皮防水层可防止水从拼接缝ⅰ渗入到主体结构的孔隙中，防止渗水和窜水现象；另外只设置真皮防水层而不设置表皮防水层，一方面是因为表皮防水层较真皮防水层厚，设置表皮防水层会导致拼接缝的缝隙变大，不利于防水；另一方面是由于拼接缝ⅰ处不受岩石、土壤、植物根系或其他尖锐物的戳刺、摩擦，可对真皮防水层进行保护。
30.(3)本发明预留孔道ⅱ内设置有界面防水件，拼接缝ⅱ中注有砂浆。当预制节段包括两个以上分块时，分块和分块之间也有拼接缝，也容易发生渗漏，通过设置界面防水件和在拼接缝ⅱ中注浆两种防水措施，密封拼接缝ⅱ，解决分块和分块之间的拼接缝容易发生渗漏的问题。
31.同时，每个拼接面ⅱ上均设置有真皮防水层，通过在拼接面ⅱ上设置真皮防水层可防止水从拼接缝ⅱ渗入到主体结构的孔隙中，防止渗水和窜水现象。
32.(4)本发明的自防水结构采用防水混凝土建造。自防水混凝土孔隙较小，可以解决传统的混凝土建造预制装配式结构的主体结构，孔隙较大，容易发生渗水的问题。
33.(5)本发明的防水混凝土采用掺加外加剂的防水混凝土、掺加渗透结晶型防水剂的混凝土、膨胀水泥、皮肤功能混凝土和功能梯度混凝土中的一种或几种；所述外加剂采用减水剂、三乙醇胺、氯化铁和引气剂中的一种或几种，其中，掺加减水剂能够大幅降低混凝土拌合物泌水率，提高混凝土抗渗能力，减少用水量和水泥用量，降低水化热，减少内部孔隙；三乙醇胺是一种高效早强剂，可封堵混凝土内部孔隙，大幅提高抗渗能力；氯化铁是一种高效防水剂，能够提高混凝土密实度和抗渗性；掺加引气剂能够提高混凝土流动性，拌合物的和易性、粘聚性和保水性，减少泌水和分层离析，并且在拌合过程中引入大量的微小气泡，弥补混凝土结构的缺陷，大幅度提高混凝土的密实性和抗渗性；
34.膨胀水泥能够解决解决混凝土自身的容易收缩开裂问题，改善孔隙结构，形成致密水泥石，提高抗渗性能。
35.皮肤功能混凝土采用p.w52.5水泥，3d和28d抗压强度分别达到45.8mpa、68.2mpa；掺加有f类粉煤灰和s95级矿粉，以改善混凝土流动度；掺加有矿粉，以改善白度外观；掺加有硅粉，硅粉选用900d硅粉，保证皮肤功能混凝土的密实性和耐久性；掺加有纤维，纤维选用玄武岩短切纤维合股丝，能够有效控制皮肤功能混凝土的早期收缩裂缝。
36.功能梯度混凝土可以大幅提高抗离子渗透性能。
37.(6)本发明的真皮防水层的材料为hdpe沥青基自粘防水卷材、聚氯乙烯卷材、橡胶卷材、速凝橡胶防水涂料或聚氨酯涂料，选用上述材料的真皮防水层附着性能好，能与自防
水结构紧密贴合，不窜水，防水性能优越；能够迅速固化，提高施工效率；同时还具有高延展性、耐老化和无环境污染的特点。
38.(7)本发明的表皮防水层的材料为hdpe片材、pe薄膜、i型隔离油毡和pvc抗刺穿片材或土工布。选用上述材料的表皮防水层除了能提供一定程度的防水性能外，主要是还能保护真皮防水层免受岩石、土壤、植物根系或其他尖锐物的戳刺、摩擦，减少其磨损，减慢其老化，延长其寿命。
39.(8)本发明的背水面防水层采用渗透结晶型防水剂。渗透结晶型防水剂中的活性母料包括复合外加剂和阴离子催化剂，一方面，复合外加剂能与混凝土中的碱性物质反应生成铝酸盐、硅酸盐与硅凝胶(纳米二氧化硅)等物质，这种类固体产物可以对混凝土中的孔隙填充封堵，对混凝土内部小于0.3mm的裂缝进行自修复，从而提高混凝土的抗渗性，当处于干燥状态时，复合外加剂会进入休眠期，当有新的水再次渗入时，复合外加剂会再次被激活，重新反应生成提高混凝土密实性的物质，阻止渗水；另一方面，阴离子催化剂可以与钙离子发生络合沉淀反应，形成不稳定的络合物ca
2
＝b
2-，该络合物随水迁移遇到活性更高的物质sio
32-，与其生成更加稳定难溶的物质casio3·
n(h2o)，并在裂缝中沉淀，封闭空隙，而分离出的b
2-继续扩散与ca
2
生成不稳定的络合物，以此往复，此外，在生成casio3·
n(h2o)过程中，会吸收自防水混凝土内的水分发生缩聚结晶，从而进一步填充了防水混凝土的孔隙；综上，使用渗透结晶型防水剂不仅可以消耗混凝土水化反应产生的ca(oh)2和混凝土中过量的水，减小混凝土孔隙，还可以生成类固体产物和casio3·
n(h2o)填补混凝土孔隙，提高使混凝土强度，密度和耐久性，防止渗水。
40.(9)本发明还提供了一种预制装配式地下工程多层防水预制节段的加工方法，具体包括以下步骤：步骤s1：在工厂利用防水混凝土建造多层防水预制节段的自防水结构的分块；步骤s2：在自防水结构的分块的背水面上设置背水面防水层，在端面和拼接面ⅱ上设置真皮防水层；在迎水面设置真皮防水层后，再设置表皮防水层；其中设置真皮防水层时，要保证的真皮防水层与分块的表面紧密贴合不留缝隙；步骤s3：在施工现场，在预留凹槽ⅱ中置入界面防水件ⅱ后，利用连接件ⅱ连接各分块形成多层防水预制节段；连接后在拼接缝ⅱ内注入砂浆；步骤s4：在施工现场，在多层防水预制节段的环形凹槽中置入界面防水件ⅰ后，利用连接件ⅰ连接各多层防水预制节段形成纵向的管状结构；连接后在拼接缝ⅰ内注入砂浆。本方法能够使迎水面防水层和背水面防水层在工厂预制节段就可完成，只需要在施工现场进行拼装和注浆，即可满足防水要求，即在工厂预制阶段就将防水设计融入到预制节段中，适用于预制节段的工厂预制，便于现场拼装。
附图说明
41.图1是多层防水预制节段示意图；
42.图2是图1的局部a放大图；
43.图3是图1的局部b放大图；
44.图4是复合外加剂沉淀反应原理图；
45.图5是阴离子催化剂洛合沉淀反应原理图；
46.图6为多层防水预制节段的截面示意图；
47.图7是图1的局部c放大图。
48.其中，1-自防水结构，2-表皮防水层，3-真皮防水层，4-砂浆，5-螺母，6-螺栓，7-手孔，8-锚索，9-上部分块，10-下部分块，11-界面防水件ⅱ，12-预留凹槽ⅱ，13-背水面防水层。
具体实施方式
49.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
50.实施例1：
51.本实施例提供了一种预制装配式地下工程多层防水预制节段，参见附图1-3，包括：迎水面防水层、自防水结构1和背水面防水层13，自防水结构1是框架结构，框架结构的内表面是背水面侧，外表面是防水面侧，迎水面防水层设置在自防水结构1的迎水面侧，背水面防水层13设置在自防水结构1的背水面侧；
52.其中，迎水面防水层包括真皮防水层3和表皮防水层2，真皮防水层3的内侧与自防水结构1紧密贴合，表皮防水层2设置在真皮防水层3的外侧，真皮防水层3的防水性能较表皮防水层2强，表皮防水层2的强度比真皮防水层3高。
53.进一步的，自防水结构1是预制装配式地下工程多层防水结构中最重要的一层，采用防水混凝土建造，防水混凝土采用掺加外加剂的防水混凝土、掺加渗透结晶型防水剂的混凝土、膨胀水泥、皮肤功能混凝土或功能梯度混凝土，可视工程要求，选择上述混凝土的一种或几种；
54.其中，掺加外加剂的防水混凝土中的外加剂采用减水剂、三乙醇胺、氯化铁和引气剂中的一种或几种；掺加减水剂能够大幅降低混凝土拌合物泌水率，提高混凝土抗渗能力，减少用水量和水泥用量，降低水化热，减少内部孔隙；三乙醇胺是一种高效早强剂，可封堵混凝土内部孔隙，大幅提高抗渗能力；氯化铁是一种高效防水剂，能够提高混凝土密实度和抗渗性；掺加引气剂能够提高混凝土流动性，拌合物的和易性、粘聚性和保水性，减少泌水和分层离析，并且在拌合过程中引入大量的微小气泡，弥补混凝土结构的缺陷，大幅度提高混凝土的密实性和抗渗性；
55.膨胀水泥能够解决解决混凝土自身的容易收缩开裂问题，改善孔隙结构，形成致密水泥石，提高抗渗性能。
56.皮肤功能混凝土采用p.w52.5水泥，3d和28d抗压强度分别达到45.8mpa、68.2mpa；掺加有f类粉煤灰和s95级矿粉，以改善混凝土流动度；掺加有矿粉，以改善白度外观；掺加有硅粉，硅粉选用900d硅粉，保证皮肤功能混凝土的密实性和耐久性；掺加有纤维，纤维选用玄武岩短切纤维合股丝，能够有效控制皮肤功能混凝土的早期收缩裂缝。
57.功能梯度混凝土可以大幅提高抗离子渗透性能。
58.进一步的，真皮防水层3采用防水性能较表皮防水层2好且与混凝土结构的粘结性好的柔性材料，材料为hdpe沥青基自粘防水卷材、聚氯乙烯(pvc)卷材、橡胶卷材、速凝橡胶防水涂料或聚氨酯涂料；选用上述材料的真皮防水层3附着性能好，能与自防水结构1紧密贴合，不窜水，防水性能优越；能够迅速固化，提高施工效率；同时还具有高延展性、耐老化和无环境污染的特点；
59.进一步的，表皮防水层2采用自身强度较真皮防水层3高的柔性防水材料，可选用的材料为防水板或土工布；其中，防水板为hdpe片材、pe薄膜、i型隔离油毡或pvc抗刺穿片
材；表皮防水层2除了提供一定程度的防水性能外，主要是保护真皮防水层3免受岩石、土壤、植物根系或其他尖锐物的戳刺、摩擦，减少其磨损，减慢其老化，延长其寿命。
60.进一步的，背水面防水层13采用渗透结晶型防水剂，以填补自防水结构1的孔隙，封堵渗水通道，进一步增加结构防水安全余量，原理如下：渗透结晶型防水剂中的活性母料包括复合外加剂和阴离子催化剂，一方面，参见附图4，复合外加剂能与混凝土中的碱性物质反应生成铝酸盐、硅酸盐与硅凝胶(纳米二氧化硅)等物质，这种类固体产物可以对混凝土中的孔隙填充封堵，对混凝土内部小于0.3mm的裂缝进行自修复，从而提高混凝土的抗渗性，当处于干燥状态时，复合外加剂会进入休眠期，当有新的水再次渗入时，复合外加剂会再次被激活，重新反应生成提高混凝土密实性的物质，阻止渗水；另一方面，参见附图5，阴离子催化剂可以与钙离子发生络合沉淀反应，形成不稳定的络合物ca
2
＝b
2-，该络合物随水迁移遇到活性更高的物质sio
32-，与其生成更加稳定难溶的物质casio3·
n(h2o)，并在裂缝中沉淀，封闭空隙，而分离出的b
2-继续扩散与ca
2
生成不稳定的络合物，以此往复，此外，在生成casio3·
n(h2o)过程中，会吸收自防水混凝土内的水分发生缩聚结晶，从而进一步填充了防水混凝土的孔隙；综上，使用渗透结晶型防水剂不仅可以消耗混凝土水化反应产生的ca(oh)2和混凝土中过量的水，减小混凝土孔隙，还可以生成类固体产物和casio3·
n(h2o)填补混凝土孔隙，提高使混凝土强度，密度和耐久性，防止渗水。
61.进一步的，参见附图1，多层防水预制节段的一个端面上设置有沿端面的环形设置的环形凸台，另一个端面设置有沿端面的环形设置的环形凹槽，多层防水预制节段与多层防水预制节段之间的环形凸台与环形凹槽一一配合，通过连接件ⅰ沿纵向进行拼接形成管状结构，环形凸台和环形凹槽的设置与配合能够保证多层防水预制节段拼装时定位准确、安装牢固、受力合理，同时增大渗水路径降低渗水风险的；多层防水预制节段每个端面上均设置真皮防水层3，在端面上设置真皮防水层3可防止水从拼接缝渗入到自防水结构1的孔隙中，防止渗水和窜水现象；另外在端面上只设置真皮防水层3而不设置表皮防水层2，一方面是因为表皮防水层2较真皮防水层3厚，设置表皮防水层2会导致拼接缝的缝隙变大，不利于防水；另一方面是由于拼接缝ⅰ处不受岩石、土壤、植物根系或其他尖锐物的戳刺、摩擦，可对真皮防水层3进行保护。多层防水预制节段的环形凹糟内底面设置有界面防水件ⅰ，令每两个多层防水预制节段端面之间的缝隙为拼接缝ⅰ，拼接缝ⅰ内注有砂浆4，以进行拼接缝ⅰ的防水；
62.界面防水件ⅰ采用橡胶止水带，胶止水带为带有棱角的端面为环框形的橡胶圈，由氯丁橡胶与水膨胀橡胶复合挤出硫化而成；优选的，界面防水件ⅰ选用方框形的橡胶止水条，整体安装至环形凹糟内，防水效果更好。
63.拼接缝ⅰ内的砂浆4为压注流动性好、与混凝土的粘结性好、具有水膨胀性和固结后无收缩的砂浆，如聚氨酯类浆液，砂浆4在拼接缝ⅰ内扩散，将拼接缝ⅰ密封，进行拼接缝ⅰ的防水。
64.多层防水预制节段与多层防水预制节段之间的连接件ⅰ采用锚索8，实际可选用的连接件ⅰ种类很多，不限于锚索8；
65.进一步的，参见附图6，每个多层防水预制节段包括两个以上分块，本实施例中每个多层防水预制节段包括两个分块，分别为上部分块9和下部分块10，上部分块9和下部分块10之间通过连接件ⅱ进行连接，令上部分块9和下部分块10之间的接触面为拼接面ⅱ，形
成的拼接缝隙为拼接缝ⅱ；每个拼接面ⅱ上均设置有真皮防水层3；参见附图3，拼接面ⅱ上沿多层防水预制节段纵向方向设置有预留凹槽ⅱ12，上部分块9和下部分块10的预留凹槽ⅱ12对接拼接形成预留孔道ⅱ，预留孔道ⅱ内设置有界面防水件ⅱ11和拼接缝ⅱ注有砂浆4，将拼接缝ⅱ密封，以进行拼接缝ⅱ的防水；
66.界面防水件ⅱ11采用橡胶止水带，橡胶止水带为带有棱角的端面为环框形的橡胶圈，由氯丁橡胶与水膨胀橡胶复合挤出硫化而成。
67.参见附图7，连接件ⅱ包括：螺栓6和螺母5，分块上与拼接缝ⅱ相邻的位置还设置有手孔7，用于安装螺栓6和螺母5；螺栓6可选用的螺栓包括：预应力螺栓、普通螺栓、自行紧固的榫接头、钢板焊接、槽板双螺栓和曲杆螺栓；此外，连接件ⅱ还能够使用整体现浇接头，榫式连接接头和榫槽式接缝；
68.本实施例中选取上部分块9和下部分块10组成的预制构构件仅作为解释示意，实际可供选择的主体结构形式可以为整体形式，也可以为其他更复杂的分块形式，根据工程需要进行设计。
69.实施例2：
70.本实施例提供了一种预制装配式地下工程多层防水预制节段的加工方法，基于实施例1中的一种预制装配式地下工程多层防水预制节段，具体包括以下步骤：
71.步骤s1：在工厂利用防水混凝土建造多层防水预制节段的自防水结构1的分块；
72.步骤s2：在自防水结构1的分块的背水面上设置背水面防水层13，在端面和拼接面ⅱ上设置真皮防水层3；在迎水面设置真皮防水层3后，再设置表皮防水层2；其中设置真皮防水层3时，要保证的真皮防水层3与分块的表面紧密贴合不留缝隙；
73.步骤s3：在施工现场，在预留凹槽ⅱ12中置入界面防水件ⅱ11后，利用连接件ⅱ连接各分块形成多层防水预制节段；连接后在拼接缝ⅱ内注入砂浆4；
74.步骤s4：在施工现场，在多层防水预制节段的环形凹槽中置入界面防水件ⅰ后，利用连接件ⅰ连接各多层防水预制节段形成纵向的管状结构；连接后在拼接缝ⅰ内注入砂浆4。
75.本实施例中，迎水面防水层和背水面防水层在工厂预制时就可完成，只需要在施工现场进行拼装和注浆，即可满足防水要求，即在工厂预制阶段就将防水设计融入到预制节段中，适用于预制节段的工厂预制，便于现场拼装。
76.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。