CN102444409A - 一种利用水压密封的盾构隧道管片接缝弹性密封垫 - Google Patents

Abstract

本发明属于弹性密封垫技术领域，公开了一种利用水压密封的盾构隧道管片接缝弹性密封垫，该弹性密封垫为带有通孔(5)的弹性密封垫本体(4)，在弹性密封垫本体(4)一侧间隔开设有引水孔(6)。本发明通过弹性密封垫侧面间隔一定距离开引水孔，将带水压的地下水引入弹性密封垫内部的通孔中，使弹性密封垫内部产生膨胀力，从而增加弹性密封垫之间以及其与管片沟槽之间的接触应力，进而增加其防水能力；该盾构隧道管片接缝弹性密封垫采用新型防水思路，能有效地提高弹性密封垫的防水能力，减小其在管片拼装时的压缩力，可广泛地应用于各种盾构隧道管片接缝防水工程中。

Description

一种利用水压密封的盾构隧道管片接缝弹性密封垫

技术领域

本发明属于弹性密封垫技术领域，涉及一种利用水压密封的盾构隧道管片接缝弹性密封垫。

背景技术

盾构法隧道衬砌管片之间存在大量的接缝，目前在实际工程中采用三元乙丙弹性密封垫作为主要的防水材料，在部分工程还辅助以遇水膨胀橡胶或聚氨酯密封垫进行防水。工程中将三元乙丙弹性密封垫粘贴在管片预制的沟槽内，在管片拼装时通过挤压分别贴在两块管片上的弹性密封垫获得防水功能。而遇水膨胀橡胶则是通过材料遇水后体积膨胀，在接触面产生附加的挤压力，从而达到防水的效果。现有技术中三元乙丙弹性密封垫结构包括弹性密封垫本体1、底部撑脚2和内部通孔3，如图1所示。

实用新型专利——盾构法隧道管片弹性密封垫(专利号ZL 200820227873.6)提出了将三元乙丙弹性密封垫和遇水膨胀橡胶相结合使用，即利用了三元乙丙橡胶压缩提供了前期防水能力，又利用了遇水膨胀橡胶提供后期防水能力。但是在实际使用中，遇水膨胀橡胶的防水性能往往发挥不足。目前工程中，越来越倾向于采用三元乙丙弹性密封垫作为盾构隧道接缝防水的主要措施。但是由于新建盾构隧道埋深逐渐加大，对弹性密封垫的防水能力要求不断提高。而三元乙丙弹性密封垫防水能力的高低往往取决于其压缩力的高低。但是由于施工机械的限制和防止混凝土管片局部崩裂的要求，弹性密封垫压缩力需要控制在一定范围内。因此传统的三元乙丙弹性密封垫断面形式和防水思路已逐渐不能满足工程要求，主要表现为：(1)三元乙丙弹性密封垫断面的底部采用撑脚形式，在实际应用中易发生倒伏情况，降低了弹性密封垫与管片沟槽之间的防水性能；(2)符合防水要求的弹性密封垫所需的压缩力超过允许值，易增加施工难度和降低施工质量，同时易导致管片局部崩裂，影响隧道整体结构受力性能和防水性能；(3)符合压缩力要求的弹性密封垫的防水性能无法满足水深较大的隧道防水要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能有效提高弹性密封垫防水能力，同时又降低弹性密封垫压缩力的利用水压密封的盾构隧道管片接缝弹性密封垫。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种盾构隧道管片接缝弹性密封垫，该弹性密封垫为带有通孔的弹性密封垫本体，在弹性密封垫本体一侧间隔开设有引水孔。

所述的弹性密封垫本体的底面采用平面形式。

所述的弹性密封垫本体断面形式呈非对称分布，弹性密封垫本体未开孔侧橡胶层厚度为5～30mm，开孔侧橡胶层厚度为1～3mm。

所述的通孔形状采用圆形、矩形或圆角三角形中的一种。

所述的引水孔开设间距为10～10000mm。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明的弹性密封垫通过侧面开孔方法，在管片拼装时，有利于弹性密封垫通孔内部的空气排出，减小其所需要的压缩力。

2、本发明的弹性密封垫在衬砌出盾尾后，引水孔能将具有一定压力的地下水引入弹性密封垫内部通孔，为弹性密封垫提供一定膨胀力，从而提高弹性密封垫之间和其与管片之间的接触应力，进而提高防水性能。

3、本发明的弹性密封垫底部采用平面形式，摒弃了现有技术方案中撑脚设计，消除了由于撑脚失稳倒伏导致的弹性密封垫防水性能下降。

4、本发明的弹性密封垫截面采用非对称设计，在未开孔的一侧设置较厚的橡胶层，防止地下水穿透弹性密封垫进入隧道内部。

附图说明

图1为现有技术弹性密封垫断面形式示意图。

图2为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面形式示意图。

图3为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封整体示意图。

图4为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫开孔处横断面图。

图5为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫利用水压提高防水性能示意图。

图6为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面形式二(矩形通孔形式)。

图7为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面形式三(圆角三角通孔形式)。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步地说明。

实施例

一种利用水压密封的盾构隧道管片接缝弹性密封垫，该弹性密封垫为带有通孔5的弹性密封垫本体4，在弹性密封垫本体4一侧间隔10～10000mm开设有引水孔6。弹性密封垫本体4的底面7采用平面形式，断面形式呈非对称分布，弹性密封垫本体4未开孔侧橡胶层厚度为5～30mm，开孔侧橡胶层厚度为1～3mm；通孔5形状采用圆形、矩形或圆角三角形，通孔5开设有若干个，根据施工需要开设，本实施例的附图中给出8个。

如图2所示，图2为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面形式示意图，本发明底部采用平面形式，该结构避免了原设计中撑脚容易在受压情况下失稳倒伏，导致密封垫的防水性能下降。其次，在断面形式上采用非对称布置，未开孔侧的橡胶厚度较大，是为防止进入通孔内部的带有压力的水穿透密封垫，导致漏水发生。

图3为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封整体示意图。沿弹性密封垫靠近管片外侧的一面间隔10～10000mm开引水孔，孔的深度和位置以地下水能进入弹性密封垫内部通孔为标准，如图4所示，图4为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫开孔处横断面图。当地下水进入弹性密封垫内部通孔后，其本身所带的压力将对通孔起到支撑作用，如图5所示，图5为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫利用水压提高防水性能示意图，从而提高弹性密封垫之间和其与管片沟槽之间的接触应力，进而提高弹性密封垫的防水性能。另外，根据不同工程需要，也可采用矩形和圆角三角的通孔形式，如图6和7所示。图6为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面形式二(矩形通孔形式)；图7为本发明盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面形式三(圆角三角通孔形式)。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种盾构隧道管片接缝弹性密封垫，其特征在于：该弹性密封垫为带有通孔(5)的弹性密封垫本体(4)，在弹性密封垫本体(4)一侧间隔开设有引水孔(6)。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝弹性密封垫，其特征在于：所述的弹性密封垫本体(4)的底面(7)采用平面形式。

3.根据权利要求1或2所述的盾构隧道管片接缝弹性密封垫，其特征在于：所述的弹性密封垫本体(4)断面形式呈非对称分布，弹性密封垫本体(4)未开孔侧橡胶层厚度为5～30mm，开孔侧橡胶层厚度为1～3mm。

4.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝弹性密封垫，其特征在于：所述的通孔(5)形状采用圆形、矩形或圆角三角形中的一种。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝弹性密封垫，其特征在于：所述的引水孔(6)开设间距为10～10000mm。

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