CN104612723A - 盾构隧道管片接缝防水密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种盾构隧道管片接缝防水密封结构，包括一侧面插接在管片上对应的防水密封垫槽中、另一侧面与和管片相邻的相邻管片的防水密封垫本体对接的防水密封垫本体；还包括加强管片与防水密封垫本体之间防水能力的第一自密封体以及加强防水密封垫本体与相邻管片的防水密封垫本体之间防水能力的第二自密封体。第一自密封体的一端与防水密封垫本体连接，以使得在受压时第一自密封体贴靠在管片上；第二自密封体的一端与防水密封垫本体连接，且连接处位于防水密封垫本体靠近相邻管片的一端。本发明加工简单、自密封效果好且成本较低；同时，在管片接头张开量较大时，不至于发生防水失效。

Description

盾构隧道管片接缝防水密封结构
技术领域
本发明属于盾构隧道技术领域，涉及一种防水密封结构，尤其是用于管片接缝处的防水密封结构。
背景技术
现有的盾构隧道管片防水密封垫在高水压作用下极易发生张开或被水压击穿，从而导致管片防水失效。图1为现有技术中两块对置的防水密封垫的断面示意图，图2为现有技术中管片防水密封垫承受水压力的示意图，其中管片101和管片102为相邻的管片，箭头2表示水压力，在水压力足够大或管片101和管片102的相互挤压力不足时，隧道外侧水极易透过防水密封垫而导致结构防水失效。此外，在管片结构变形过程中，管片接头不可避免地发生一定的张开，从而导致防水密封垫之间的相互挤压力减小，甚至防水密封垫之间的相互挤压力为零或防水密封垫之间产生一定缝隙，从而导致管片接头防水失效。
由此可见，现有管片接头防水失效主要有两方面的原因，一是水压过大时水压力导致防水密封垫变形，最终水击穿防水密封垫而导致管片接头防水失效；二是管片接头张开而导致防水密封垫之间的相互挤压力减小，甚至防水密封垫的相互挤压力为零。在实际的管片防水密封垫工作过程中，上述两者是共同作用的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效防止防水失效的盾构隧道管片接缝防水密封结构。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种盾构隧道管片接缝防水密封结构，包括一侧面插接在所述管片上对应的防水密封垫槽中、另一侧面与和所述管片相邻的相邻管片的防水密封垫本体对接的防水密封垫本体；所述盾构隧道管片接缝防水密封结构还包括加强所述管片与所述防水密封垫本体之间防水能力的第一自密封体以及加强所述防水密封垫本体与所述相邻管片的防水密封垫本体之间防水能力的第二自密封体；第一自密封体的一端与所述防水密封垫本体连接，以使得在受压时第一自密封体贴靠在所述管片上；第二自密封体的一端与所述防水密封垫本体连接，且连接处位于所述防水密封垫本体靠近所述相邻管片的一端。
第一自密封体和第二自密封体均位于所述防水密封垫本体的防水一侧。
第一自密封体和第二自密封体均为片状，且厚度均沿着远离所述防水密封垫本体的方向减小。
第一自密封体和第二自密封体均满足：靠近所述防水密封垫本体的一端的厚度为所述防水密封垫本体的宽度的1/5-1/3倍，另一端的厚度为0.8-1mm，宽度为所述防水密封垫本体的宽度的3/5-1倍。
第一自密封体面向所述管片的侧面与所述管片面向第一自密封体的侧面平行。
或者，第一自密封体面向所述管片的侧面与所述管片面向第一自密封体的侧面成5°-20°的角。
第二自密封体靠近所述防水密封垫本体的一端与所述防水密封垫本体表面平齐。
第二自密封体面向所述相邻管片的侧面与所述防水密封垫本体的表面在同一个平面上。
或者，第二自密封体面向所述相邻管片的侧面与所述防水密封垫本体的表面成160°-175°的角。
第一自密封体面向所述相邻管片的侧面与第二自密封体面向所述管片的侧面之间通过圆滑曲面过渡连接，以防止在水压作用下出现应力集中而将第一自密封体或第二自密封体撕裂。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明在不改变管片结构形式的基础上，仅在既有防水密封垫的防水一侧加设自密封体，以在防水密封垫正常工作时充分利用外侧水压实现自密封，加工简单、自密封效果好且成本较低；同时，因设置防水密封垫的自密封体，在管片接头具有一定的张开量时，不至于发生防水失效。
附图说明
图1是现有技术中两个对置的防水密封垫的断面示意图；
图2是现有技术中防水密封垫承受水压力的示意图；
图3是两个本发明实施例中盾构隧道管片接缝防水密封结构对置的示意图；
图4是本发明实施例中盾构隧道管片接缝防水密封结构与管片安装后的示意图。
附图中：101、管片；102、管片；2、箭头；301、第一自密封片；302、第一自密封片；401、第二自密封片；402、第二自密封片；501、第一自密封片的密贴面；502、第一自密封片的密贴面；601、第一自密封片的非密贴面；602、第一自密封片的非密贴面；701、第二自密封片的密贴面；702、第二自密封片的密贴面；801、第二自密封片的非密贴面；802、第二自密封片的非密贴面；901、防水密封垫本体；902、防水密封垫本体；1001、防水密封垫本体的表面；1002、防水密封垫本体的表面；11、圆孔；1201、所在管片；1202、相邻管片。
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的说明。
根据背景技术可知，盾构隧道外侧的水压力是不可避免的，水压力对管片防水密封垫的作用也是不可避免的，本发明正是利用外侧水压力对管片防水密封垫的作用特点，并结合发生渗漏水时的漏水路径的特点，提出了一种盾构隧道管片接缝防水密封垫，以实现在外侧水压力作用下防水密封垫的自密封功能。
图3中示出了两块对置的本实施例盾构隧道管片接缝防水密封结构(其中，上方的盾构隧道管片接缝防水密封结构与下方的盾构隧道管片接缝防水密封结构为与两个相邻管片连接的盾构隧道管片接缝防水密封结构)，以图3中上面一个防水密封结构为例进行说明；图4中则示出了两个对压的盾构隧道管片接缝防水密封结构与管片安装后的示意图。该盾构隧道管片接缝防水密封结构包括连接在所在管片1201上的防水密封垫本体901，该防水密封垫本体901的一侧面插接在所在管片1201上对应的防水密封垫槽中，相背对的侧面即其表面1001与相邻管片1202的防水密封垫本体902对接，即与防水密封垫本体902的表面1002密贴。该盾构隧道管片接缝防水密封结构还包括用于加强所在管片1201和防水密封垫本体901之间防水能力的第一自密封片301，以及用于加强防水密封垫本体901和相邻管片1202之间防水能力的防水密封垫本体902的第二自密封片401。其中，第一自密封片301的一端与防水密封垫本体901连接，且连接处的位置使得在受压时第一自密封体301贴靠在所述管片1201上，即与所在管片1201密贴；第二自密封片401的一端同样与防水密封垫本体901连接，且连接处位于该防水密封垫本体901靠近相邻管片1202的一端。
第一自密封片301和第二自密封片401均位于防水密封垫本体901的防水一侧，即其外侧。其厚度均沿着远离该防水密封垫本体901的方向减小，且满足：靠近该防水密封垫本体901的一端的厚度为该防水密封垫本体901的宽度的1/5-1/3倍，另一端的厚度为0.8-1mm，宽度为该防水密封垫本体901的宽度的3/5-1倍。
本实施例中，第一自密封片301与所在管片1201相对的表面平行，即第一自密封片301面向所在管片1201的侧面与所在管片1201面向第一自密封片301的侧面相互平行，且在受压的作用下密贴，从而第一自密封片301面向所在管片1201的侧面也称为第一自密封片的密贴面501。在本发明中，该第一自密封片301和所在管片1201相对的表面(即第一自密封片301面向所在管片1201的侧面(即第一自密封片的密贴面501)与所在管片1201面向第一自密封片301的侧面)也可以成5°-20°的角。第二自密封片401面向相邻管片1202的侧面即第二自密封片的密贴面701与防水密封垫本体901的表面1001在同一个平面上。在本发明中，第二自密封片401面向相邻管片1202的侧面即第二自密封片的密贴面701还可以与防水密封垫本体901的表面1001成160°-175°的角。第二自密封片401靠近防水密封垫本体901的一端与该防水密封垫本体901的表面平齐。
同时，为了防止在水压的作用下出现应力集中而将自密封片撕裂，第一自密封片301面向相邻管片1202的侧面即第一自密封片的非密贴面601和第二自密封片401面向所在管片1201的侧面即第二自密封片的非密贴面801之间通过圆滑曲面过渡连接。
如图4所示，该盾构隧道管片接缝防水密封结构的第二自密封片401面向相邻管片1202的侧面(即第二自密封片的密贴面701)与相邻管片1202的盾构隧道管片接缝防水密封结构的第二自密封片502面向所在管片1201的侧面(即其第二自密封片的密贴面)702密贴。
从图3和图4中还可以看出：防水密封垫本体中包括圆孔11；相邻管片1202的盾构隧道管片接缝防水密封结构的构造与所在管片1201的盾构隧道管片接缝防水密封结构的构造相同，同样具有第一自密封片302、第二自密封片402、第一自密封片的密贴面502、第一自密封片的非密贴面602、第二自密封片的密贴面702、第二自密封片的非密贴面802、防水密封垫本体902、防水密封垫本体的表面1002。
综上所述，本发明在不改变管片结构形式的基础上，仅在既有防水密封垫的防水一侧加设自密封体，以在防水密封垫正常工作时充分利用外侧水压实侧自密封，加工简单、自密封效果好且成本较低；同时，因设置防水密封垫的自密封体，在管片接头具有一定张开量时，不至于发生防水失效。
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 (10)

1.一种盾构隧道管片接缝防水密封结构，包括一侧面插接在所述管片上对应的防水密封垫槽中、另一侧面与和所述管片相邻的相邻管片的防水密封垫本体对接的防水密封垫本体，其特征在于：所述盾构隧道管片接缝防水密封结构还包括加强所述管片与所述防水密封垫本体之间防水能力的第一自密封体以及加强所述防水密封垫本体与所述相邻管片的防水密封垫本体之间防水能力的第二自密封体；
第一自密封体的一端与所述防水密封垫本体连接，以使得在受压时第一自密封体贴靠在所述管片上；第二自密封体的一端与所述防水密封垫本体连接，且连接处位于所述防水密封垫本体靠近所述相邻管片的一端。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第一自密封体和第二自密封体均位于所述防水密封垫本体的防水一侧。
3.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第一自密封体和第二自密封体均为片状，且厚度均沿着远离所述防水密封垫本体的方向减小。
4.根据权利要求3所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第一自密封体和第二自密封体均满足：靠近所述防水密封垫本体的一端的厚度为所述防水密封垫本体的宽度的1/5-1/3倍，另一端的厚度为0.8-1mm，宽度为所述防水密封垫本体的宽度的3/5-1倍。
5.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第一自密封体面向所述管片的侧面与所述管片面向第一自密封体的侧面平行。
6.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第一自密封体面向所述管片的侧面与所述管片面向第一自密封体的侧面成5°-20°的角。
7.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第二自密封体靠近所述防水密封垫本体的一端与所述防水密封垫本体表面平齐。
8.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第二自密封体面向所述相邻管片的侧面与所述防水密封垫本体的表面在同一个平面上。
9.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第二自密封体面向所述相邻管片的侧面与所述防水密封垫本体的表面成160°-175°的角。
10.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝防水密封结构，其特征在于：第一自密封体面向所述相邻管片的侧面与第二自密封体面向所述管片的侧面之间通过圆滑曲面过渡连接，以防止在水压作用下出现应力集中而将第一自密封体或第二自密封体撕裂。
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