CN109506814B - 一种盾构隧道水土压力监测设备的防水装置及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构隧道水土压力监测设备的防水装置及安装方法，其中方法包括步骤S1：将预埋盖板和防水模板通过定位螺杆绑扎于管片钢筋笼上，靠近浇筑后的管片外表面位置，其中，防水模板外边缘设有多个C形凸起；步骤S2：浇筑管片并完成养护；步骤S3：拆除防水模板，并在原C形凸起处安装形状一致的C形橡胶密封垫；步骤S4：在预埋盖板上安装水土压力监测设备并用盖板框加以固定。与现有技术相比，本发明采用防水模板形成凹槽，用于安装C形橡胶密封垫可以提高管片防水性能，预应变压实作为施工控制要求易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水安装技术，尤其是涉及一种盾构隧道水土压力监测设备的防水装置及安装方法。
背景技术
近年来，水下盾构隧道工程不断增多，运维养护备受关注。高水压侵蚀环境作用下，盾构管片背后水土压力大，结构受力较为不利，长期安全面临严峻挑战，有必要开展水土压力监测，掌控结构受力工作状态，从而为结构安全评价、维修养护提供数据支撑。目前盾构管片背后水土压力监测方法包括预埋传统土压力盒与液压柔性压力计两种。传统土压力盒因面积小、且一般无法紧贴外表面埋置，存在精度低、测量数据不准的通病，较难在盾构隧道监测中推广应用；相对而言，柔性压力计因密贴在衬砌外表面、液压感应，监测精度较小，但其安装技术要求高，预留孔洞面积大，会形成贯通管片的渗水路径，现有安装方法没有对防水进行专项设计，监测点极易成为长期运营过程中的渗水点，影响结构健康状态。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种盾构隧道水土压力监测设备的防水装置及安装方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，包括：
步骤S1：将预埋盖板和防水模板通过定位螺杆绑扎于管片钢筋笼上，靠近浇筑后的管片外表面位置，其中，所述防水模板外边缘设有多个C形凸起；
步骤S2：浇筑管片并完成养护；
步骤S3：拆除防水模板，并在原C形凸起处安装形状一致的C形橡胶密封垫；
步骤S4：在预埋盖板上安装水土压力监测设备并用盖板框加以固定。
所述步骤S1中预埋盖板与待浇筑管片外表面之间的距离为5～10毫米。
所述预埋盖板由316不锈钢制成，且绑扎前在其表面涂刷环氧防腐漆。
所述防水模板的形状为方环形，且内缘的尺寸与预埋盖板的尺寸配合。
所述C形凸起的开口方向背对防水模板设置。
所述预埋盖板下表面还连接有保护筒，该保护筒上缘上绕设有橡胶止水条。
所述定位螺杆上与管片钢筋连接处绕设有橡胶止水条。
所述预埋盖板和C形橡胶密封垫表面敷涂有环氧树脂涂层，且环氧树脂涂层位于环氧防腐漆外层，所述环氧树脂涂层在安装水土压力监测设备敷涂，并在环氧树脂涂层胶干后安装水土压力监测设备。
所述盖板框安装完成后，周边用水泥填平。
一种盾构隧道水土压力监测设备的防水装置，包括：
预埋盖板，通过定位螺杆绑扎于管片钢筋笼上，靠近浇筑后的管片外表面位置；
防水模板，形状为方环形，且外边缘处设有多个C形凸起，通过定位螺杆固定于预埋盖板下层；
C形橡胶密封垫，用于在浇筑管片并拆除防水模板后安装于原C形凸起处；
盖板框，形状为方环形，用于在水土压力监测设备安装至预埋盖板上后进一步加固。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)采用防水模板形成凹槽，用于安装C形橡胶密封垫可以提高管片防水性能，预应变压实作为施工控制要求易于操作。
2)防水模板为方环形，易取出，免去打磨、找平等工作，降低对安装人员的工艺要求。
3)预埋盖板不拆卸，充分振捣以保证盖板与混凝土接触及密封性，对混凝土损伤小。
4)橡胶止水条作为第二道防水措施，进一步提高防水性能。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为浇筑前的绑扎示意图；
图3为盖板框的结构示意图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为C形橡胶密封垫的截面示意图；
图6为得到的防水结构的示意图；
图7为密封垫压缩量与防水水压试验曲线；
图8为水土压力监测设备在隧道管片中安装分布方式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，如图1所示，包括：
步骤S1：如图2所示，根据设备安装的环向位置，将定位螺杆3绑扎固定于钢筋笼8上，然后将预埋盖板1和防水模板2通过定位螺杆3和固定螺丝3-1绑扎于管片钢筋笼上，靠近浇筑后的管片外表面位置，其中，防水模板2外边缘设有多个C形凸起；
绑扎完成，钢筋吊装进管片模板，剪断绑扎钢丝，径向调整底层盖板高度，使得预埋盖板至管片模具外表面距离在0.5～1.0cm内，再将螺杆焊接固定于钢筋笼8上，浇筑混凝土。
步骤S2：浇筑管片并完成养护；
步骤S3：拆除防水模板2，并在原C形凸起处安装形状一致的C形橡胶密封垫4，其中C形橡胶密封垫4的形状如图5所示；
步骤S4：如图6所示，在预埋盖板1上安装水土压力监测设备并用盖板框5加以固定。
步骤S1中预埋盖板1与待浇筑管片外表面之间的距离为5～10毫米。
预埋盖板1由316不锈钢制成，且绑扎前在其表面涂刷环氧防腐漆，安装后无需取出。
防水模板2的形状为方环形，且内缘的尺寸与预埋盖板1的尺寸配合，外缘呈C形凸起，凸起高7.5mm，宽10mm，由3段弧形组成。C形橡胶密封垫4材质为三元乙丙橡胶，邵尔硬度为65A，横截面宽10mm，高4.5mm，C形段由3段弧形组成。
C形凸起的开口方向背对防水模板2设置。
预埋盖板1下表面还连接有保护筒1-1，该保护筒1-1上缘上绕设有橡胶止水条6，定位螺杆3上与管片钢筋连接处绕设有橡胶止水条6，橡胶止水条6为聚氨酯弹性体，宽10mm，缠绕于安装筒上部、固定螺杆上缘和线缆接头处，形成第二道防水层。
预埋盖板1和C形橡胶密封垫4表面敷涂有环氧树脂涂层7，且环氧树脂涂层7位于环氧防腐漆外层，环氧树脂涂层7在安装水土压力监测设备敷涂，并在环氧树脂涂层7胶干后安装水土压力监测设备，具体的，环氧树脂涂层7应填充构件与管片接缝处，敷涂于预埋盖板和橡胶密封垫表面；待胶干且不流动时将监测设备粘贴，用盖板框压紧，扭紧所有固定螺丝，周边用快干水泥沙浆填平，安装完成。盖板框5安装完成后，周边用水泥填平。盖板框5与预埋盖板1之间安装水土压力监测设备，盖板框5位于水土压力监测设备外边缘上方，通过螺母预紧将C形橡胶密封垫4压实，与凹槽表面齐平。依防水试验，C形橡胶密封垫4压缩2.5mm，对应防水压力达0.8MPa。
如图3和图4所示，盖板框5，形状为方环形，用于在水土压力监测设备安装至预埋盖板1上后进一步加固。
根据工程地质勘查报告，最大水压达0.8MPa，采用邵尔硬度65A的三元乙丙橡胶制作密封垫，由图7所示的防水试验曲线知橡胶需压缩2.5mm。用盖板框5压紧水土压力监测设备，扭紧定位螺杆3将橡胶密封垫压实2.5mm，周边用快干水泥沙浆填平，安装完成，设备安装分布形式如图8所示。
Claims (8)
1.一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，包括：
步骤S1：将预埋盖板(1)和防水模板(2)通过定位螺杆(3)绑扎于管片钢筋笼(8)外缘部位，其中，所述防水模板(2)外边缘设有多个C形凸起，所述C形凸起由3段弧形组成，
步骤S2：浇筑管片并完成养护，
步骤S3：拆除防水模板(2)，并在原C形凸起处安装形状一致的C形橡胶密封垫(4)，其中，所述C形橡胶密封垫(4)材质为三元乙丙橡胶，邵尔硬度为65A，且密封垫高度应通过压力-变形实验确定，横截面宽10mm，高4.5mm，所述C形凸起高7.5mm，宽10mm，
步骤S4：在预埋盖板(1)上安装水土压力监测设备并用盖板框(5)加以固定；
所述预埋盖板(1)由316不锈钢制成，且绑扎前在其表面涂刷环氧防腐漆；
所述预埋盖板(1)和C形橡胶密封垫(4)表面敷涂有环氧树脂涂层(7)，且环氧树脂涂层(7)位于环氧防腐漆外层，所述环氧树脂涂层(7)在安装水土压力监测设备前敷涂，并在环氧树脂涂层(7)胶干后安装水土压力监测设备。
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，所述步骤S1中预埋盖板(1)与待浇筑管片外表面之间的距离为5～10毫米。
3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，所述防水模板(2)的形状为方环形，且内缘的尺寸与预埋盖板(1)的尺寸配合。
4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，所述C形凸起的开口方向背对防水模板(2)设置。
5.根据权利要求3所述的一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，所述预埋盖板(1)下表面还连接有保护筒(1-1)，该保护筒(1-1)上缘布设有橡胶止水条(6)。
6.根据权利要求1所述的一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，所述定位螺杆(3)上与管片钢筋连接处布设有橡胶止水条(6)。
7.根据权利要求1所述的一种盾构隧道水土压力监测设备的防水安装方法，其特征在于，所述盖板框(5)安装完成后，周边用水泥填平。
8.一种盾构隧道水土压力监测设备的防水装置，其特征在于，包括：
预埋盖板(1)，通过定位螺杆(3)绑扎于管片钢筋笼上，靠近浇筑后的管片外表面位置；
防水模板(2)，形状为方环形，且外边缘处设有多个C形凸起，通过定位螺杆(3)固定于预埋盖板(1)下层，所述C形凸起由3段弧形组成；
C形橡胶密封垫(4)，材质为三元乙丙橡胶，邵尔硬度为65A，且密封垫高度应通过压力-变形实验确定，横截面宽10mm，高4.5mm，所述C形凸起高7.5mm，宽10mm，用于在浇筑管片并拆除防水模板(2)后安装于原C形凸起处；
盖板框(5)，形状为方环形，用于在水土压力监测设备安装至预埋盖板(1)上后进一步加固；
所述预埋盖板(1)由316不锈钢制成，且绑扎前在其表面涂刷环氧防腐漆，所述预埋盖板(1)和C形橡胶密封垫(4)表面敷涂有环氧树脂涂层(7)，且环氧树脂涂层(7)位于环氧防腐漆外层，所述环氧树脂涂层(7)在安装水土压力监测设备前敷涂，并在环氧树脂涂层(7)胶干后安装水土压力监测设备。
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