CN110159318B - 一种盾构隧道复合防水结构 - Google Patents
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Abstract
一种盾构隧道复合防水结构，属于隧道工程技术领域。所述盾构隧道复合防水结构，包括防水密封垫和盾构管片密封垫沟槽，所述防水密封垫包括密封垫主体，所述密封垫主体设置在盾构管片密封垫沟槽内，所述密封垫主体的左右两侧每侧设置有至少一个第一凹槽，所述盾构管片密封垫沟槽设置有与第一凹槽对应的凸起，所述密封垫主体的顶部设置有至少一个第二凹槽，所述第二凹槽内设置有密封垫副体。所述盾构隧道复合防水结构，抗滑动、抗挤出、防水全面，具备长期防水能力，防止水向密封垫底部渗漏，有效地提升了防水稳定性并增加了管片接缝长期防水性和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，特别涉及一种盾构隧道复合防水结构。
背景技术
随着经济的发展，地铁在各大城市中越来越来多。盾构法是地铁的主要施工技术，成为我国城市发展、交通等基础设施建设中的重要技术。由于盾构隧道多缝的特点，管片接缝处渗漏水影响着地下的安全，而现有的盾构隧道管片防水密封垫在相邻管片的相互作用不足时，防水密封垫之间会产生小缝隙，造成结构渗漏水；或者在地震荷载作用下，管片发生结构变形，进而防水密封垫之间挤压力消失，从而造成渗漏水；或者在高压水条件下，隧道管片防水密封垫被水压击穿，从而导致管片渗漏水。因此，保障盾构隧道防水的长期稳定性和耐久性，在隧道工程防水领域十分重要。
申请号为201711035139.X的中国发明专利公开了一种盾构隧道管片密封垫，在密封垫本体底部设置与管片密封沟槽相适配的咬合结构，密封垫本体底部没有设置防水结构，当水从两侧渗透至密封垫本体底部时，容易出现底部渗漏水，从而导致整体密封垫防水性能下降，这是“固定不防水”的问题。申请号为201811108659.3的中国发明专利公开了一种盾构隧道新型复合式防水密封垫，该发明在盾构隧道管片拼装过程中密封垫易滑动、挤出，并且是在水已经从两侧渗入到密封垫沟槽的底部，底部遇水膨胀橡胶再防水，在长期渗透水作用下，底部遇水膨胀橡胶膨胀对于密封垫本体在密封垫沟槽底面的固定起到负面作用，这是“防水不固定”的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的“固定不防水，防水不固定”等技术问题，本发明提供了一种盾构隧道复合防水结构，抗滑动、抗挤出、防水全面，具备长期防水能力，防止水向密封垫底部渗漏，有效地提升了防水稳定性并增加了管片接缝长期防水性和耐久性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种盾构隧道复合防水结构，包括防水密封垫和盾构管片密封垫沟槽，所述防水密封垫包括密封垫主体，所述密封垫主体设置在盾构管片密封垫沟槽内，所述密封垫主体的左右两侧每侧设置有至少一个第一凹槽，所述盾构管片密封垫沟槽设置有与第一凹槽对应的凸起，所述密封垫主体的顶部设置有至少一个第二凹槽，所述第二凹槽内设置有密封垫副体。
所述密封垫主体为左右对称结构。
所述密封垫主体的顶部左右两侧还设置有第三凹槽。
所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽内均分别设置有遇水膨胀橡胶，所述密封垫主体与第一凹槽和第三凹槽内的遇水膨胀橡胶同步硫化、一次成形，所述第二凹槽内的遇水膨胀橡胶嵌入安装在第二凹槽内。
所述密封垫主体和密封垫副体均采用三元乙丙橡胶制成。
所述密封垫主体还设置有若干个圆形通孔或椭圆形通孔，密封垫主体内通孔大小和位置根据具体施工拼装应力要求设定。
所述密封垫副体顶部设置有第四凹槽，所述第四凹槽内嵌入安装有遇水膨胀橡胶。
密封垫副体可采用现有技术。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的一种盾构隧道复合防水结构针对现有技术“固定不防水，防水不固定”等技术问题，并且综合考虑了水的渗漏路径，抗滑动、抗挤出、防水全面，具有良好的防水性和耐久性，防水效果好。
1)密封垫主体的左右两侧每侧设置有至少一个第一凹槽，盾构管片密封垫沟槽设置有与第一凹槽对应的凸起，密封垫主体的顶部设置有至少一个第二凹槽，第二凹槽内设置有密封垫副体，通过凹槽与凸起的对应配合，能够固定整体结构，起到抗滑动、抗挤出的作用，还能够延长渗水流径，防止水向密封垫主体底部渗漏，有效的增加管片接缝长期防水性，同时密封垫主体起到固定密封垫副体的作用，将密封垫副体设置在密封垫主体内侧使其受到密封垫主体的外部保护，提升了防水稳定性；
2)密封垫主体为左右对称结构，密封垫主体的顶部左右两侧还设置有第三凹槽，密封垫副体的两侧增加了一道防线，起到防水的作用，当水冲破密封垫主体两侧第三凹槽内的遇水膨胀橡胶时，密封垫副体成为补充防水的第二道防线，保证了防水密封垫的长期防水能力；
3)第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽内均分别设置有遇水膨胀橡胶，密封垫主体与第一凹槽和第三凹槽内的遇水膨胀橡胶同步硫化、一次成形，防止遇水膨胀橡胶被挤出，防水全面，提高防水效果。
附图说明
图1是本发明提供的实施例一的盾构隧道复合防水结构的结构示意图；
图2是本发明提供的实施例一的密封垫主体的结构示意图；
图3是本发明提供的实施例一的盾构管片密封垫沟槽的结构示意图；
图4是本发明提供的实施例二的盾构隧道复合防水结构的结构示意图；
图5是本发明提供的实施例二的密封垫主体的结构示意图。
图中，1-密封垫主体，2-密封垫副体，3-盾构管片密封垫沟槽，4-第一凹槽，5-第二凹槽，6-第三凹槽，7-第四凹槽，8-遇水膨胀橡胶，9-凸起，10-盾构管片，11-通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图5所示，本发明提供了一种盾构隧道复合防水结构，抗滑动、抗挤出、防水全面，具备长期防水能力，防止水向密封垫底部渗漏，有效地提升了防水稳定性并增加了管片接缝长期防水性和耐久性。
实施例一
如图1至3所示，一种盾构隧道复合防水结构，包括防水密封垫和盾构管片密封垫沟槽 3，防水密封垫包括密封垫主体1，密封垫主体1为左右对称结构，受力均匀，密封垫主体1 设置在盾构管片密封垫沟槽3内，密封垫主体1的左右两侧每侧设置有一个第一凹槽4，两个第一凹槽4对称设置，盾构管片密封垫沟槽3设置有与第一凹槽4对应的凸起9，密封垫主体1的顶部设置有一个第二凹槽5，第二凹槽5内设置有密封垫副体2，密封垫副体2可采用现有技术，密封垫副体2顶部设置有第四凹槽7，第四凹槽7内嵌入安装遇水膨胀橡胶8，通过凹槽与凸起9的对应配合，能够固定整体结构，起到抗滑动、抗挤出的作用，还能够延长渗水流径，防止水向密封垫主体1底部渗漏，有效的增加管片接缝长期防水性，同时密封垫主体1起到固定密封垫副体2的作用，将密封垫副体2设置在密封垫主体1内侧使其受到密封垫主体1的外部保护，提升了防水稳定性。密封垫主体1的顶部左右两侧还设置有第三凹槽6，两个第三凹槽6对称设置，第一凹槽4、第二凹槽5和第三凹槽6内均分别设置有遇水膨胀橡胶8，在密封垫副体2的两侧增加了一道防线，起到防水的作用，当水冲破密封垫主体1两侧第三凹槽6内的遇水膨胀橡胶8时，密封垫副体2成为补充防水的第二道防线，保证了防水密封垫的长期防水能力，密封垫主体1与第一凹槽4和第三凹槽6内的遇水膨胀橡胶8同步硫化、一次成形，防止遇水膨胀橡胶8被挤出，防水全面，提高防水效果，第二凹槽5内的遇水膨胀橡胶8嵌入安装在第二凹槽5内，密封垫主体1和密封垫副体2均采用三元乙丙橡胶制成，防水密封效果好，密封垫主体1还设置有若干个圆形通孔11或椭圆形通孔11，密封垫主体1内通孔11大小和位置根据具体施工拼装应力要求设定，通孔11的具体设置可采用现有技术。
实施例二
如图4和5所示，一种盾构隧道复合防水结构，包括防水密封垫和盾构管片密封垫沟槽 3，防水密封垫包括密封垫主体1，密封垫主体1为左右对称结构，受力均匀，密封垫主体1 设置在盾构管片密封垫沟槽3内，密封垫主体1的左右两侧每侧设置有一个第一凹槽4，两个第一凹槽4对称设置，盾构管片密封垫沟槽3设置有与第一凹槽4对应的凸起9，密封垫主体1的顶部设置有两个第二凹槽5，两个第二凹槽5对称设置，每个第二凹槽5内均分别设置有密封垫副体2，两个密封垫副体2，极大了提升中部防水性能，密封垫副体2可采用现有技术，密封垫副体2顶部设置有第四凹槽7，第四凹槽7内嵌入安装遇水膨胀橡胶8，通过凹槽与凸起9的对应配合，能够固定整体结构，起到抗滑动、抗挤出的作用，还能够延长渗水流径，防止水向密封垫主体1底部渗漏，有效的增加管片接缝长期防水性，同时密封垫主体1起到固定密封垫副体2的作用，将密封垫副体2设置在密封垫主体1内侧使其受到密封垫主体1的外部保护，提升了防水稳定性。密封垫主体1的顶部左右两侧还设置有第三凹槽 6，两个第三凹槽6对称设置，第一凹槽4、第二凹槽5和第三凹槽6内均分别设置有遇水膨胀橡胶8，在密封垫副体2的两侧增加了一道防线，起到防水的作用，当水冲破密封垫主体1 两侧第三凹槽6内的遇水膨胀橡胶8时，密封垫副体2成为补充防水的第二道防线，保证了防水密封垫的长期防水能力，密封垫主体1与第一凹槽4和第三凹槽6内的遇水膨胀橡胶8 同步硫化、一次成形，防止遇水膨胀橡胶8被挤出，防水全面，提高防水效果，第二凹槽5 内的遇水膨胀橡胶8嵌入安装在第二凹槽5内，密封垫主体1和密封垫副体2均采用三元乙丙橡胶制成，防水密封效果好，密封垫主体1还设置有若干个圆形通孔11或椭圆形通孔11，密封垫主体1内通孔11大小和位置根据具体施工拼装应力要求设定，通孔11的具体设置可采用现有技术。
本发明中的盾构管片密封垫沟槽3的凸起9可与盾构管片一体成形制造，盾构管片密封垫沟槽3除凸起9外的其他结构可采用现有技术，防水密封垫安装方法可采用现有技术中普通密封垫的安装方法，例如将防水密封垫通过防水强力胶粘贴在盾构管片密封垫沟槽3内，密封垫副体2通过防水强力胶粘贴在密封垫主体1内。
本发明中一种盾构隧道复合防水结构的工作原理：
水从相邻盾构管片10的接缝处渗入，遇到防水密封垫，此时有两条水的渗漏路径，一是最容易发生渗漏的中间挤压处，即密封垫副体2位置；二是通过两侧向密封垫本体底部渗漏，在长期渗漏水的作用下，使防水密封垫防水失效；
对于渗漏路径一，本发明通过密封垫主体1的顶部左右两侧设置第三凹槽6，第三凹槽6 内设置遇水膨胀橡胶8，建立了第一道防水防线，再通过密封垫主体1的顶部设置至少一个第二凹槽5，第二凹槽5内设置有密封垫副体2，密封垫副体2顶部设置有第四凹槽7，第四凹槽7内嵌入安装有遇水膨胀橡胶8，建立了第二道防水防线，并且多处设置遇水膨胀橡胶8，大大提高了防水效果，保障了防水的长期性和耐久性；
对于渗漏路径二，本发明通过密封垫主体1设置在盾构管片密封垫沟槽3内，密封垫主体1的左右两侧每侧设置有至少一个第一凹槽4，盾构管片密封垫沟槽3设置有与第一凹槽4 对应的凸起9，第一凹槽4内设置有遇水膨胀橡胶8，密封垫主体1与第一凹槽4内的遇水膨胀橡胶8同步硫化、一次成形，防止水向密封垫主体1底部渗漏，有效的增加管片接缝长期防水性，同时密封垫主体1起到固定密封垫副体2的作用，将密封垫副体2设置在密封垫主体1内侧使其受到密封垫主体1的外部保护，提升了防水稳定性，能够固定整体结构，起到抗滑动、抗挤出的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
Claims (7)
1.一种盾构隧道复合防水结构，其特征在于，包括防水密封垫和盾构管片密封垫沟槽，所述防水密封垫包括密封垫主体，所述密封垫主体设置在盾构管片密封垫沟槽内，所述密封垫主体的左右两侧每侧设置有至少一个第一凹槽，所述盾构管片密封垫沟槽设置有与第一凹槽对应的凸起，所述密封垫主体的顶部设置有至少一个第二凹槽，所述第二凹槽内设置有密封垫副体。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道复合防水结构，其特征在于，所述密封垫主体为左右对称结构。
3.根据权利要求2所述的盾构隧道复合防水结构，其特征在于，所述密封垫主体的顶部左右两侧还设置有第三凹槽。
4.根据权利要求3所述的盾构隧道复合防水结构，其特征在于，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽内均分别设置有遇水膨胀橡胶，所述密封垫主体与第一凹槽和第三凹槽内的遇水膨胀橡胶同步硫化、一次成形，所述第二凹槽内的遇水膨胀橡胶嵌入安装在第二凹槽内。
5.根据权利要求1所述的盾构隧道复合防水结构，其特征在于，所述密封垫主体和密封垫副体均采用三元乙丙橡胶制成。
6.根据权利要求1所述的盾构隧道复合防水结构，其特征在于，所述密封垫主体还设置有若干个圆形通孔或椭圆形通孔。
7.根据权利要求1所述的盾构隧道复合防水结构，其特征在于，所述密封垫副体顶部设置有第四凹槽，所述第四凹槽内嵌入安装有遇水膨胀橡胶。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20201023 |