CN110374638B - 一种隧道防水板拉链式连接系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种隧道防水板拉链式连接系统及施工方法，连接系统包括若干防水板，每个防水板结构相同，所述防水板包括板体本体，所述板体本体的边沿设置有拉槽，所述拉槽上设置有链牙，至少有两个边沿设置有插座和滑动件拉头，另外的边沿处设置有能够与插座匹配的插件，相邻的两个防水板通过拉链的方式可拆卸连接在一起。拉链式连接结构大大增强了防水板连接处的抗拉强度，而且防水板无需搭接、连接速度加快，链牙间隙防水措施安全有效，兼具结构牢固、施工高效、防水性能优越、用料经济等诸多优点。

Description

一种隧道防水板拉链式连接系统及其施工方法

技术领域

本公开属于隧道防水板连接结构形式及施工技术领域，具体涉及一种隧道防水板拉链式连接系统及其施工方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

防水板是以高分子聚合物为基本原料制成的一种防渗材料，既可以防止液体渗漏，也可以预防气体挥发。防水板作为隧道初支与二衬之间的防水结构，在隧道工程建设中广泛运用。其现有施工工艺主要为：两幅防水板的搭接宽度不应小于10cm，防水板之间的搭接缝采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪，单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm，焊接应严密，不得焊焦焊穿。防水板纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，应再覆盖一层同类材料的防水板材，用热焊焊接。三层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。

以上施工工法步骤繁多，工序复杂且难以控制施工质量，总结为存在以下诸多问题：

防水板焊缝焊接时易产生漏焊、假焊、焊焦和焊穿等不可控质量问题；

焊接后的焊缝气密性质量检查及不合格处的补焊造成工序复杂且费时，不便于复杂环境下快速施工，施工效率较低；

焊接处需满足防水板搭接10-15cm，防水板铺设循环一次即产生一次全断面搭接长度，造成防水板材浪费；

焊接接头处力学性能不均匀，焊接接头处工作应力不均匀，易产生应力集中现象,影响接头强度，尤其是疲劳强度，由于焊接的不均匀加热，引起焊接残余应力及变形；

焊接接头具有较大的刚性，其延伸性能比防水板材差，受拉情况下容易破坏焊缝连接处严密性，防水性能失效。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种隧道防水板拉链式连接系统及其施工方法，本公开将简单轻巧的拉链式结构用于隧道防水板连接，将遇水膨胀止水橡胶材料用于拉链链牙结构表面，拉链式连接结构大大增强了防水板连接处的抗拉强度，而且防水板无需搭接、连接速度加快，链牙间隙防水措施安全有效，兼具结构牢固、施工高效、防水性能优越、用料经济等诸多优点。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种隧道防水板拉链式连接系统，包括若干防水板，每个防水板结构相同，所述防水板包括板体本体，所述板体本体的边沿设置有拉槽，所述拉槽上设置有链牙，至少有两个边沿设置有插座和滑动件拉头，另外的边沿处设置有能够与插座匹配的插件，相邻的两个防水板通过拉链的方式可拆卸连接在一起。

本公开的结构能够避免焊接连接的缺陷，保证灵活、快捷的组成防水系统，提高防水级别。

作为可选择的实施方式，所述链牙表面喷涂遇水膨胀止水橡胶材料，用以填充相邻防水板的链牙咬合部位的间隙。一方面可使链牙咬合更紧密，另一方面可起到防水作用，一旦遇水膨胀则彻底封堵链牙间隙。

作为可选择的实施方式，所述板体本体为矩形，在直角部位设置插件和滑动件拉头。

作为可选择的实施方式，形成的连接系统的拉链区域设置有防水覆盖层，能够遮挡拉链区域。

作为可选择的实施方式，形成的连接系统的空隙处设置有防水覆盖层。

作为可选择的实施方式，所述防水覆盖层为遇水膨胀橡胶材料层。保护拉链结构不被二衬破坏，作用之二是作为防水、止水性能储备，在拉链结构失效时能够起到补偿效果，因此可提高防、止水级别。

作为可选择的实施方式，所述链牙为防水板边缘直接切割而成，尺寸一致，且相邻的链牙能够卡合。

基于上述隧道防水板拉链式连接系统的施工方法，包括以下步骤：

隧道台车铺设并定位各防水板，使相邻的两块防水板能够咬合在一起；

对各防水板的四周进行连接，对直角部位形成的空隙处进行填充，并和拉链区域覆盖防水覆盖层，进行防水处理；

对防水板铺设区域整体质量管控及排查，直到满足防水要求。

作为进一步的限定，铺设防水板时需控制好两块防水板之间间距，以防水板连接后表面无鼓胀、拉链处无过大拉力为宜。

作为进一步的限定，防水板包括纵向连接和环向连接两个步骤，纵向连接时滑动件拉头按照隧道开挖方向运动，环向连接包括拱顶上方和拱底部位相邻防水板连接，两者连接时拉头向任一方向皆可。

作为进一步的限定，用于覆盖空隙区的防水覆盖层的边长为空隙区宽度的三倍以上，保证与防水板搭接长度至少为一倍的空隙区宽度。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开拉链式的防水板连接形式原理简单、操作方便，可大大提高施工效率，链牙之间相互咬合可明显提高拉链的侧拉强度，不会出现焊接焊缝刚性连接导致的应力集中、作用力不均匀等缺陷，链牙直接在防水板上利用机械切割形成，增加了结构整体性；

防水板之间无需进行搭接，节省了防水板材的用量，经济性较好；采用拉链式结构形式可避开现有搭接形式中焊缝费时费力且质量不可控等缺点，以及焊缝的气密性检测等繁杂工序；

链牙表层喷涂的遇水膨胀止水橡胶材料可有效避免水从链牙间隙发生渗流现象，大大增强了防水板连接处的抗拉强度，而且防水板无需搭接、连接速度加快，链牙间隙防水措施安全有效，兼具结构牢固、施工高效、防水性能优越、用料经济等诸多优点；

防水板的所有结构及所需构件均可在洞外提前制作，洞内工序相对简单，对隧道复杂环境适应性更好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是拉链式连接系统示意图；

图2是纵向、环向交接部位防水构造示意图；

其中：1、防水板；2、链牙；3、插座；4、插件；5、滑动件拉头；6、拉槽；7、遇水膨胀止水橡胶材料；8、纵向连接；9、环向连接；10、空闲区；11、方形覆盖防水材料；12、拉链区域覆盖防水材料。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

如图1所示，一种隧道防水板拉链式连接系统，包括若干防水板，每个防水板结构相同，所述防水板包括板体本体，所述板体本体的边沿设置有拉槽，所述拉槽上设置有链牙，至少有两个边沿设置有插座和滑动件拉头，另外的边沿处设置有能够与插座匹配的插件，相邻的两个防水板通过拉链的方式可拆卸连接在一起。

隧道防水板拉链式连接系统的施工方法，包括以下步骤：

防水板拉链结构主要部件的制作，滑动件拉头的制作与安装；

隧道台车铺设并定位防水板，使两块防水板能够咬合在一起；

防水板四周进行连接；

防水板直角部位的连接与防水处理；

防水板拉链区域覆盖单层遇水膨胀橡胶材料；

防水板铺设区域整体质量管控及排查；

防水板拉链结构主要部件的制作与安装皆在洞外提前完成，主要包括：防水板四周每一边的每一列链牙制作，以及链牙内侧拉槽结构切割，便于滑动件拉头滑行；

拉链链牙是在防水板边缘直接切割而成的，单边尺寸控制在3-4cm，两边链牙合并后横向尺寸控制在5cm之内；

链牙表面需喷涂遇水膨胀止水橡胶材料，一方面可使链牙咬合更紧密，另一方面可起到防水作用，一旦遇水膨胀则彻底封堵链牙间隙；

遇水膨胀止水橡胶材料在遇水后产生2-3倍的膨胀变形，并充满接缝的所有不规则表面及间隙，同时产生巨大的接触压力，彻底防止渗漏；

滑动件拉头单独制作，安装在插座一侧。

防水板一侧链牙底端设置插座，另一侧设置插件，用以固定拉链底端防止链牙脱开；

铺设防水板时需控制好两块防水板之间间距，过大或过小都对防水结构不利，应以防水板连接后表面无鼓胀、拉链处无过大拉力为宜；

防水板主要分为纵向连接和环向连接两个步骤，纵向连接时滑动件拉头按照隧道开挖方向运动，环向连接分两部分(拱顶上方和拱底部位相邻防水板连接)，两者连接时拉头向任一方向皆可；

防水板连接处初支表面如有渗水现象，则根据渗水面积和渗水量改变施工方法，尽量避开大面积出水、湿润的初支表面，防止遇水膨胀材料提前发生形变影响连接处结构和受力，对防水性能产生不利影响；

如图2所示，纵向和环向连接时在拱底位置无法咬合，出现一个方形的空闲区，首先利用防水材料进行充填处理，而后用一块防水板将其覆盖封闭处理；

用于覆盖空闲区的防水板边长为空闲区宽度的三倍以上，保证与防水板搭接长度至少为一倍的空闲区宽度；

拉链区域上方覆盖单层遇水膨胀橡胶材料，作用之一：保护拉链结构不被二衬破坏，作用之二是作为防水、止水性能储备，在拉链结构失效时能够起到补偿效果，因此可提高防、止水级别；

防水板铺设整体流程做完后，应进行质量管控和结构检查，防止出现漏洞和不合格之处，切实做好防止水措施。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种隧道防水板拉链式连接系统，其特征是：包括若干防水板，每个防水板结构相同，所述防水板包括板体本体，所述板体本体的边沿设置有拉槽，所述拉槽上设置有链牙，至少有两个边沿设置有插座和滑动件拉头，另外的边沿处设置有能够与插座匹配的插件，相邻的两个防水板通过拉链的方式可拆卸连接在一起；

防水板采用拉链式结构拼接及在拉链的链牙表层喷涂遇水膨胀止水橡胶，所述链牙通过直接切割防水板方式形成整体结构，进而防水的同时避免应力集中、提高抗拉强度；通过链牙之间相互咬合提高拉链的侧拉强度，避免出现焊接焊缝刚性连接导致的应力集中、作用力不均匀，链牙直接在防水板上利用机械切割形成整体结构，增加结构整体性；防水板之间无搭接设置，节省防水板材的用量，防水板之间设置拉链式结构避免防水板搭接形式中焊缝费时费力且质量不可控；

通过拉链式结构将隧道防水板进行纵向连接和环向连接，纵向连接滑动件拉头按照隧道开挖方向运动，环向连接分为拱顶上方和拱底部位相邻防水板连接，设置遇水膨胀止水橡胶材料保证拉链链牙结构表面啮合紧密，拉链式结构增强防水板连接处的抗拉强度、无需搭接、防止渗漏。

2.如权利要求1所述的一种隧道防水板拉链式连接系统，其特征是：所述链牙表面喷涂遇水膨胀止水橡胶材料，用以填充相邻防水板的链牙咬合部位的间隙。

3.如权利要求1所述的一种隧道防水板拉链式连接系统，其特征是：所述板体本体为矩形，在直角部位设置插件和滑动件拉头。

4.如权利要求1所述的一种隧道防水板拉链式连接系统，其特征是：形成的连接系统的拉链区域设置有防水覆盖层，能够遮挡拉链区域。

5.如权利要求1所述的一种隧道防水板拉链式连接系统，其特征是：形成的连接系统的空隙处设置有防水覆盖层；

或，所述防水覆盖层为遇水膨胀橡胶材料层。

6.如权利要求1所述的一种隧道防水板拉链式连接系统，其特征是：所述链牙为防水板边缘直接切割而成，尺寸一致，且相邻的链牙能够卡合。

7.基于权利要求1-6中任一项所述的隧道防水板拉链式连接系统的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

隧道台车铺设并定位各防水板，使相邻的两块防水板能够咬合在一起；

对各防水板的四周进行连接，对直角部位形成的空隙处进行填充，并和拉链区域覆盖防水覆盖层，进行防水处理；

对防水板铺设区域整体质量管控及排查，直到满足防水要求。

8.如权利要求7所述的方法，其特征是：铺设防水板时需控制好两块防水板之间间距，以防水板连接后表面无鼓胀、拉链处无过大拉力为宜。

9.如权利要求7所述的方法，其特征是：防水板包括纵向连接和环向连接两个步骤，纵向连接时滑动件拉头按照隧道开挖方向运动，环向连接包括拱顶上方和拱底部位相邻防水板连接，两者连接时拉头向任一方向皆可。

10.如权利要求7所述的方法，其特征是：用于覆盖空隙区的防水覆盖层的边长为空隙区宽度的三倍以上，保证与防水板搭接长度至少为一倍的空隙区宽度。

Images