CN111101983A - 盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法 - Google Patents

盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法 Download PDF

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CN111101983A CN202010119652.2A CN202010119652A CN111101983A CN 111101983 A CN111101983 A CN 111101983A CN 202010119652 A CN202010119652 A CN 202010119652A CN 111101983 A CN111101983 A CN 111101983A
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Abstract

本申请提供一种盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法,所述管片的接缝面形成有凹槽和凸台,所述管片形成有用于拼装的螺栓孔,所述凹槽和所述凸台均沿所述管片的接缝面延伸,所述凸台将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽,所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧,所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧。由于第一容纳槽和第二容纳槽均位于螺栓孔靠近管片的迎水面的一侧,第一弹性密封垫设置于第一容纳槽内,第二弹性密封垫设置于第二容纳槽内。如此,在螺栓孔的外侧形成双道防水,避免渗漏水通过螺栓孔渗漏进入衬砌内侧。

Description

盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法
技术领域
本申请涉及盾构隧道技术领域,尤其涉及一种盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法。
背景技术
近年来我国城市盾构隧道不断受到渗漏水病害困扰,盾构隧道的防水安全作为结构安全的一种,是盾构隧道其正常运行的重要保障。盾构隧道的渗漏水主要来自盾构隧道的管片接缝渗漏水液。渗漏水不仅会影响隧道结构及内部电气设备运营设备的耐久性,增加隧道养护难度及工作量,降低隧道的使用舒适性,在地下水补给不充分时还会引起盾构隧道不均匀沉降、变形等其他病害。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道及其水压控制方法,解决现有技术中盾构隧道的管片接缝防水的技术问题。为解决上述技术问题,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例一方面提供一种盾构隧道的管片,所述管片的接缝面形成有凹槽和凸台,所述管片形成有用于拼装的螺栓孔,所述凹槽和所述凸台均沿所述管片的接缝面延伸,所述凸台将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽,所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧,所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧。
本申请实施例另一方面提供一种盾构隧道的衬砌,包括:
多个上述所述的管片,相邻的两个所述管片的所述第一容纳槽、所述凸台和所述第二容纳槽对应设置,相对的两个所述凸台之间形成容纳腔;
第一弹性密封垫,所述第一弹性密封垫对应设置于所述第一容纳槽内,相对的两个所述第一弹性密封垫压合;以及
第二弹性密封垫,所述第二弹性密封垫对应设置于所述第二容纳槽内,相对的两个所述第二弹性密封垫压合。
进一步地,所述衬砌包括设置于所述容纳腔内的遇水膨胀止水件。
进一步地,相对的两个所述第一容纳槽的深度与所述第一弹性密封垫的高度的比值为K1,相对的两个所述第二容纳槽的深度与所述第二弹性密封垫的高度的比值为K2,其中,K1=K2。
本申请实施例另一方面还提供一种盾构隧道,包括上述任意一项所述的衬砌。
进一步地,所述盾构隧道包括至少一个形成于所述管片上的控压通道,至少部分所述容纳腔与所述控压通道连通,所述控压通道具有P2的水压,其中P2≥0pa。
进一步地,所述盾构隧道包括形成于所述管片上的排水通道,其中相对的两个所述第二容纳槽空置以形成所述控压通道,所述排水通道连通所述控压通道和所述盾构隧道内部,部分所述容纳腔位于所述控压通道的下方。
进一步地,由所述控压通道所在的所述管片之间的管片接缝形成所述排水通道。
进一步地,所述第一弹性密封垫的最大外侧水压为P1max,其中,P2等于P1max的二分之一。
本申请实施例另一方面又提供一种盾构隧道的水压控制方法,包括:
在管片上形成螺栓孔,在所述管片的接缝面上形成沿所述管片接缝面延伸的凹槽,所述凹槽内形成凸台以将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽,所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧,所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧;
将第一弹性密封垫对应设置于所述第一容纳槽内,第二弹性密封垫对应设置于所述第二容纳槽内;
将多个所述管片拼装形成衬砌,相邻的两个所述管片的所述第一容纳槽、所述凸台和所述第二容纳槽对应设置,相对的两个所述凸台之间形成容纳腔,相对的两个所述第一弹性密封垫压合,相对的两个所述第二弹性密封垫压合;
设置至少一个控压通道,至少部分所述容纳腔与所述控压通道连通,所述控压通道具有P2的水压,其中P2≥0pa。
本申请实施例提供的盾构隧道的管片、衬砌、盾构隧道以及盾构隧道的水压控制方法,由于第一容纳槽和第二容纳槽均位于螺栓孔靠近管片的迎水面的一侧,第一弹性密封垫设置于第一容纳槽内,第二弹性密封垫设置于第二容纳槽内。如此,在螺栓孔的外侧形成双道防水,提高盾构隧道的衬砌外侧的防水能力,避免渗漏水通过螺栓孔渗漏进入衬砌内侧。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种盾构隧道的衬砌的一个结构示意图;
图2为图1中衬砌的另一个结构示意图;
图3为图1中衬砌的管片接缝处的局部剖视图;
图4为图3中衬砌的管片接缝处的另一个结构示意图,其中未示出第一弹性密封垫和第二弹性密封垫;
图5为本申请实施例提供的一种控压通道的一个结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种控压通道的另一个结构示意图
图7为本申请实施例提供的一种盾构隧道的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种盾构隧道的水压控制方法的流程图。
附图标记说明
衬砌1;控压通道1a;排水管道2a;管片100;凹槽100a;第一容纳槽101a;第二容纳槽102a;螺栓孔100b;容纳腔100c;凸台110;第一弹性密封垫200;第二弹性密封垫300;遇水膨胀止水件400;接水盒500。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
下面结合附图及具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。在本申请的描述中,“上”、“下”指的方位或位置关系是指衬砌或盾构隧道正常使用时的方位或位置关系,例如附图7内的方位或位置关系,外侧是指衬砌靠近地层的一侧。内侧是指衬砌远离地层的一侧,例如附图1~附图6内的方位或位置关系。本申请中的压力的单位Pa是指国际单位帕斯卡。需要理解的是,这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
请参见图1~图6,本申请实施例一方面提供一种盾构隧道的管片,管片100的接缝面形成有凹槽100a和凸台110。管片100形成有用于拼装的螺栓孔100b。凹槽100a和凸台110均沿管片100的接缝面延伸。凸台110将凹槽100a隔离成用于密封的第一容纳槽101a和第二容纳槽102a。第一容纳槽101a和第二容纳槽102a均位于螺栓孔100b靠近管片100的迎水面的一侧。第一容纳槽101a位于第二容纳槽102a靠近管片100的迎水面的一侧。
第一容纳槽101a用于容纳第一弹性密封垫,第二容纳槽102a用于容纳第二弹性密封垫。通过管片100拼装形成衬砌,通过螺栓穿过相邻的管片100之间的螺栓孔100b拼装。相对的两个第一弹性密封垫200压合产生接触应力,相对的两个第二弹性密封垫300压合产生接触应力,利用第一弹性密封垫200之间的接触应力和第二弹性密封垫300之间的接触应力实现双道密封。
衬砌的管片接缝包括沿盾构隧道纵向延伸的纵缝和沿盾构隧道周向延伸的环缝,管片100的接缝面是指管片100用于与其他管片100拼装的面,管片100的接缝面包括两个沿盾构隧道纵向延伸的纵向接缝面和两个沿盾构隧道周向延伸的环向接缝面。管片100的迎水面是指管片100靠近地层的面。管片100的背水面是指管片100与迎水面相对的面。本申请实施例中,凹槽100a和凸台110均沿接缝面延伸,管片100的两个纵向接缝面和两个环向接缝面上均形成有凹槽100a和凸台110,如此,使得纵缝和环缝均实现密封防水。由于第一容纳槽101a和第二容纳槽102a均位于螺栓孔100b靠近管片100的迎水面的一侧。如此,在螺栓孔100b的外侧形成双道防水,提高衬砌外侧的防水能力,避免渗漏水通过螺栓孔100b渗漏进入衬砌内侧。第一容纳槽101a位于第二容纳槽102a靠近管片100的迎水面的一侧,也就是说,第一弹性密封垫200相较于第二弹性密封垫300更加靠近渗漏水,凸台110提供反力,减小第一弹性密封垫200的内外两侧的压差,防止第一弹性密封垫200在外侧水压作用下滑移变形,从而降低渗漏水压对第二弹性密封垫300的影响。此外,若第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300紧邻设置,会导致上述两者之间压缩反力值过大,不仅在拼装过程中容易造成压不密实的情况,这对盾构机的选型要求也较高,还可能在第一弹性密封垫200的外侧水压的作用下,导致第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300失稳,通过设置凸台110,避免第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300紧邻设置引起压缩反力值过大的问题。
请参见图1~图4,本申请实施例另一方面提供一种盾构隧道的衬砌,衬砌1包括多个管片100、第一弹性密封垫200以及第二弹性密封垫300。相邻的两个管片100的第一容纳槽101a、凸台110和第二容纳槽102a对应设置。相对的两个凸台110之间形成容纳腔100c。第一弹性密封垫200对应设置于第一容纳槽101a内。相对的两个第一弹性密封垫200压合。第二弹性密封垫300对应设置于第二容纳槽102a内。相对的两个的第二弹性密封垫300压合。
通过第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300实现双道防水,具体理由见上文,此处不再赘述。衬砌1尤其适用于具有一级防水要求的盾构隧道。当第一弹性密封垫200出现渗漏水时,部分渗漏水进入容纳腔100c,再由第二弹性密封垫300抵抗容纳腔100c内的水压。如此,当第一弹性密封垫200出现渗水时,第二弹性密封垫300可以及时补强,实现双道密封。通过凸台110提供反力,减小第一弹性密封垫200的内外两侧的压差,防止第一弹性密封垫200在外侧水压作用下滑移变形,从而降低渗漏水压对第二弹性密封垫300的影响。
需要说明的是,本申请实施例中的渗漏水指的是衬砌外侧的液体。渗漏水可以是地下水,也可以是衬砌外侧的其他水液,例如施工液体或市政漏水等。
可以理解的是,第一容纳槽101a、容纳腔100c和第二容纳槽102a依次连通。盾构隧道的容纳腔100c互相连通。
本申请一实施中,请参见图1~图3,衬砌1包括设置于衬砌1的容纳腔100c内的遇水膨胀止水件400。当第一弹性密封垫200外内两侧的压力差小于或等于第一弹性密封垫200可以承受的水压时,第一弹性密封垫200不会渗漏水液。因此,降低第一弹性密封垫200的外内两侧的压力差可以提高第一弹性密封垫200的防水能力。也就是说,第一弹性密封垫200的承受的外内两侧的压力差小于第一弹性密封垫200的可以承受的水压时,可以避免外侧水液渗透第一弹性密封垫200,以便第一弹性密封垫200仍然能够有效防水。因此,通过设置遇水膨胀止水件400,当第一弹性密封垫200出现渗漏水时,渗漏水进入容纳腔100c内,遇水膨胀止水件400遇水膨胀,防止渗漏水沿容纳腔100c串流,通过遇水膨胀止水件400和凸台110共同提供反力,进一步减小第一弹性密封垫200的内外两侧的压差,从而进一步降低渗漏水压对第二弹性密封垫300的影响,因此,第一弹性密封垫200、第二弹性密封垫300、遇水膨胀止水件400起到三道防水作用,衬砌1的防水能力为第一弹性密封垫200、第二弹性密封垫300、遇水膨胀止水件400三道防水的防水能力之和。
本申请一实施中,请参见图1~图3,遇水膨胀止水件400为遇水膨胀止水橡胶垫。
本申请一实施中,请参见图1~图3,第一弹性密封垫200包括三元乙丙橡胶或三元乙丙与遇水膨胀橡胶的复合材料。
本申请一实施中,请参见图1~图3,第二弹性密封垫300包括三元乙丙橡胶或三元乙丙橡胶与遇水膨胀橡胶的复合材料。
在一些实施例中,第一弹性密封垫200也可以包括天然橡胶与氯丁橡胶的复合材料。第二弹性密封垫300也可以包括天然橡胶与氯丁橡胶的复合材料。
本申请一实施中,请参见图2和图4,相对的两个第一容纳槽101a的深度为A1,第一弹性密封垫200的高度为B1,A1与B1的比值为K1。相对的两个第二容纳槽102a的深度为A2,第二弹性密封垫300的高度为B2,A2与B2的比值为K2,其中,K1=K2。如此,使得第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300能够同时压紧,第一弹性密封垫200与第二弹性密封垫300的防水能力与各自位置上的张开量相耦合,避免第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300压缩不一致,即,第一弹性密封垫200压紧而第二弹性密封垫300未充分压紧或第二弹性密封垫300压紧而第一弹性密封垫200未充分压紧的情况。
请参见图1、图3和图6,本申请实施例另一方面还提供一种盾构隧道,盾构隧道包括上述任意一项实施例提供的衬砌1。
在一实施例中,请参见图5~图7,盾构隧道包括至少一个形成于管片100上的控压通道1a。至少部分容纳腔100c与控压通道1a连通。控压通道1a具有P2的水压,其中P2≥0pa。
由于第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300存在最大压缩率,也就是说存在受压极限。示例性的,三元乙丙橡胶承受的极限水压多数在3MPa左右,考虑到第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300实际防水过程中应考虑的安全系数,换算得到三元乙丙橡胶制作的第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300可满足防120m水头的设计要求,一旦衬砌1所承受的水压高于120m水头,第一弹性密封垫200和/或第二弹性密封垫300可能会出现渗水现象。尤其是针对越江跨海的高水压隧道以及电力隧道、输水隧道等,对于衬砌1的管片100的接缝防水,具有很高的防水能力和防水安全系数要求,需要进一步提高第一弹性密封垫200和/或第二弹性密封垫300的防水能力。因此,本申请实施例通过在地下水压过大的地段设置控压通道1a以提高第一弹性密封垫200和/或第二弹性密封垫300的防水能力。
控压通道1a作用原理说明如下:第一弹性密封垫200的外侧水压为P1,容纳腔100c内的水压为P3,第二弹性密封垫300的外侧水压为P4,第一弹性密封垫200可以承受水压为PA,第二弹性密封垫300可以承受水压为PB。当第一弹性密封垫200外内两侧的无压力差小于或等于第一弹性密封垫200可以承受的水压时,即P1-P3≤PA,第一弹性密封垫200外侧的液体不会渗漏进入容纳腔100c内。因此,降低第一弹性密封垫200的外内两侧的压力差可以提高第一弹性密封垫200的防水能力。也就是说,第一弹性密封垫200的承受的外内两侧的压力差小于或等于第一弹性密封垫200的可以承受的水压PA时,可以避免第一弹性密封垫200的外侧液体渗透第一弹性密封垫200,由于控压通道1a具有大于0pa的P2水压,至少部分容纳腔100c与控压通道1a连通,则与控压通道1a连通的部分容纳腔100c具有P2的水压,也就是说,与控压通道1a连通的部分容纳腔100c的水压P3=P2,如此,减小与部分容纳腔100c连通的第一容纳槽101a内的第一弹性密封垫200的外内两侧的压力差,以便第一弹性密封垫200仍然能够有效防水,因此,通过设置控压通道1a,实际第一弹性密封垫200能够承受的外侧水压将大于PA。
在一具体实施例中,可以是在控压通道1a内灌注液体,如此实现控压通道1a内具有大于0Pa的水压P2。具体的,在控压通道1a内灌注液体可以是在盾构隧道施工过程中灌注,也可以是盾构隧道施工结束后灌注。灌注液体可以利用水泵也可以通过其他方式,本申请实施例不予以限制。
在一实施例中,请参见图5和图6,盾构隧道包括形成于管片100上的排水通道2a,其中相对的两个第二容纳槽102a空置以形成控压通道1a。排水通道2a连通控压通道1a和盾构隧道内部。部分容纳腔100c位于控压通道1a的下方。根据水压的计算公式,水压P=γw*H,其中γw是指水的重度,γw=ρ*g,其中ρ是指水的密度,g是指重力加速度,H为水头高度。为便于表述,控压通道1a所处地段的水头高度为H1,部分容纳腔100c所处地段的水头高度为H2,部分容纳腔100c对应的部分第一弹性密封垫200的外侧水压为P1’,P1’=γw*H2。由于控压通道1a由相对的两个第二容纳槽102a空置形成,控压通道1a通过排水通道2a与盾构隧道内部连通,因此,便于控制控压通道1a的最大水压P2max=γw*(H2-H1),由于部分容纳腔100c位于控压通道1a的下方,也就是说,部分容纳腔100c的海拔高度低于控压通道1a的海拔高度,则P1’>P2,如此,第一弹性密封垫200的外侧水压P1’>PA时,第一弹性密封垫200的外侧的地下水渗透通过第一弹性密封垫200进入容纳腔100c,由于控压通道1a通过排水管道2a与外界连通,便于控制位于控压通道1a下的部分容纳腔100c的最大水压P3max=P2max=γw*(H2-H1),因此,不仅可以为位于控压通道100a下方的部分容纳腔100c提供一个水压P2,以减小位于控压通道100a下方的部分第一弹性密封垫200外内两侧的压力差,还便于排出位于控压通道100a下方的部分容纳腔100c内多余的液体,以便控制位于控压通道100a下方的部分容纳腔100c的水压,实现自动调控位于控压通道100a下方的部分第一弹性密封垫200外内两侧的压力差,避免第一弹性密封垫200失效,从而提高盾构隧道的整体防水能力,便于实施越江或者跨海实施盾构隧道。
上述原理说明公式如下:
P1≤(PA+PB)/K,其中K为安全系数,且K>1;
P1-P3≤PA/K;
P3≤P2/K,其中,P3≤γw×(H2-H1);
①若P1≥PA,P1≤PB,则第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫可以协同作用。
②若P1≥PA,P1≥PB,则可以设置控压通道100a,如此,可以减小位于控压通道100a下方的部分第一弹性密封垫200外内两侧的压力差,从而提高第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300的防水能力。
可以理解的是,本申请实施例提供的盾构隧道可以包括多个控压通道1a,例如2个、3个、4个或5个等。在一具体实施例中,请参见图7,盾构隧道包括两个控压通道1a。本申请实施例中相对的两个第二容纳槽102a空置是指相对的两个第二容纳槽102a内无结构和/或填充物,也就是说,相对的两个第二容纳槽102a为槽。如此,避免管片100上另外钻孔或开槽,不仅节约工序还便于保持管片100的结构强度。
在一具体实施例中,可以设计第一弹性密封垫200的PA在安全系数范围内,利用位于控压通道1a的下方的部分第一弹性密封垫200的外侧水压P1’大于PA,位于控压通道1a的下方的部分第一弹性密封垫200的外侧液体渗漏通过第一弹性密封垫200进入对应的容纳腔100c内,通过容纳腔100c之间的连通进入控压通道1a,如此实现控压通道1a内具有大于0Pa的水压P2。可以理解的是,当P1’-P2≤PA时,位于控压通道1a的下方的部分第一弹性密封垫200能够恢复压合密封,也就是说,位于控压通道1a的下方的部分第一弹性密封垫200不会因为P1’过大而被瞬间击穿失效。
上述原理说明见公式:P1’=γw×H2,位于控压通道1a下的部分容纳腔100c内水压最大值为P3max=γw×(H2-H1);
①若P1’≤PA,则P3=0;
②若P1’≥PA,则P3>0,第二弹性密封垫300防水激活。
在一未示出的实施中,排水通道1a直接在管片100上钻孔形成,排水通道2a连通控压通道1a与盾构隧道内部。
具体的,还可以通过管道将排水通道2a内的液体引排至盾构隧道内的水沟、水渠或污水泵房等结构中,以便将液体排出至盾构隧道外部。
在一实施例中,请参见图6,由控压通道1a所在的管片100的管片接缝形成排水通道2a。如此,便于利用管片接缝排出控压通道1a内多余的液体,避免另外再管片100上打孔开槽。
在一实施例中,请参见图6,盾构隧道包括位于盾构隧道内侧的接水盒500,接水盒与排水通道2a连通。接水盒500用于承接排水通道2a排出的液体。
本申请一实施中,请参见图6,第一弹性密封垫200的最大外侧水压为P1max,其中,P2等于P1max的二分之一。由上文所述可知,第一弹性密封垫200外内两侧的最大压力差为P1max-P2=P2,对应的第二弹性密封垫300的外侧水压P3=P2,因此,第一弹性密封垫200和对应的第二弹性密封垫300承受相同的压力,如此,不仅便于设置第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300,使得第一弹性密封垫200能够承受2倍的外侧水压,例如,采用三元乙丙橡胶制作的第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300可满足防120m水头的设计要求,如此,实际第一弹性密封垫200可以承受240m水头的外侧水压。此外,还可以避免第一弹性密封垫200和第二弹性密封垫300压缩不一致带来的无法压紧的情况,简化施工工序,还能有效提高防水能力。
请参见图8,本申请实施例还提供一种盾构隧道的水压控制方法,包括:
S01:在管片上形成螺栓孔,在所述管片的接缝面上开设沿所述管片接缝面延伸的凹槽,所述凹槽内形成凸台以将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽,所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧,所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧;
S02:将第一弹性密封垫对应设置于所述第一容纳槽内,第二弹性密封垫对应设置于所述第二容纳槽内;
S03:将多个所述管片拼装形成衬砌,相邻的两个所述管片的所述第一容纳槽、所述凸台和所述第二容纳槽对应设置,相对的两个所述凸台之间形成容纳腔,相对的两个所述第一弹性密封垫压合,相对的两个所述第二弹性密封垫压合;
S04:设置至少一个控压通道,至少部分所述容纳腔与所述控压通道连通,所述控压通道具有P2的水压,其中P2≥0pa。
本申请实施例提供的管片100,管片100的接缝面形成有凹槽100a和凸台110。管片100形成有用于拼装的螺栓孔100b。凹槽100a和凸台110均沿管片100的接缝面延伸。凸台110将凹槽100a隔离成用于密封的第一容纳槽101a和第二容纳槽102a。第一容纳槽101a和第二容纳槽102a均位于螺栓孔100b靠近管片100的迎水面的一侧。第一容纳槽101a位于第二容纳槽102a靠近管片100的迎水面的一侧。
将第一弹性密封垫200设置于第一容纳槽101a内,第二弹性密封垫200设置于第二容纳槽102a内。在需要控压的地段的盾构隧道上设置至少一个控压通道1a,通过至少部分容纳腔100c与控压通道连通,控制与控压通道1a连通的至少部分容纳腔100c内水压的大小,从而控制与至少部分容纳腔100c对应的第一弹性密封垫200外内两侧的压力差的大小。
在一具体实施例中,可以是在管片100的接缝面上开设沿管片100的接缝面延伸的泄水槽,泄水槽位于对应的第二容纳槽102a靠近螺栓孔100b的一侧,相对的两个泄水槽之间形成控压通道1a。也可以是取消其中相对的两个第二容纳槽102a内的第二弹性密封垫300以形成控压通道1a,即其中相对的两个第二容纳槽102a空置以形成控压通道1a。
控压通道1a内灌注液体,如此实现控压通道1a内具有大于0Pa的水压P2。具体的,在控压通道1a内灌注液体可以是在盾构隧道施工过程中灌注,也可以是盾构隧道施工结束后灌注。灌注液体可以利用水泵也可以通过其他方式,本申请实施例不予以限制。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不仅限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种盾构隧道的管片,其特征在于,所述管片的接缝面形成有凹槽和凸台,所述管片形成有用于拼装的螺栓孔,所述凹槽和所述凸台均沿所述管片的接缝面延伸,所述凸台将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽,所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧,所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧。
2.一种盾构隧道的衬砌,其特征在于,包括:
多个权利要求1所述的管片,相邻的两个所述管片的所述第一容纳槽、所述凸台和所述第二容纳槽对应设置,相对的两个所述凸台之间形成容纳腔;
第一弹性密封垫,所述第一弹性密封垫对应设置于所述第一容纳槽内,相对的两个所述第一弹性密封垫压合;以及
第二弹性密封垫,所述第二弹性密封垫对应设置于所述第二容纳槽内,相对的两个所述第二弹性密封垫压合。
3.根据权利要求2所述的衬砌,其特征在于,所述衬砌包括设置于所述容纳腔内的遇水膨胀止水件。
4.根据权利要求2或3所述的衬砌,其特征在于,相对的两个所述第一容纳槽的深度与所述第一弹性密封垫的高度的比值为K1,相对的两个所述第二容纳槽的深度与所述第二弹性密封垫的高度的比值为K2,其中,K1=K2。
5.一种盾构隧道,其特征在于,包括权利要求2~4任意一项所述的衬砌。
6.根据权利要求5所述的盾构隧道,其特征在于,所述盾构隧道包括至少一个形成于所述管片上的控压通道,至少部分所述容纳腔与所述控压通道连通,所述控压通道具有P2的水压,其中P2≥0pa。
7.根据权利要求6所述的盾构隧道,其特征在于,所述盾构隧道包括形成于所述管片上的排水通道,其中相对的两个所述第二容纳槽空置以形成所述控压通道,所述排水通道连通所述控压通道和所述盾构隧道内部,部分所述容纳腔位于所述控压通道的下方。
8.根据权利要求7所述的盾构隧道,其特征在于,由所述控压通道所在的所述管片的管片接缝形成所述排水通道。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的盾构隧道,其特征在于,所述第一弹性密封垫的最大外侧水压为P1max,其中,P2等于P1max的二分之一。
10.一种盾构隧道的水压控制方法,其特征在于,包括:
在管片上形成螺栓孔,在所述管片的接缝面上形成沿所述管片接缝面延伸的凹槽,所述凹槽内形成凸台以将所述凹槽隔离成用于密封的第一容纳槽和第二容纳槽,所述第一容纳槽和所述第二容纳槽均位于所述螺栓孔靠近所述管片的迎水面的一侧,所述第一容纳槽位于所述第二容纳槽靠近所述管片的迎水面的一侧;
将第一弹性密封垫对应设置于所述第一容纳槽内,第二弹性密封垫对应设置于所述第二容纳槽内;
将多个所述管片拼装形成衬砌,相邻的两个所述管片的所述第一容纳槽、所述凸台和所述第二容纳槽对应设置,相对的两个所述凸台之间形成容纳腔,相对的两个所述第一弹性密封垫压合,相对的两个所述第二弹性密封垫压合;
设置至少一个控压通道,至少部分所述容纳腔与所述控压通道连通,所述控压通道具有P2的水压,其中P2≥0pa。
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