CN205370583U - 一种盾构隧道管片接缝的密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种盾构隧道管片接缝的密封结构，旨在提供一种弹性密封圈断面形式，使其能实现相邻盾构隧道管片螺栓通孔接缝处的密封的盾构隧道管片接缝的密封结构，其技术方案要点是：包括隧道管片，隧道管片的衬砌面上设有螺栓通孔，相邻隧道管片通过螺栓相互连接，隧道管片的衬砌面上与螺栓通孔同心设置有环形凹槽，螺栓通孔与环形凹槽之间形成有凸环，环形凸环上设有一密封圈。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道工程技术领域，更具体地说，它涉及一种盾构隧道管片接缝的密封结构。
背景技术
目前，盾构隧道多采用钢筋混凝土管片衬砌，管片接缝的防水措施最为重要，通常接缝防水的对策是使用密封材料，主要采用非膨胀合成橡胶，靠弹性压密，以接触面压应力来止水；密封圈密封的过程是橡胶体在弹性复原力作用下，在接触表面产生较大的变形，从而填充了接触面上微观上的凸凹不平，阻止液体在接触间隙中的流动，达到密封的目的。
目前，隧道管片都是首位相连成环形在通过若干个环形通过螺栓紧固连接成通道，公开号为CN202215255U的中国专利公开了一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，所述的叠合结构是由盾构隧道的管片衬砌和钢筋混凝土现浇内衬叠合在一起的结构，相邻管片衬砌之间采用管片连接螺栓连接，在每一个管片衬砌中设有沿管片环形方向布置的管片受力钢筋和沿径向布置的管片拉筋，在每一个内衬中设有沿内衬环形方向布置的内衬受力钢筋和沿径向布置的内衬拉筋，其特征在于，在管片衬砌的内弧面上预留抗剪凸起物或下凹的凹坑。
由于新建盾构隧道埋深逐渐加大，对弹性密封圈的防水能力要求不断提高，因此对于弹性密封圈防水能力的要求越来越高，同时由于出于实际施工和结构安全性的考虑，弹性密封圈必须满足一定的限制；但是在相邻的两个隧道管片之间通过螺栓固定，其相邻两个隧道管片螺栓孔的接缝处必定存在一定的间隙，使其密封性降低，导致其防水效果降低。
因此需要提供新型的同时保证装配力能满足施工和设计要求。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种弹性密封圈断面形式，使其能实现相邻盾构隧道管片螺栓通孔接缝处的密封的盾构隧道管片接缝的密封结构。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种盾构隧道管片接缝的密封结构，包括隧道管片，所述隧道管片的衬砌面上设有螺栓通孔，相邻隧道管片通过螺栓相互连接，所述隧道管片的衬砌面上与螺栓通孔同心设置有环形凹槽，所述螺栓通孔与环形凹槽之间形成有凸环，所述环形凸环上设有一密封圈。
如此设置，通过设置密封圈，在螺栓紧固相邻的隧道管片装配时，可使用盾构设备将密封圈压至闭合状态，通过在螺栓通孔上设置倒角，可以使密封圈在螺栓紧固的时候紧贴于螺栓上，实现螺栓的压紧密封效果，同心设置有环形凹槽，使螺栓通孔与环形凹槽之间形成有凸环，使密封圈不被螺栓插入的时候带入螺栓通孔内，在对称设置的密封圈在压缩的时候，密封圈可以均匀的向周边延伸，通过密封圈一端与管面抵触，另一端与相邻的管道片的密封圈相抵触，使相邻隧道管片的衬砌面上的螺栓通孔实现防水密封效果。
进一步设置：所述环形凹槽的凹孔开口沿深度方向逐渐扩大。
如此设置，由于凹槽的凹孔沿深度方向逐渐扩大，密封圈在隧道管片装配压缩的时候，使凹槽的槽口形成一个卡环的形态，可以使密封圈紧固的安装于凹槽内，防止螺栓插入安装的时候把密封圈带入螺栓通孔内。
如此设置，设置一定的倒角可以使密封圈紧贴于螺栓的栓柱上，实现防水密封的效果。
进一步设置：所述密封圈与另一密封圈接触的面为密封圈接触面，密封圈接触面设有吸水膨胀橡胶。
进一步设置：所述密封圈的高度高于环形凹槽的深度。
如此设置，使密封圈一端与螺栓的螺柱紧密的贴合，另一端能有效的卡接在隧道管片的衬砌面上，当螺栓穿过螺栓通孔时能稳定的紧固在凹槽内，保证其稳定的密封效果。
进一步设置：所述螺栓通孔在隧道管片的衬砌面上的端口设有倒角，所述倒角为0°～90°。
如此设置，通过吸水膨胀橡胶通过吸水膨胀是其变大，是原本有些凹凸不平的密封垫压缩的更加紧密，使其密封效果更佳。
进一步设置：所述密封圈的直径是环形凹槽的凹孔开口大小的6-8倍，所述密封圈的直径是凹槽的槽底宽度的4-6倍。
进一步设置：所述密封圈的厚度是环形凹槽深度的3-5倍。
如此设置，合理的设计密封圈的外形结构和各个凹槽和突起的比例可以使密封圈的密封效果发挥的更好。
通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比：相邻的隧道管片通过螺栓紧固隧道管片的同时，也能保证相邻隧道管片接缝处的防水密封效果，通过密封圈断面形式，使其能实现相邻盾构隧道管片螺栓通孔接缝处的防水密封性。
附图说明
图1为本实用新型的装配图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为密封圈的结构示意图。
图中：1、隧道管片；2、螺栓通孔；3、螺栓；4、环形凹槽；5、凸环；6、密封圈；7、吸水膨胀橡胶；11、衬砌面；12、倒角；41、凹孔；42、槽底；61、密封圈接触面；62、管道接触面。
具体实施方式
参照图1至图3对盾构隧道管片接缝的密封结构做进一步说明。
如图1至图3所示，一种盾构隧道管片接缝的密封结构，包括隧道管片1，所述隧道管片1的衬砌面11上设有螺栓通孔2，相邻隧道管片1通过螺栓3相互连接，所述隧道管片1的衬砌面11上与螺栓通孔2同心设置有环形凹槽4，所述螺栓通孔2与环形凹槽4之间形成有凸环5，所述环形凸环5上设有一密封圈6。
通过设置密封圈6，在螺栓3紧固相邻的隧道管片1装配时，可使用盾构设备将隧道管片1拼接配合，通过在螺栓通孔2上设置倒角12，可以使密封圈6在螺栓3紧固的时候紧贴于螺栓3上，使密封圈6压至闭合状态，实现螺栓3的压紧密封效果，同心设置有环形凹槽4，使螺栓通孔2与环形凹槽4之间形成有凸环5，所述凸环5低于隧道管片1的衬砌面11，通过凸环5形成一定的阻挡作用，使密封圈6不被螺栓3插入的时候带入螺栓通孔2内，在对称设置的密封圈6在压缩的时候，密封圈6可以均匀的向周边延伸，通过密封圈6一端与管面抵触，另一端与相邻的管道片的密封圈6相抵触，使相邻隧道管片1的衬砌面11上的螺栓3压缩抵接，使螺栓通孔2的接缝处实现防水密封效果。
所述螺栓通孔2上的倒角12为0°～90°，优选30°，且密封圈6略突出于螺栓通孔2的孔壁，这样可以使密封圈6的一端压缩紧贴于螺栓3的栓柱上，使隧道管片1螺栓通孔2的接缝处实现防水密封的效果，设置环形凹槽4的凹孔41开口沿深度方向逐渐扩大，使凹槽的槽口形成一个卡环的形态，密封圈6在螺栓3装配的时候，可以使密封圈6紧固的安装于凹槽内，防止螺栓3插入安装的时候把密封圈6带入螺栓通孔2内，且密封圈6的高度高于环形凹槽4的深度，通过密封圈6一端与螺栓3的螺柱紧密的贴合，另一端与相邻的隧道管片1上的密封圈6相抵触，使密封圈6呈U形设置于螺栓通孔2处，进而压缩变形达到防水密封的效果。
所述密封圈6与另一隧道管片1上的密封圈6接触的面为密封圈接触面61，与隧道管片1抵触的面为管道接触面62，密封圈接触面61设设有吸水膨胀橡胶7，通过吸水膨胀橡胶7通过吸水膨胀是其变大，一方面可以达到吸水的效果，另一方面可以将原本有些凹凸不平的密封垫面表压缩，达到相互补充贴合的状态，使密封圈6相互之间更加紧密，使其密封效果更佳。
在本方案中，所述密封圈6的直径是环形凹槽4的凹孔41开口大小的6-8倍，优选7倍，所述密封圈6的直径是凹槽的槽底42宽度的4-6倍，优选5倍，所述密封圈6的厚度是环形凹槽4深度的3-5倍，优选4倍，通过这样的设置，可以使密封圈6的外形结构和各个凹槽和突起的比例配合，使密封圈6的密封效果发挥的更好。
通过采用上述技术方案，本实用新型在装配相邻的隧道管片1的时候，通过螺栓3紧固隧道管片1的同时，也能保证相邻隧道管片1接缝处的防水密封效果，通过密封圈6断面形式，使其能实现相邻盾构隧道管片1螺栓通孔2接缝处的防水密封性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种盾构隧道管片接缝的密封结构，包括隧道管片（1），所述隧道管片（1）的衬砌面（11）上设有螺栓通孔（2），相邻隧道管片（1）通过螺栓（3）相互连接，其特征在于：所述隧道管片（1）的衬砌面（11）上与螺栓通孔（2）同心设置有环形凹槽（4），所述螺栓通孔（2）与环形凹槽（4）之间形成有凸环（5），所述环形凸环（5）上设有一密封圈（6）。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝的密封结构，其特征在于：所述环形凹槽（4）的凹孔（41）开口沿深度方向逐渐扩大。
3.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝的密封结构，其特征在于：所述密封圈（6）与另一密封圈（6）接触的面为密封圈（6）接触面，密封圈（6）接触面设有吸水膨胀橡胶（7）。
4.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝的密封结构，其特征在于：所述密封圈（6）的高度高于环形凹槽（4）的深度。
5.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝的密封结构，其特征在于：所述螺栓通孔（2）在隧道管片（1）的衬砌面（11）上的端口设有倒角（12），所述倒角（12）为0°～90°。
6.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝的密封结构，其特征在于：所述密封圈（6）的直径是环形凹槽（4）的凹孔（41）开口大小的6-8倍，所述密封圈（6）的直径是凹槽的槽底（42）宽度的4-6倍。
7.根据权利要求1所述的盾构隧道管片接缝的密封结构，其特征在于：所述密封圈（6）的厚度是环形凹槽（4）深度的3-5倍。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106437788A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-02-22 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种盾构隧道管片弹性密封垫主动压密装置 |
| CN108286448A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-07-17 | 西南石油大学 | 一种盾构隧道管片防水密封垫 |
| CN110107584A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 东北大学 | 一种盾构隧道螺栓接头的防水密封装置 |
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| CN106437788B (zh) * | 2016-11-16 | 2018-11-23 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种盾构隧道管片弹性密封垫主动压密装置 |
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