CN110397456B - 一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，包括管片沟槽和设置在相邻两管片沟槽间的防水密封条，所述管片沟槽呈T型，相邻两管片拼接后，相邻两管片沟槽拼接呈工字型，上侧凹槽和下侧凹槽与直槽侧面相接的底面上均贴有防水密封片，防水密封片呈直角梯形，两防水密封片相向延伸相同长度至直槽的槽口处，并在直槽的槽口处形成等腰梯形的牙口，所述防水密封条呈工字型，中部密封块呈方形，端部密封块呈等腰梯形，其优点在于，通过对管片沟槽与防水密封条的特殊形状设计，在管片张开或错开时，防水密封条与管片沟槽接触面上的压力增大而压紧，不会形成渗漏空隙，从而保证管片接缝处不发生渗漏，保持良好的防水密封效果。

Description

一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构。

背景技术

盾构法隧道由预制衬砌管片拼装而成，其间存在大量的接缝，在实际工程中，盾构隧道管片一般采用压密密封的方式，并使用弹性橡胶垫作为防水密封材料。在管片拼装时，通过盾构机上的管片安装机将弹性橡胶垫完全压入管片凹槽中，当管片接缝张开量(一般限值为5～6mm)及错位量(一般限值为15mm)在设计范围内时，即可实现接缝密封防水目标。

在实际工程中，由于管片制作误差、安装精度、盾构隧道管片在施工期及运营期由于受力而产生不均匀变形等原因，很难完全保证盾构隧道接缝处的弹性橡胶垫完全按设计状态相对压密从而发挥防水作用。因此，很多已建及在建的水下盾构隧道中，管片接缝漏水一直是难以避免的工程现象，只能通过事后注浆来修补。

目前，为了增加盾构隧道管片接缝处防水的可靠性，设计上多采用优化密封垫截面、设置两道防水或增设遇水膨胀橡胶等方法，但以上方法均无法在管片接缝张开量或错位量大于限值的条件下发挥作用，故而无法从根本上提高盾构管片接缝防水的可靠度。在整个隧道的施工中，一旦未控制好管片张开量或错位量的施工精度，就会发生隧道渗漏水的问题，特别是跨越江海的水底盾构隧道，接缝数量通常有数十万个，一旦某一条接缝发生渗漏，将会对整个隧道的运营造成严重影响。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，在管片张开或错开时，防水密封条与管片沟槽接触面上的压力增大而使两者贴紧，不会形成渗漏空隙，从而保证管片接缝处不发生渗漏，保持良好的防水密封效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，其特征在于：包括管片沟槽和设置在相邻两管片沟槽间的防水密封条，所述管片沟槽呈T型，相邻两管片拼接后，相邻两管片沟槽拼接呈工字型，管片沟槽分为直槽、上侧凹槽和下侧凹槽，上侧凹槽和下侧凹槽与直槽侧面相接的底面上均贴有防水密封片，防水密封片呈直角梯形，两防水密封片相向延伸相同长度至直槽的槽口处，并在直槽的槽口处形成等腰梯形的牙口，所述防水密封条呈工字型，防水密封条分为中部密封块及其两端的端部密封块，中部密封块呈方形，端部密封块呈等腰梯形。

进一步的，所述中部密封块的宽度和端部密封块前端面的宽度均与直槽的宽度相同。

作为优选的，所述端部密封块前端面上还贴有遇水膨胀橡胶条，遇水膨胀橡胶条遇水后膨胀并填充的上侧凹槽和下侧凹槽。

本发明的有益效果为：

通过对管片沟槽与防水密封条的特殊形状设计，在管片张开或错开时，防水密封条与管片沟槽接触面上的压力增大而使两者贴紧，不会形成渗漏空隙，从而保证管片接缝处不发生渗漏，保持良好的防水密封效果；限定中部密封块及其两端的端部密封块前端面的宽度，使防水密封条与直槽之间无安装间隙，保证密封性，同时，在管片安装过程中，防水密封条可以顺利进入管片沟槽内；增设遇水膨胀橡胶条，起到备用防水密封作用，增强接缝处密封的可靠性。

附图说明

附图1为本发明管片正常安装时的结构示意图图；

附图2为本发明管片沟槽的结构示意图图；

附图3为本发明防水密封条的结构示意图；

附图4为本发明管片张开时的防水原理示意图；

附图5为本发明管片错位时的防水原理示意图。

标注说明：1、管片，2、防水密封条，2-1、中部密封块，2-2、端部密封块，3、管片沟槽，3-1、直槽，3-2、上侧凹槽，3-3、下侧凹槽，4、防水密封片，5、遇水膨胀橡胶条，6、张开拉紧点位，7、错位拉紧点位。

具体实施方式

请参阅图1-3所示，一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，包括管片沟槽3和设置在相邻两管片沟槽3间的防水密封条2，所述管片沟槽3呈T型，相邻两管片1拼接后，相邻两管片沟槽3拼接呈工字型，管片沟槽3分为直槽3-1、上侧凹槽3-2和下侧凹槽3-3，上侧凹槽3-2和下侧凹槽3-3与直槽3-1侧面相接的底面上均贴有防水密封片4，防水密封片4呈直角梯形，两防水密封片4相向延伸相同长度至直槽3-1的槽口处，并在直槽3-1的槽口处形成等腰梯形的牙口，所述防水密封条2呈工字型，防水密封条2分为中部密封块2-1及其两端的端部密封块2-2，中部密封块2-1呈方形，端部密封块2-2呈等腰梯形。防水密封条2和防水密封片4均采用橡胶制作。防水密封片4在生产时预贴在上侧凹槽3-2和下侧凹槽3-3的底面上，不会增加管片1安装的工序和时间。

正常安装时，防水密封条2两端发生形变并挤入管片沟槽3内，端部密封块2-2嵌入上侧凹槽3-2和下侧凹槽3-3中，防水密封片4发生收缩形变并压紧中部密封块2-1侧面，从而达到密封效果。两防水密封片4形成等腰梯形的牙口，端部密封块2-2呈等腰梯形，使防水密封条2两端易于挤入管片沟槽3，利于防水密封条2的安装。

通过对管片沟槽3与防水密封条2的特殊形状设计，在管片1张开或错开时，防水密封条2与管片沟槽3接触面上的压力增大而使两者贴紧，不会形成渗漏空隙，从而保证管片1接缝处不发生渗漏，保持良好的防水密封效果。上述技术方案为拉密密封的方式，即工字型防水密封条2与拼接后呈工字型的管片沟槽3形成拉合锁扣，与现有的压密密封的方式共同使用时，可以极大提高管片1接缝处防水的可靠性。

具体的，请参阅图4所示，管片1张开时，防水密封条2与两侧的管片沟槽3之间形成四个张开拉紧点位6，隧道外侧的水无法进入隧道内侧；请参阅图5所示，管片1错位时，防水密封条2与两侧的管片沟槽3之间形成两个错位拉紧点位7，隧道外侧的水同样无法进入隧道内侧。

所述中部密封块2-1的宽度和端部密封块2-2前端面的宽度均与直槽3-1的宽度相同。限定中部密封块2-1及其两端的端部密封块2-2前端面的宽度，使防水密封条2与直槽3-1之间无安装间隙，保证密封性，同时，在管片1安装过程中，防水密封条2可以顺利进入管片沟槽3内。

作为优选的，所述端部密封块2-2的前端面上还贴有遇水膨胀橡胶条5，遇水膨胀橡胶条5遇水后膨胀并填充上侧凹槽3-2和下侧凹槽3-3。当管片1张开量或错位量过大时，防水密封条2失效，遇水膨胀橡胶条5的膨胀效果能够隔绝渗漏水，起到备用防水密封作用，增强接缝处密封的可靠性。

当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，其特征在于：包括管片沟槽（3）和设置在相邻两管片沟槽（3）间的防水密封条（2），所述管片沟槽（3）呈T型，相邻两管片（1）拼接后，相邻两管片沟槽（3）拼接呈工字型，管片沟槽（3）分为直槽（3-1）、上侧凹槽（3-2）和下侧凹槽（3-3），上侧凹槽（3-2）和下侧凹槽（3-3）与直槽（3-1）侧面相接的底面上均贴有防水密封片（4），防水密封片（4）呈直角梯形，两防水密封片（4）相向延伸相同长度至直槽（3-1）的槽口处，并在直槽（3-1）的槽口处形成等腰梯形的牙口，所述防水密封条（2）呈工字型，防水密封条（2）分为中部密封块（2-1）及其两端的端部密封块（2-2），中部密封块（2-1）呈方形，端部密封块（2-2）呈等腰梯形，防水密封条（2）和防水密封片（4）均采用橡胶制作，防水密封片（4）在生产时预贴在上侧凹槽（3-2）和下侧凹槽（3-3）的底面上。

2.根据权利要求1所述的一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，其特征在于：所述中部密封块（2-1）的宽度和端部密封块（2-2）前端面的宽度均与直槽（3-1）的宽度相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种适应盾构隧道管片张开或错位的接缝防水密封结构，其特征在于：所述端部密封块（2-2）前端面上还贴有遇水膨胀橡胶条（5），遇水膨胀橡胶条（5）遇水后膨胀并填充上侧凹槽（3-2）和下侧凹槽（3-3）。