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CN112814030A - 沉管隧道用端封门结构 - Google Patents

沉管隧道用端封门结构 Download PDF

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CN112814030A
CN112814030A CN202110012119.0A CN202110012119A CN112814030A CN 112814030 A CN112814030 A CN 112814030A CN 202110012119 A CN202110012119 A CN 202110012119A CN 112814030 A CN112814030 A CN 112814030A
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CN
China
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sealing
sealing door
immersed tube
immersed
small
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CN202110012119.0A
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罗勇欢
庾光忠
周函宇
陈国平
姜良广
林天豪
宁响亮
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Zhuzhou Times New Material Technology Co Ltd
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Zhuzhou Times New Material Technology Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/063Tunnels submerged into, or built in, open water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/16Arrangement or construction of joints in foundation structures

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Abstract

本发明提供了一种沉管隧道用端封门结构,所述端封门由多个小尺寸端封小门拼接而成,所述端封小门为Z字形结构;Z字形结构两端称为直线部分,两个端封小门相邻的直线部分,一个位于沉管内,一个位于沉管外;优选地,两个直线部分之间通过承压式橡胶止水带密封。本发明所述的沉管隧道用端封门结构,采用Z字型结构相邻端封小门之间采用内外交叉相扣的方式,保证了整体结构的稳定性和整体性。该沉管隧道端封门结构采用多块拼装方式,减少了钢结构加工难度,且不需要高载荷起吊设备进行安装,节约了人力物力成本,减少工程造价,节约工程周期,可实现二次利用,节约成本。

Description

沉管隧道用端封门结构
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,更具体地,涉及一种沉管隧道用端封门结构。
背景技术
沉管隧道端封门设置在每节沉管的两端,是管段浮运与沉放过程中的临时设施,其作用是将沉管作为一个密封的箱体,从而满足沉管浮运和沉放的要求。
目前沉管隧道基于端封门的制作方案主要有混凝土方式与钢结构方式;混凝土方式由于端封门属于后浇处置薄壁墙体,混凝土的浇筑本身就存在一定的困难,特别是要保证墙顶接缝部位质量存在一定的困难,因此需要在施工工程中采取一些特殊措施来保护端封门混凝土浇筑质量,并且端封门存在许多不足,如密封效果不好,容易出现渗水现象以及钢筋混凝土封门表面不平整等缺点;同时在采用混凝土结构在拆除过程中比较麻烦,端封门的破碎以及混凝土块的搬运都需要花费很大的人力物力,且无法实现二次回收利用。
随着港珠澳大桥、深中通道等大型沉管隧道施工技术的不断发展,钢结构端封门结构型式越来越受到国内厂家的亲睐。采用钢结构端封门方式,其端封门可在专门钢结构工厂加工成型,端封门的尺寸精度和加工质量能够得到最大程度的保障;采用钢结构端封门型式,将整体端封门进行分解为多个端封小门,然后采用高质量焊接让各个端封小门合并为一个整体。该方式虽然安全可靠,但端封门之间的焊缝质量要求非常高,不能出现一点点的焊缝缺陷进而影响整个结构的密封性能。因此焊接完成后,需要对焊缝质量进行100%检测,确保无误。目前采用的钢结构焊接端封门结构在后期拆除过程中存在一定的隐患,用于采用电焊切割钢结构封门,容易对附近的GINA止水带产生一定的危险,火源与焊渣以及焊接的高温都会影响GINA止水带的使用性能和安全状态。由于需要采用火焰切割的方式对端封门结构进行拆除,虽然能够实现一定的二次回收利用,但回收过程中也需要花费不少的人力物力。
考虑到经济性和安全性,一种能够二次利用的端封门密封技术就显得非常重要了,目前一些项目也进行了尝试,密封止水大效果暂时还达不到预期要求,主要原因是端封门结构的不合理以及配套密封止水带密封效果无法满足实际需求。
在这种情况下,一种可实现二次回收利用,能够提高端封门密封止水安全性,且能满足沉管隧道端封门密封止水的橡胶止水带就显得非常迫切与重要。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的不足,提供一种沉管隧道用端封门结构,取代常规端封门无法二次利用,以及密封止水效果不良好的结构方式,提高沉管隧道端封门的密封安全性能,进而促进沉管隧道项目建设的发展。
提供一种沉管隧道用端封门结构,所述端封门由多个小尺寸端封小门拼接而成,所述端封小门为Z字形结构;Z字形结构两端称为直线部分,两个端封小门相邻的直线部分,一个位于沉管内,一个位于沉管外。
优选地,所述端封门纵向分割成多个小尺寸端封小门,即端封小门的高等于端封门的高,端封小门的宽度之和等于端封门的宽度。
优选地,两个所述直线部分之间通过承压式橡胶止水带密封;所述承压式橡胶止水带包括止水带本体,本体上设置有棱角凸起和弧形凸起。
优选地,所述棱角凸起和弧形凸起的数量分别至少为2个。
优选地,所述弧形凸起中开有通孔。
优选地,所述止水带本体中安装有强力磁铁。
优选地,所述棱角凸起和弧形凸起之间安装有亲水基海绵橡胶条。
进一步优选地,所述亲水基海绵橡胶条采用双面胶粘接方式固定在止水带本体上。
优选地,所述棱角凸起包括方形部分和T形部分,方形部分与所述止水带本体连接。止水带在安装时,是将止水带从两块端封小门之间的间隙挤进去,棱角凸起设置成这种具有倒角的形状,方便安装。
优选地,所述端封小门与沉管隧道端面的交接处也通过所述承压式橡胶止水带密封。
优选地,所述Z字形结构的两个直线部分之间为竖直部分,相邻的竖直部分之间也用所述承压式橡胶止水带密封。
进一步优选地,所述竖直部分的止水带与所述沉管隧道端面处的止水带相交形成工字形;为便于安装,工字形的竖直部分断开形成两个T字形。该T字形承压式橡胶止水带为一体式硫化浇注而成。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的沉管隧道用端封门结构,由多个小尺寸端封小门拼接而成,结构简单,加工容易,该沉管隧道端封门结构采用Z字型结构,Z字两端的直线部分为承压式橡胶止水带安装与密封止水带的工作区,且相邻端封小门之间采用内外交叉相扣的方式,保证了整体结构的稳定性和整体性;采用多块拼装方式,减少了钢结构加工难度,且不需要高载荷起吊设备进行安装,节约了人力物力成本,减少工程造价,节约工程周期。用Z字型结构可以减少支撑主梁数量和简化支撑主梁的工艺,其支撑主梁根据水压力灵活设计。
进一步地设置承压式橡胶止水带,随着沉管隧道的缓慢沉放,端封门内外的压力差逐渐增大,通过外部水压力差进而压缩该承压式橡胶止水带,进而实现密封止水。
可实现二次利用,节约成本。该沉管隧道端封门在水压力作用下通过压缩止水带变形进而形成一个大端封门整体,在卸掉水压力后,该端封门几乎处于自由接触状态,拆解容易,且可实现真正意义上的二次利用,为沉管隧道的建设缩短了施工周期并有效节约了施工成本。
本发明所述承压式橡胶止水带为全橡胶制品结构,整条产品在工厂完成硫化拼接,根据实际尺寸进行参数化定制,可实现长度自由调节。各端封小门与沉管隧道端面的交接处可通过设置T字型专门模具,完成该承压式橡胶止水带的一体式硫化制作,提高了止水带的硫化质量,并有利于产品在现场的实际安装和密封止水大效果的保障。
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发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是沉管隧道用端封门结构承压式橡胶止水带的安装示意图(俯视图);
图2是Z字形封端小门结构示意图(俯视图);
图3是沉管隧道端面和端封门的截面结构示意图(主视图);
图4是承压式橡胶止水带的结构示意图;
图5是承压式橡胶止水带的使用前示意图(俯视图);
图6是承压式橡胶止水带的使用过程中示意图(俯视图);
1为承压式橡胶止水带,2为封门间隙,3为左侧端封小门,4为右侧端封小门,5为沉管隧道端面,6为端封门,7为T字形承压式橡胶止水带,8为直线部分,9为竖直部分,1.1为弧形凸起,1.2为亲水基海绵橡胶条,1.3为棱角凸起,1.4为通孔,1.5为强力磁铁。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
提供一种承压式橡胶止水带,如图4所示,包括止水带本体,本体上设置有棱角凸起1.3和弧形凸起1.1。
所述棱角凸起1.3和弧形凸起1.1的数量分别至少为2个。
所述弧形凸起1.1中开有通孔1.4。
所述止水带本体中安装有强力磁铁1.5。
所述棱角凸起1.3和弧形凸起1.1之间安装有亲水基海绵橡胶条1.2。
所述亲水基海绵橡胶条1.2采用双面胶粘接方式固定在止水带本体上。
如图3所示,所述棱角凸起1.3包括方形部分和T形部分,方形部分与所述止水带本体连接。
实施例2
提供一种沉管隧道用端封门结构,所述端封门由多个小尺寸端封小门拼接而成,所述端封小门为Z字形结构;Z字形结构两端称为直线部分8,两个端封小门(如图1中的左侧端封小门3和右侧端封小门4)相邻的直线部分8,一个位于沉管内,一个位于沉管外,两个直线部分8之间通过承压式橡胶止水带1密封。
所述端封门纵向分割成多个小尺寸端封小门,即端封小门的高等于端封门的高,端封小门的宽度之和等于端封门的宽度。
如图3所示,所述承压式橡胶止水带包括止水带本体,本体上设置有棱角凸起1.3和弧形凸起1.1。
所述棱角凸起1.3和弧形凸起1.1的数量分别至少为2个。
所述弧形凸起1.1中开有通孔1.4。
所述止水带本体中安装有强力磁铁1.5。
所述棱角凸起1.3和弧形凸起1.1之间安装有亲水基海绵橡胶条1.2。
所述亲水基海绵橡胶条1.2采用双面胶粘接方式固定在止水带本体上。
如图4所示,所述棱角凸起1.3包括方形部分和T形部分,方形部分与所述止水带本体连接。
所述端封小门与沉管隧道端面5的交接处也通过所述承压式橡胶止水带1密封。
所述Z字形结构的两个直线部分8之间为竖直部分9,相邻的竖直部分9之间也用所述承压式橡胶止水带1密封。
如图3所示,所述竖直部分9的止水带与所述沉管隧道端面5处的止水带相交形成工字形;其中工字形的竖直部分9断开形成两个T字形7。所述T字形承压式橡胶止水带7上设置有很多棱角凸起1.3、弧形凸起1.1、亲水基海绵橡胶条1.2和强力磁铁1.5。
该T字形承压式橡胶止水带7为一体式硫化浇注而成。
如图1所示,本实施例所述的止水带应用于直线部分3和直线部分4之间的封门间隙2中,达到施工缝的密封止水功能。
如图5和图6所示,本实施例所述的沉管隧道端封门结构采用Z字型结构,Z字两端的直线部分为承压式橡胶止水带安装与密封止水带的工作区,且相邻端封小门之间采用内外交叉相扣的方式,保证了整体结构的稳定性和整体性。现有技术中,端封门在安装时,需要安装支撑主梁作为端封门安装的框架结构。采用Z字型结构可以减少支撑主梁数量和简化支撑主梁的工艺,其支撑主梁根据水压力灵活设计,本实施例中,支撑主梁设置在Z字型端封小门的靠近隧道里面的一侧,其处于非接触水区域,因此不需要额外设置密封体系。支撑主梁的减少和简化有利于后期拆除和二次利用。
如图4、5和6,本实施例所述承压式橡胶止水带具有五道密封止水大体系,第1道和第2道密封均为棱角凸起1.3,棱角凸起1.3有利于沉管隧道在缓慢沉放过程中,在较小水压下进而挤压棱角凸起1.3部分,实现端封门的快速密封要求,棱角凸起1.3部分会随着沉管下沉引起水压增加情况下继续缓慢压缩;该承压式橡胶止水带第4道和第5道密封均为弧形凸起1.1,弧形凸起1.1结构在压缩状态下,可快速增加接触面积,将开始的线性接触转为大平面接触,让止水带1的密封效果更加可靠;同时在弧形凸起1.1的下部增设了通孔1.4,有利于增加弧形凸起1.1的竖向压缩量,进而更好的保证结构的密封止水效果;该承压式橡胶止水带1的第2道与第4道密封止水体系间设置了一道亲水基海绵橡胶条1.2,亲水基海绵橡胶条1.2采用双面胶粘接方式固定在止水带本体上,该亲水基海绵橡胶条1.2在遇水情况下可实现体积膨胀,进而增大整体结构的受力面积,有效延长了密封止水带的路线;该亲水基海绵橡胶条1.2在完成第一次遇水膨胀后,后期可用同等止水条进行替换,进而实现止水带的二次利用。
承压式橡胶止水带第1、第2、第4和第5道防水体系根据沉管隧道的缓慢沉放相继进行相应的止水密封功效,第3道防水作为后续保证性防水体系,不但具有一定的防水性能,同时可对前期渗入的水源进行吸纳处理,保证端封门的滴水不漏。
承压式橡胶止水带1底部设置有强力磁铁1.5,通过磁铁对钢板的吸附完成止水带的有效固定,不需要设置专用安装板进行固定,且可实现止水带各段之间的有效拉扯和移动,进而保证了各段止水带的安装质量,进而对密封性能的保证起到了关键作用。强力磁铁1.5的布置可根据安装情况进行优化布置,特别是在转角位置应设置更密集一些,底部直线段位置可设置疏松一些。确保各安装位置的贴合层度满足密封要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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包含范围之内。

Claims (10)

1.一种沉管隧道用端封门结构,所述端封门由多个小尺寸端封小门拼接而成,其特征在于,所述端封小门为Z字形结构;Z字形结构两端称为直线部分,两个端封小门相邻的直线部分,一个位于沉管内,一个位于沉管外。
2.根据权利要求1所述沉管隧道用端封门结构,所述端封门纵向分割成多个小尺寸端封小门,即端封小门的高等于端封门的高,端封小门的宽度之和等于端封门的宽度。
3.根据权利要求1所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,两个所述直线部分之间通过承压式橡胶止水带密封;所述承压式橡胶止水带包括止水带本体,本体上设置有棱角凸起和弧形凸起。
4.根据权利要求3所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述棱角凸起和弧形凸起的数量分别至少为2个。
5.根据权利要求3所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述弧形凸起中开有通孔。
6.根据权利要求3所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述止水带本体中安装有强力磁铁。
7.根据权利要求3所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述棱角凸起和弧形凸起之间安装有亲水基海绵橡胶条。
8.根据权利要求7所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述亲水基海绵橡胶条采用双面胶粘接方式固定在止水带本体上。
9.根据权利要求3所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述棱角凸起包括方形部分和T形部分,方形部分与所述止水带本体连接。
10.根据权利要求3所述沉管隧道用端封门结构,其特征在于,所述端封小门与沉管隧道端面的交接处也通过所述承压式橡胶止水带密封。
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