[發明專利]一種深層排水盾構隧道管片接縫防水彈性密封墊

在審

• 申請號: 201611177244.2
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106593492A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 朱洺嵚;丁文其;金躍郎;吳煒楓;鞏一凡;魏于量;趙天馳
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本發明涉及深層排水、越江、跨海等盾構隧道工程領域，尤其是涉及一種深層排水盾構隧道管片接縫防水彈性密封墊。

背景技術

深層排水、越江、跨海等盾構隧道對防止盾構隧道漏水有著很高要求，其中管片接縫防水是其中的重點部分。目前在實際工程中通常采用非膨脹性合成橡膠，主要是利用接縫材料的擠密來達到防水目的，一般是將三元乙丙橡膠材料模壓成為一定的形狀制成彈性密封墊，作為主要的防水材料。工程中將三元乙丙橡膠彈性密封墊粘貼在管片預制的溝槽內，在管片拼裝時通過擠壓分別貼在兩塊管片上的彈性密封墊獲得防水功能。但是由于深層排水、越江、跨海等盾構隧道對彈性密封墊的防水能力要求較高。而為了達到一定的防水能力，三元乙丙橡膠彈性密封墊會較厚、較大，擠壓密封墊的裝配力過大，管片接縫端部(指密封墊溝槽外側混凝土)就會損壞，為此可以改善密封墊的斷面形式，在密封墊內合理開設孔眼以控制裝配力，同時確保止水效果。這種斷面形式還使得彈性密封墊具有更大的壓縮性和更高的彈性，即使管片接縫有一定的張開量，它仍能處于一定的壓縮狀態，可有效地阻擋水的滲漏。因此需要提供新型的彈性密封墊斷面形式，使其能滿足高水壓下盾構隧道管片接縫的防水要求，同時保證裝配力能滿足施工和設計要求，并在一定的張開量和拼裝誤差的情況下仍有保留較高的防水能力。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種優化密封性能、減小裝配力、結構簡單、安裝方便的深層排水盾構隧道管片接縫防水彈性密封墊。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種深層排水盾構隧道管片接縫防水彈性密封墊，用于兩個相鄰的隧道管片接縫處的密封，該彈性密封墊的上端面與下端面平行，上端面相互壓緊密封，下端面設置在隧道管片的安裝槽內，該彈性密封墊以上下端面的中點連線左右對稱，包括一體成型的密封墊本體、兩個設置在左右兩側的端部以及多個支撐足，所述的密封墊本體上依次并排設有第一排通孔和第二排通孔，所述的端部與支撐足之間以及相鄰的支撐足之間均開設凹槽，所述的端部和支撐足的底面共同構成下端面。

所述的第一排通孔包括并排設置的第一型通孔和第二型通孔，所述的第一型通孔和第二型通孔以中點連線為中心由內向外依次設置，所述的第二排通孔包括并排設置的第三型通孔和第四型通孔，所述的第三型通孔和第四型通孔以中點連線為中心由內向外依次設置。

所述的第一型通孔為截面由一條半圓弧、與半圓弧相切的兩條側邊線以及連接兩條側邊線且與半圓弧直徑平行的底邊形成的拱門型的通孔，所述的第二型通孔的截面為一直角梯形，所述的第三型通孔形狀與第一型通孔相同，且與第一型通孔互為倒置，所述的第四型通孔的截面為一直角三角形。

所述的第一型通孔、第二型通孔、第三型通孔和第四型通孔的截面拐角處均設有倒角。

所述的凹槽的截面呈倒U型，由一段圓弧和與圓弧相切的兩條直線形成。

所述的第一排通孔的形心連接線以及第二排通孔的形心連接線與上端面平行。

所述的彈性密封墊為三元乙丙橡膠密封墊。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

一、優化密封性能：本發明通過對第一排通孔、第二排通孔和凹槽的形狀、布置位置等的優化設計，得到了防水性能和力學性能最優的結構，滿足深層排水、越江、跨海等盾構隧道管片接縫耐高水壓的防水設計要求，同時確保在一定的張開量和錯動量的情況下仍保留有較高的防水能力；第一型通孔、第二型通孔、第三型通孔和第四型通孔的截面拐角處均設有倒角，避免孔洞角部出現應力集中；第一型通孔、第三型通孔以及凹槽處均設有圓弧形孔洞，圓弧形孔洞結構受力性能良好。

二、減小裝配力：本發明通過對彈性密封墊開孔率的控制，從而控制彈性密封墊的裝配力數值在一定范圍內，使其適應現有盾構機的拼裝能力，便于施工。

三、結構簡單、安裝方便：本發明結構規整，制作方便，適用于高水壓情況下深層排水、越江、跨海等盾構隧道管片接縫防水用途。

附圖說明

圖1為本發明的截面結構示意圖。

圖2為實施例彈性密封墊在張開量0mm，錯動量0mm情況下接觸面接觸應力分布圖。

圖3為實施例彈性密封墊在張開量8mm，錯動量10mm情況下接觸面接觸應力分布圖。

其中，1、密封墊本體，2、凹槽，11、端部，12、支撐足，31、第一型通孔，32、第二型通孔，33、第三型通孔，34、第四型通孔。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。