[發明專利]一種預留注漿孔的高水壓盾構隧道管片接縫多道防水裝置

在審

• 申請號: 201810448368.2
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108678782A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 丁文其;金躍郎;葉美錫;喬亞飛
• 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: 楊宏泰

本發明涉及一種預留注漿孔的高水壓盾構隧道管片接縫多道防水裝置，用以對相鄰的第一盾構隧道管片與第二盾構隧道管片之間的接縫進行防水密封，其特征在于，該結構包括設置在接縫外道的第一道彈性密封墊防水結構、設置在接縫內道的第二道彈性密封墊防水結構以及設置在第一道彈性密封墊防水結構與第二道彈性密封墊防水結構形成的防水密封空間內的第三道注漿層防水結構。與現有技術相比，本發明具有多道防水體系、降低成本、彈性密封墊設計指標可調等優點。

技術領域

本發明涉及盾構隧道防水工程領域，尤其是涉及一種預留注漿孔的高水壓盾構隧道管片接縫多道防水裝置。

背景技術

隨著地下空間的不斷開發，人類活動的空間范圍不斷擴大，盾構隧道因其施工速度快、機械化程度高、施工影響小等優點被廣泛應用于城市軌道交通隧道和越江跨海隧道中。隨著技術水平的不斷提高、使用需求的不斷提升，盾構隧道不斷地向著長距離、大斷面、高水壓的方向發展，因而面臨的技術挑戰難度也越來越大。

防水設計作為影響盾構隧道長期性能的一部分主要工作，因日前盾構隧道滲漏水問題病害頻發而引起了許多學者和專家的重視。因設計水壓的不斷增大，最初小直徑盾構隧道中的僅用單道防水設計，而目前的大直徑高水壓盾構隧道中普遍采用雙道防水設計方案。

然而，在不遠的未來，設計水壓仍將不斷提高，若按照傳統的雙道防水設計方案考慮，需不斷提高密封墊的厚度、寬度和硬度，隨之而來的是密封墊的閉合壓縮力不斷提高，此舉對于管片角部抗剪以及盾構隧道長期性能極為不利。目前的技術存在以下幾方面的局限：

(1)盾構機裝配力不足以滿足密封墊閉合壓縮力

高水壓意味著對壓的密封墊需要更高的接觸應力峰值，因而密封墊所需的閉合壓縮力也隨之增加。雙道密封墊的設計方案更是意味著對盾構機的裝配力要求大幅提高。在密封墊斷面和硬度優化設計的過程中，常常受到閉合壓縮力的限制。

(2)管片角部局部剪切力大

密封墊需要高接觸應力，意味著管片角部的溝槽處也受到了較大的角部剪切應力，實際工程中因施工不當，極易造成管片角部破損，直接影響管片接縫防水效果。

(3)因考慮長期性能影響的安全系數過大

就一般水壓而言，根據規范通常安全系數取為2.0，然而當面臨1.0MPa甚至更高的實際水壓時，2.0的安全系數將大大提高了管片接縫設計水壓的要求。給密封墊斷面優化設計工作帶來了很大的挑戰。

如何才能合理地進行管片接縫的防水設計，如何才能合理地考慮盾構隧道100年的設計周期等，是未來長距離、大斷面、高水壓盾構隧道設計中不得不考慮的問題。因此，需要設計一種既能滿足盾構隧道接縫短期防水設計要求，又能考慮接縫長期防水性能的設計方法。

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預留注漿孔的高水壓盾構隧道管片接縫多道防水裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種預留注漿孔的高水壓盾構隧道管片接縫多道防水裝置，用以對相鄰的第一盾構隧道管片與第二盾構隧道管片之間的接縫進行防水密封，其特征在于，該結構包括設置在接縫外道的第一道彈性密封墊防水結構、設置在接縫內道的第二道彈性密封墊防水結構以及設置在第一道彈性密封墊防水結構與第二道彈性密封墊防水結構形成的防水密封空間內的第三道注漿層防水結構。

所述的第一道彈性密封墊防水結構包括設置在第一盾構隧道管片上的第一外道密封墊溝槽、粘貼在第一外道密封墊溝槽內的第一外道彈性密封墊、設置在第二盾構隧道管片上的第二外道密封墊溝槽以及粘貼在第二外道密封墊溝槽內的第二外道彈性密封墊，所述的第一外道彈性密封墊和第二外道彈性密封墊相對設置并壓合密封。