[發(fā)明專利]一種復(fù)合型彈性橡膠密封圈結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010534055.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111720543A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅波;張英杰;溫鎖林;潘偉強(qiáng);陳志華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué);上海隧道工程有限公司
• 主分類號(hào): F16J15/10
• 分類號(hào): F16J15/10;E21D11/38;E21D11/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合型彈性橡膠密封圈結(jié)構(gòu)，包括中部主圈、外側(cè)圈和內(nèi)側(cè)圈，所述中部主圈，是由非膨脹橡膠制成的，斷面采用M形結(jié)構(gòu)，設(shè)有外側(cè)密封槽和內(nèi)側(cè)密封槽，左右兩翼中部設(shè)有沿周向延伸的環(huán)形孔，所述外側(cè)圈和所述內(nèi)側(cè)圈均是由遇水膨脹橡膠制成的，所述外側(cè)圈的內(nèi)側(cè)吻合在所述中部主圈的外側(cè)密封槽內(nèi)，二者形成密封連接，所述內(nèi)側(cè)圈的外側(cè)吻合在所述中部主圈的內(nèi)側(cè)密封槽內(nèi)，二者形成密封連接，組裝后，所述外側(cè)圈的外圓與所述中部主圈的外圓相同，所述內(nèi)側(cè)圈的內(nèi)圓與所述中部主圈的內(nèi)圓相同。本發(fā)明受壓時(shí)可有效地增加接觸效果，遇水后，外側(cè)圈和內(nèi)側(cè)圈膨脹使得接觸面貼合更加緊密，防水性能好；并且能夠降低裝配力，便于裝配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種密封圈結(jié)構(gòu)，特別是一種復(fù)合型彈性橡膠密封圈結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著城市軌道交通的發(fā)展，地下隧道施工技術(shù)不斷革新，頂管法等非開(kāi)挖技術(shù)得到快速發(fā)展和應(yīng)用。頂管法是一種對(duì)環(huán)境無(wú)公害的在地表不開(kāi)挖的情況下進(jìn)行巖土鉆掘的施工技術(shù)，它利用液壓油缸將管段頂入由切削刀盤(pán)或掘進(jìn)形成的鉆孔中形成襯砌，從而形成頂管結(jié)構(gòu)。頂管結(jié)構(gòu)是由預(yù)制成型的管片拼裝而成，接頭構(gòu)造復(fù)雜，且是結(jié)構(gòu)的薄弱部位，對(duì)變形非常敏感，接頭的可靠性關(guān)系到頂管結(jié)構(gòu)的可靠性。

頂管結(jié)構(gòu)作為一種地下結(jié)構(gòu)，接頭的可靠性主要體現(xiàn)在防水性能方面。管片接頭一般采用橡膠密封墊作為主要防水措施，一旦出現(xiàn)漏水，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致橡膠密封墊老化，接頭處混凝土出現(xiàn)裂縫和破損以及頂管結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)備的腐蝕等情況，將降低頂管結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此研究頂管結(jié)構(gòu)接縫橡膠密封墊的防水力學(xué)性能對(duì)于保障頂管結(jié)構(gòu)安全及耐久性具有重要意義。另一方面，接縫滿足防水密封性的同時(shí)也需要滿足工程現(xiàn)場(chǎng)施工的經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)施性，即還需兼顧其拼裝過(guò)程中所需的裝配力，也即管片接縫的閉合壓力應(yīng)盡可能小。

合理選用橡膠密封墊的材料種類及截面形式，提高頂管結(jié)構(gòu)的防水密封技術(shù)水平并盡可能的滿足經(jīng)濟(jì)性良好等需求成為頂管結(jié)構(gòu)接頭設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。目前，彈性密封墊材料多采用單一的膨脹橡膠或非膨脹橡膠，無(wú)法充分利用二者優(yōu)勢(shì)。彈性密封墊截面形式大多采用簡(jiǎn)單的矩形、梯形及鷹嘴形等，其上下表面均為平面，表面應(yīng)力分布不太均勻，截面利用率低，當(dāng)管節(jié)間存在旋轉(zhuǎn)偏移時(shí)，橡膠密封墊與鋼板間接觸面積降低，防水效果顯著下降。因此，開(kāi)發(fā)一種新型的復(fù)合型彈性橡膠密封圈結(jié)構(gòu)具有重要的理論及工程意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種復(fù)合型彈性橡膠密封圈結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)密封效果好，便于裝配。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種復(fù)合型彈性橡膠密封圈結(jié)構(gòu)，包括中部主圈、外側(cè)圈和內(nèi)側(cè)圈，所述中部主圈，是由非膨脹橡膠制成的，斷面采用M形結(jié)構(gòu)，設(shè)有外側(cè)密封槽和內(nèi)側(cè)密封槽，左右兩翼中部設(shè)有沿周向延伸的環(huán)形孔，所述外側(cè)圈和所述內(nèi)側(cè)圈均是由遇水膨脹橡膠制成的，所述外側(cè)圈的內(nèi)側(cè)吻合在所述中部主圈的外側(cè)密封槽內(nèi)，二者形成密封連接，所述內(nèi)側(cè)圈的外側(cè)吻合在所述中部主圈的內(nèi)側(cè)密封槽內(nèi)，二者形成密封連接，組裝后，所述外側(cè)圈的外圓與所述中部主圈的外圓相同，所述內(nèi)側(cè)圈的內(nèi)圓與所述中部主圈的內(nèi)圓相同。

所述中部主圈的內(nèi)側(cè)密封槽斷面比所述中部主圈的外側(cè)密封槽斷面大，所述內(nèi)側(cè)圈的斷面比所述外側(cè)圈的斷面大。

所述中部主圈的外圓兩側(cè)和內(nèi)圓兩側(cè)以及外側(cè)密封槽和內(nèi)側(cè)密封槽均采用圓弧結(jié)構(gòu)。

所述外側(cè)圈和所述內(nèi)側(cè)圈斷面呈橢圓形，所述橢圓形的長(zhǎng)軸沿密封圈斷面長(zhǎng)度方向延伸。

所述中部主圈是由氯丁橡膠制成的。