[發明專利]高水頭盾構隧道管片的斜螺栓孔防水結構

在審

• 申請號: 202110156092.2
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112761683A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王士民;馬天宇;謝宏明;李拼
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/08
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

一種高水頭盾構隧道管片的斜螺栓孔防水結構，其特征在于：所述的斜螺栓孔的插座段在管片一的接縫部位預制成內凹的防水槽一；所述的防水槽一呈外大內小的圓臺形，且防水槽一靠近內側的底面呈半水滴形曲面；所述的斜螺栓孔的直通段在管片二的接縫部位預制成內凹的防水槽二；所述的防水槽二呈外大內小的圓臺形，且防水槽二靠近內側的底面為平面；所述的防水槽一與螺栓橡膠墊的一側緊密粘接，螺栓橡膠墊的另一側緊密嵌于管片二的防水槽二內，且斜螺栓穿過螺栓橡膠墊的通孔。該防水結構能有效提高高水頭盾構隧道的防水性能，更好地保證盾構隧道的安全、可靠運營，且結構簡單，安裝方便。

技術領域

本發明涉及一種盾構隧道管片斜螺栓孔防水結構。

背景技術

近年來我國城市軌道交通網絡不斷完善，地鐵隧道的建設火熱。盾構隧道因機械化程度高、施工快速、環境影響小等優點，在當今地鐵隧道工程中被廣泛采用。盾構隧道的襯砌結構是由弧形的管片通過螺栓沿環向拼接成管片環，管片環再通過環間螺栓縱向拼接而成隧道襯砌。因此，盾構隧道無論是環向還是縱向的管片之間均存在接縫；而螺栓與斜螺栓孔之間則存在縫隙。盾構隧道埋置于地下，處于地下水包圍之中,管片襯砌結構的接縫及縫隙易導致隧道滲漏水，成為影響盾構隧道安全運營的主要病害。

斜螺栓是目前盾構管片拼裝的常見接頭形式，不同于直斜螺栓和彎斜螺栓的雙向貫通的特性，斜螺栓的一端為封閉的螺紋段，另一端是直通管片環內弧面的插座段，因而直通管片環內弧面的插座段是滲漏水的關注重點。對于地下水豐富、水壓高的斜螺栓高水頭盾構隧道，其接縫防水結構是管片接縫內、外側設置兩道防水密封墊；同時，對位于兩道防水密封墊之間的斜螺栓孔還需進行防水處理。現有的斜螺栓孔防水處理方法是采用注漿的方法，對斜螺栓孔插座段與螺栓間的縫隙進行封堵防水。但其操作麻煩，必須在注漿完成后才有防水效果，注漿前的滲水會妨礙施工操作，影響盾構隧道的施工進度；并且漿料固化后形成的混凝土，其防滲性能有待提高，隧道的防水效果差。對斜螺栓孔的防水處理，也可在斜螺栓端部的螺帽處設置防水墊圈對斜螺栓孔進行防水封堵；但因防水墊圈體積小、厚度薄，其防水能力遠低于兩道密封墊的防水性能；且在管片的螺栓連接拼裝過程中，墊圈受到螺帽扭轉時的動摩擦和動壓力，容易損毀。而高水頭盾構隧道，其承受的水壓高，因管片施工的誤差等因素外道防水密封墊容易防水失效；一旦外道防水密封墊失效，隧道外側的水流經過接縫，再通過斜螺栓孔插座段與螺栓的縫隙，滲漏進入在隧道內部，使管片的內道防水密封墊無法發揮其應有的防水作用，導致隧道的防水性能差。

發明內容

本發明的目的就是提供一種高水頭盾構隧道管片的斜螺栓孔防水結構，該防水結構能有效提高高水頭盾構隧道的防水性能，更好地保證盾構隧道的安全、可靠運營，且結構簡單，安裝方便。

本發明實現其發明目的所采用的技術方案是，一種高水頭盾構隧道管片的斜螺栓孔防水結構，包括相鄰的管片一和管片二，斜螺栓孔由貫穿管片一的無螺紋的插座段、管片二內無螺紋的直通段和管片二內有內螺紋的螺紋段構成，斜螺栓插入斜螺栓孔且斜螺栓前端的外螺紋與螺紋段的內螺紋配合，其特征在于：

所述的斜螺栓孔的插座段在管片一的接縫部位預制成內凹的防水槽一；所述的防水槽一呈外大內小的圓臺形，且防水槽一靠近內側的底面呈半水滴形曲面；所述的斜螺栓孔的直通段在管片二的接縫部位預制成內凹的防水槽二；所述的防水槽二呈外大內小的圓臺形，且防水槽二靠近內側的底面為平面；

所述的防水槽一與螺栓橡膠墊的一側緊密粘接，螺栓橡膠墊的另一側緊密嵌于管片二的防水槽二內，且斜螺栓穿過螺栓橡膠墊的通孔。

本發明的使用方法和工作原理是：