[發明專利]一種可折疊的隧道接縫柔性防水結構

在審

• 申請號: 202110345546.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112855226A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馬少坤;陳彩潔;黃震;周長
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/08
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

一種可折疊的隧道接縫柔性防水結構，包括設置在混凝土管片外側的防水槽，所述防水槽內安裝有橡膠密封墊以及包芯，所述包芯端部擠壓進橡膠密封墊預留的葫蘆狀槽口而與橡膠密封墊緊密連接。當管片發生錯位時，所述包芯的嵌合結構相互擠壓，接觸應力提高，進而增強防水效果；當管片張開時，包芯的折疊部分展開，包芯與橡膠密封墊仍是一個完全密封的防水結構。所述防水結構能容許較大的錯縫量，且滲水路徑長，是一種有效的可變形柔性防水結構。

技術領域

本發明涉及隧道工程防水技術領域，具體是一種可折疊的隧道接縫柔性防水結構。

背景技術

預制拼裝技術具有能縮短施工時間，對交通影響小，裝配后即時能承受荷載，且預制塊的強度較高等優點，因此城市隧道采用預制拼裝法施工逐漸增多，相關技術的研究也不斷加強。裝配式隧道同時具有接縫多的特點，而對于長期處于地下水包圍之中的隧道來說，接縫防水成為其防水的重難點。

現有的裝配式隧道管片接縫防水措施一般是在預制管片的迎水面設置相同的防水槽，在防水槽中粘結橡膠密封墊；拼裝時將相鄰管片上的彈性密封墊對位、互相擠壓，從而實現密封防水。但在隧道服役過程中，受工程地質條件或其他外力影響，裝配式隧道的管片會發生徑向相對錯動(錯臺)。發生徑向錯動后，相鄰管片間的橡膠密封墊也會發生錯動，導致相鄰橡膠密封墊之間的接觸面積減少，密封墊錯開的部分直接擠壓管片表面混凝土并產生一定的張開量，擠壓應力下降，防水效果降低。當相鄰密封墊大部分或完全錯開時，管片接縫間將發生滲漏水，嚴重影響隧道的運營。

對于上述工程難題，目前已提出的一些增強接縫防水措施包括：增大防水槽的寬度。但仍存在以下問題：1.防水槽寬度過大會影響襯砌結構的局部穩定性，影響隧道結構的安全； 2.加寬防水槽不適用于厚度較小的管片。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可折疊的隧道接縫柔性防水結構，能夠容許較大錯縫量，用于解決隧道管片由于安裝精度、受力不均等原因而產生錯位或接縫張開的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：包括混凝土管片和防水槽，所述防水槽內安裝有橡膠密封墊以及包芯，所述包芯主體結構為可折疊結構，尾部為蜂窩狀，所述包芯的折疊部分表面設有凸塊及凹槽，受壓縮時所述凸塊與凹槽相互嵌合，所述包芯端部擠壓進橡膠密封墊預留的葫蘆狀槽口而與橡膠密封墊緊密連接。混凝土管片正常狀態下，所述包芯的主體結構相互嵌合，呈矩形；混凝土管片張開狀態下，所述包芯的主體結構展開，包芯與橡膠密封墊仍是一個完全密封的防水結構。所述包芯的折疊部分表面設有凸塊及凹槽，受壓縮時所述凸塊與凹槽相互嵌合。

所述橡膠密封墊中間預留的葫蘆狀槽口的形狀與所述包芯的端部形狀吻合。

所述橡膠密封墊與涂抹了纖維膩子的防水槽相互擠壓，形成粘結層。

所述粘結層為纖維膩子防水材料，填充所述包芯主體結構與所述橡膠密封墊之間的空隙。

所述的橡膠密封墊采用三元乙丙橡膠材料制造。

所述包芯采用超彈性防水材料制造。

所述超彈性防水材料為海綿橡膠材料。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1、所述柔性防水結構具有良好的變形能力，當隧道管片接縫在不張開狀態下發生錯位時，包芯的嵌合結構相互擠壓、接觸應力增大，進而增強防水效果；當隧道管片接縫發生上下張開時，芯材的折疊部分將展開，包芯與橡膠密封墊仍是一個完全密封的防水結構；當隧道管片接縫張開后發生錯位時，由于包芯折疊結構的存在，防水材料不會由于錯位而直接擠壓混凝土，能避免產生空隙。

2、所述柔性防水結構對管片預留防水槽的寬度要求不高，對隧道的構造結構影響小。

3、芯材端部與防水槽內的橡膠密封墊相互擠壓，一方面能使橡膠密封墊與纖維膩子緊密接觸，另一方面芯材不易被拉拔出，有利于整個防水結構的密封。