[发明专利]一种深层排水盾构隧道管片接缝防水弹性密封垫

说明书

技术领域

本发明涉及深层排水、越江、跨海等盾构隧道工程领域，尤其是涉及一种深层排水盾构隧道管片接缝防水弹性密封垫。

背景技术

深层排水、越江、跨海等盾构隧道对防止盾构隧道漏水有着很高要求，其中管片接缝防水是其中的重点部分。目前在实际工程中通常采用非膨胀性合成橡胶，主要是利用接缝材料的挤密来达到防水目的，一般是将三元乙丙橡胶材料模压成为一定的形状制成弹性密封垫，作为主要的防水材料。工程中将三元乙丙橡胶弹性密封垫粘贴在管片预制的沟槽内，在管片拼装时通过挤压分别贴在两块管片上的弹性密封垫获得防水功能。但是由于深层排水、越江、跨海等盾构隧道对弹性密封垫的防水能力要求较高。而为了达到一定的防水能力，三元乙丙橡胶弹性密封垫会较厚、较大，挤压密封垫的装配力过大，管片接缝端部(指密封垫沟槽外侧混凝土)就会损坏，为此可以改善密封垫的断面形式，在密封垫内合理开设孔眼以控制装配力，同时确保止水效果。这种断面形式还使得弹性密封垫具有更大的压缩性和更高的弹性，即使管片接缝有一定的张开量，它仍能处于一定的压缩状态，可有效地阻挡水的渗漏。因此需要提供新型的弹性密封垫断面形式，使其能满足高水压下盾构隧道管片接缝的防水要求，同时保证装配力能满足施工和设计要求，并在一定的张开量和拼装误差的情况下仍有保留较高的防水能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种优化密封性能、减小装配力、结构简单、安装方便的深层排水盾构隧道管片接缝防水弹性密封垫。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种深层排水盾构隧道管片接缝防水弹性密封垫，用于两个相邻的隧道管片接缝处的密封，该弹性密封垫的上端面与下端面平行，上端面相互压紧密封，下端面设置在隧道管片的安装槽内，该弹性密封垫以上下端面的中点连线左右对称，包括一体成型的密封垫本体、两个设置在左右两侧的端部以及多个支撑足，所述的密封垫本体上依次并排设有第一排通孔和第二排通孔，所述的端部与支撑足之间以及相邻的支撑足之间均开设凹槽，所述的端部和支撑足的底面共同构成下端面。

所述的第一排通孔包括并排设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点连线为中心由内向外依次设置，所述的第二排通孔包括并排设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点连线为中心由内向外依次设置。

所述的第一型通孔为截面由一条半圆弧、与半圆弧相切的两条侧边线以及连接两条侧边线且与半圆弧直径平行的底边形成的拱门型的通孔，所述的第二型通孔的截面为一直角梯形，所述的第三型通孔形状与第一型通孔相同，且与第一型通孔互为倒置，所述的第四型通孔的截面为一直角三角形。

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处均设有倒角。

所述的凹槽的截面呈倒U型，由一段圆弧和与圆弧相切的两条直线形成。

所述的第一排通孔的形心连接线以及第二排通孔的形心连接线与上端面平行。

所述的弹性密封垫为三元乙丙橡胶密封垫。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、优化密封性能：本发明通过对第一排通孔、第二排通孔和凹槽的形状、布置位置等的优化设计，得到了防水性能和力学性能最优的结构，满足深层排水、越江、跨海等盾构隧道管片接缝耐高水压的防水设计要求，同时确保在一定的张开量和错动量的情况下仍保留有较高的防水能力；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处均设有倒角，避免孔洞角部出现应力集中；第一型通孔、第三型通孔以及凹槽处均设有圆弧形孔洞，圆弧形孔洞结构受力性能良好。

二、减小装配力：本发明通过对弹性密封垫开孔率的控制，从而控制弹性密封垫的装配力数值在一定范围内，使其适应现有盾构机的拼装能力，便于施工。

三、结构简单、安装方便：本发明结构规整，制作方便，适用于高水压情况下深层排水、越江、跨海等盾构隧道管片接缝防水用途。

附图说明

图1为本发明的截面结构示意图。

图2为实施例弹性密封垫在张开量0mm，错动量0mm情况下接触面接触应力分布图。

图3为实施例弹性密封垫在张开量8mm，错动量10mm情况下接触面接触应力分布图。

其中，1、密封垫本体，2、凹槽，11、端部，12、支撑足，31、第一型通孔，32、第二型通孔，33、第三型通孔，34、第四型通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。