[实用新型]用于盾构隧道封顶块、邻接块的无脚防水密封垫

说明书

一种用于盾构隧道封顶块、邻接块的无脚防水密封垫，包括长条状的橡胶材料本体(1)，橡胶材料本体(1)沿长条方向分布有多排张力孔，橡胶材料本体(1)的基部(2)粘合于封顶块(4)或邻接块(5)的密封槽中，橡胶材料本体(1)的头部(3)露出密封槽，其特征在于：所述的基部(2)的底缘为齐平的实体底缘，且实体底缘的底边(2a)与头部(3)的顶边(3a)平行。该种无脚防水密封垫用于盾构隧道封顶块、邻接块间的接缝防水，其抗剪切、抗动摩擦、抗错台性能好，防水性能好、可靠性高，使用寿命长。

技术领域

本实用新型涉及一种盾构隧道管片接缝的防水弹性密封垫。

背景技术

盾构隧道因自动化盾构机施工、预制式管片拼装、适应地层广等优点，被广泛应用于隧道交通工程中。盾构隧道的衬砌结构是由弧形的管片通过螺栓沿环向拼接成管片环，管片环再通过环间螺栓纵向拼接而成隧道衬砌；

因此，盾构隧道无论是环向还是纵向的管片之间均存在接缝。盾构隧道埋置于地下，处于地下水包围之中,管片衬砌结构的接缝易导致隧道渗漏水，成为影响盾构隧道安全运营的主要病害。

盾构隧道接缝防水的做法是，在管片侧面上预制一圈密封槽，长条形的弹性密封垫的基部被粘贴在预制密封槽中，在管片侧面上形成一圈密封垫；通过相邻管片在拼装过程中的挤压力，来使得相邻管片的弹性密封垫的顶部相互接触并压紧，从而达到隧道密封防水的效果。参见图1，现有的弹性密封垫是“有脚密封垫”，即从弹性密封垫本体材料1的端面看，其顶部3齐平，基部2设置了多个均匀分布的n形凹槽，各凹槽间形成隔墙，这些隔墙即为弹性密封垫的“脚”。安装时，先在管片的预制密封槽中涂抹上胶体，再将弹性密封垫的带“脚”的基部嵌入管片的密封槽中，使基部2与密封槽粘合。这种密封垫弹性好，所需的安装装配挤压力小，对标准块管片间的接缝防水具有较好的防水效果。

申请人发现，在隧道管片环的拼装过程中，管片环中最后拼装的管片即封顶块管片，没有足够的多余拼装空间，不能像先期拼装的管片(标准块管片、邻接块管片)那样，对齐后再拧紧连接螺栓，即可完成管片间的拼装，并实现对弹性密封垫的挤压(弹性密封垫仅受到正向挤压力)。而封顶块只能加工成前小后大的楔形(外周面上看呈前小后大的近似等腰梯形)，以封顶块处于隧道正上方为例，其安装方式为：先将封顶块4置于两邻接块5间隙的下方，再向前(纵向，即图3a中的箭头方向)将封顶块4推入2/3的深度(参见图3a)；然后再将封顶块4向上楔入，使封顶块与邻接块在径向(即图3b中的箭头方向)上对齐(参见图3b)；最后将封顶块4全部推入，使封顶块4与邻接块5在前后(纵向)方向上对齐(参见图3c和图3d)，完成封顶块4的拼装。在此过程中，粘贴在封顶块4和邻接块5密封槽上的密封垫，既会受到纵向的剪切挤压及动摩擦(参见图3a)，还会受到径向的剪切挤压及动摩擦(参见图3b)，最后承受环向的正压力(参见图3c和图3d)。密封垫带“脚”的基部能够很好的承受环向的正压力，但却无法承受纵向和径向的剪切挤压及动摩擦，脚部容易发生剪切翘曲、畸形变形，甚至脱离密封槽，导致密封垫破损。

同时，由于标准块管片及邻接块管片在拼装时，有足够的环向空间，仅需从环向上对齐拧紧螺栓即可；从而环向上各标准块管片及邻接块管片的尺寸加工误差，会累计在封顶块的预留扇环空间上，导致封顶块的预留扇环空间的弧度偏大或偏小；当弧度偏大(小)时，封顶块会偏离外环面(内环面)而与邻接块形成径向的内错台(外错台)；发生内、外错台均会使得封顶块的密封垫与邻接块的密封垫错位，相邻密封垫顶部的实际接触面积变小，挤压应力更集中，密封垫带“脚”的基部也易发生整体失稳、畸形变形。总之，现有的密封垫用于邻接块和封顶块的接缝防水时，密封垫的防水性能差、可靠性低，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于盾构隧道封顶块、邻接块的无脚防水密封垫，该种无脚防水密封垫用于盾构隧道封顶块、邻接块间的接缝防水，其防水性能好、可靠性高，使用寿命长。