[发明专利]一种易压缩的隧道衬砌接缝防水密封垫

说明书

本发明公开了一种易压缩的隧道衬砌接缝防水密封垫，包括设置在防水沟槽中的密封垫本体，所述密封垫本体具有可嵌入盾构管片的防水沟槽内的安装端以及可与另一盾构管片的密封垫本体配合挤压的挤压端，所述防水密封垫以横断面中心轴左右对称设置通孔，所述通孔的开孔形状为类凸形通孔、倒类凸形通孔、半类凸形通孔、圆形通孔和倒U型通孔，所述防水密封垫从底部到顶部依次设置倒U型通孔、圆形通孔、半类凸形通孔、类凸形通孔和倒类凸形通孔。本发明在衬砌管片拼接后能够紧密贴合，闭合变形方向可控，接触力均匀，具有在长期荷载作用下高效稳定的优点，并能显著减小防水密封垫的装配力。

技术领域

本发明属于密封件技术领域，具体涉及一种易压缩的隧道衬砌接缝防水密封垫。

背景技术

随着城市隧道建设的发展推进，盾构法因其高效、对周围岩土体扰动小等优势成为地铁隧道、过江隧道等的主要施工方法，由于盾构隧道衬砌之间具有环环相扣的特点，故衬砌接缝的防水性能对隧道的正常运营至关重要，也是检验隧道质量是否合格的重要指标之一。

在目前的隧道建设工程中，衬砌管片接缝拼接时多采用内开通孔的三元乙丙密封垫作为主要防水材料。三元乙丙弹性橡胶为超弹性材料，其防水机理为通过在预拼接的两衬砌接缝端面处设置垫槽并分别布置三元乙丙弹性橡胶垫片，在管片拼接时，在拼接压力的作用下，三元乙丙弹性橡胶垫片内部设置的数个通孔发生压缩、坍塌，由于三元乙丙橡胶具有不可压缩性，所以两垫片接触面之间产生较大的接触应力，水流将无法渗入接缝内部，进而起到防水作用。

在实际工程中，当三元乙丙橡胶垫片用于深层排水、越江、跨海等对防水能力要求较高的隧道时，为了达到一定的防水能力，三元乙丙弹性密封垫会采用厚且大的设计，导致挤压密封垫的装配力过大，在拼接过程中可能会对预制管片接缝端部造成损坏，因此需要提供一种新型的三元乙丙橡胶密封垫断面形式，并在密封垫内开设闭合后形状较为契合的通孔，使其闭合过程更为简单，在降低管片衬砌拼接所需装配力的同时确保防水效果。

该断面设计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防水密封垫断面形式,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

为了克服上述技术存在的不足，本发明提出一种易压缩的隧道衬砌接缝防水密封垫，该密封垫在衬砌管片拼接后能够紧密贴合，闭合变形方向可控，接触力均匀，具有在长期荷载作用下高效稳定的优势，并能显著减小防水密封垫的装配力。

为了实现以上目标，本发明的技术方案如下：一种易压缩的隧道衬砌接缝防水密封垫，包括设置在防水沟槽中的密封垫本体；所述密封垫本体具有可嵌入盾构管片的防水沟槽内的安装端以及可与另一盾构管片的密封垫本体配合挤压的挤压端；所述防水密封垫以横断面中心轴左右对称设置通孔；所述通孔的开孔形状为类凸形通孔、倒类凸形通孔、半类凸形通孔、圆形通孔和倒U型通孔；所述防水密封垫从底部到顶部依次设置倒U型通孔、圆形通孔、半类凸形通孔、类凸形通孔和倒类凸形通孔。

所述类凸形通孔、倒类凸形通孔和圆形通孔的数量根据顶面与底面宽度决定，宜设置3-8个；所述倒U型通孔的数量设置4-7个；所述半类凸形通孔的数量为2个。

所述倒U型通孔共5个，圆形通孔共2个，类凸形通孔共4个，半类凸形通孔共2个，倒类凸形通孔共5个。

所述类凸形通孔的具体尺寸设计为该类凸形通孔底边的长度L₁等于类凸形通孔顶边的长度L₂加两个顶部连接边的长度L₃，即L₁＝L₂+2L₃，类凸形通孔底部斜长边与类凸形通孔顶部斜长边长度相等，类凸形通孔两侧短边垂直底边与类凸形通孔上部短斜边长度相等；所述倒类凸形通孔与类凸形通孔的尺寸相同；所述半类凸形通孔是沿类凸形通孔的对称轴取半结构的通孔；