[实用新型]一种大直径盾构隧道管片接缝的防水体系

说明书

本实用新型公开了一种大直径盾构隧道管片接缝的防水体系，纵缝及环缝采用不同的密封衬垫断面形式，具体包括：纵缝密封衬垫，其下部嵌入至管片纵向预留孔内且上部凸出于管片外，所述纵缝密封衬垫为外周全封闭形式，所述纵缝密封衬垫内部设置从上至下的三层孔洞，且三层孔洞上下依次错开设置；环缝密封衬垫，其下部嵌入至管片环向预留孔内且上部凸出于管片外，所述环缝密封衬垫也为外周全封闭形式，所述环缝密封衬垫内部设置从上至下的两层开孔，且两层开孔上下相互咬合排布。本实用新型通过在管片纵缝和环缝接触面采用不同防水结构，从而在保证防水的同时尽量降低拼装时密封衬垫间的接触压力和摩擦力，提高拼装速度和拼装质量。

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道工程技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种大直径盾构隧道管片接缝的防水体系。

背景技术

盾构隧道的迅猛发展过程中，修建的超大直径越江隧道几乎都遇到了地质条件复杂、覆土浅、高水压、盾构掘进距离长的问题，在复杂条件下进行盾构隧道施工，对隧道建设者提出了巨大挑战，且受施工工艺(多接缝)、运营循环荷载、土质分布不均、隧道不均匀沉降等影响，在高水头压力作用下，渗漏水已发展成为大直径盾构隧道施工期和运营期最主要的病害之一，盾构隧道防水难度急剧增加。因此，加强盾构管片的防水特性变得尤为重要。

目前，国内常用的橡胶止水条主要是三元乙丙橡胶或氯丁橡胶，以及部分采用遇水膨胀胶条等。管片的防水体系多为采用对应管片尺寸的同一类橡胶密封止水条结构。但就目前常用的密封衬垫来说，基本为环缝与纵缝间采用同类结构密封衬垫，管片拼装过程中，纵缝部分与环缝部分因受力方向与拼装方式原因，受到的压力大小不同，因而采用同样的防水胶条结构易产生因压力差值不同导致得到的防水效果不同，从而引发纵缝挤压紧密而环缝压实不够渗漏水，或纵缝拼装过程受力过大产生胶条堆积或脱落等现象。

针对目前常用的橡胶密封衬垫的结构形式，通过研究发现，各类断面形式在应用上具体存在着以下不足之处：

1)在地下水水压较高的条件下，密封橡胶衬垫底部留出大量孔洞来缓解压力过大，导致拼接效率过低，底部橡胶与管片预留槽接触面积过小，易出现衬垫底部连接不牢现象，影响衬垫的防水效果；

2)橡胶衬垫的孔洞、凹槽大小及位置应根据不同安装位置设计不同得橡胶内部结构，现有设计合理性较差，在拼装过程中所需的接触压力较大，增大拼装难度；

3)橡胶衬垫在纵缝拼装时易产生较大的摩擦力，导致拼装质量不良，严重时会导致衬垫在拼装过程中容易出现滑动、堆积，对防水效果不利，同时环缝因管片后续上浮等情况对橡胶的挤压受力方向考虑不足等导致防水效果不理想；

4)橡胶衬垫侧边接触面积大，使得衬垫受压时易出现衬垫挤入管片接缝的现象，影响拼装质量。

因此，需要对现有的密封衬垫断面形式进行优化设计。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种大直径盾构隧道管片接缝的防水体系，通过模拟纵缝与环缝的不同结构受力形式从而在保证防水的同时尽量降低拼装时密封衬垫间的接触压力和摩擦力，提高拼装速度和拼装质量。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种大直径盾构隧道管片接缝的防水体系，纵缝及环缝采用不同的密封衬垫断面形式，具体包括：

纵缝密封衬垫，其下部嵌入至管片纵向预留孔内且上部凸出于管片外，所述纵缝密封衬垫为外周全封闭形式，所述纵缝密封衬垫内部设置从上至下的三层孔洞，且三层孔洞上下依次错开设置；

环缝密封衬垫，其下部嵌入至管片环向预留孔内且上部凸出于管片外，所述环缝密封衬垫也为外周全封闭形式，所述环缝密封衬垫内部设置从上至下的两层开孔，且两层开孔上下相互咬合排布。

优选的是，所述纵缝密封衬垫的上层孔洞和中层孔洞均为圆形，且上层孔洞的直径大于中层孔洞直径，所述下层孔洞为半圆形，且弧形面朝向上方。