一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构，包括分别安装在相邻隧道管片接缝处的弹性密封垫，该弹性密封垫的下端面安装在隧道管片接缝上的安装槽内，上端面相互压紧接触，所述的弹性密封垫为以上下端面中点连线对称的类梯形结构，该弹性密封垫包括密封垫本体以及与密封垫本体一体成型且设置在下端面上的端部和柱部，所述的密封垫本体上并排设有第一排通孔和第二排通孔，所述的端部设置在弹性密封垫的左右两侧，两侧端部之间开设多个倒U形凹槽，多个倒U形凹槽之间形成多个柱部，所述的端部上还开设有圆孔。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有结构最优、装配力小、防水性能好、适应范围广等优点。

Waterproof joint sealing structure of shield tunnel joint with high water pressure

The utility model relates to a high pressure tunnel waterproofing sealing structure, including were installed in the adjacent tunnel segment joint elastic sealing pad, the lower end of the mounting groove is installed in the tunnel lining joint on the elastic sealing pad in the upper end of each pressing contact, the elastic seal gasket for trapezoidal structure above the lower end of midpoint symmetry, the elastic sealing pad comprises a gasket body and sealing pad integrally formed in the body and is arranged on the lower end surface of the end and the column section, a gasket body side by side with the first second rows of rows of holes and the through holes, the end arranged on the elastic gasket the left and right sides, between the two ends are provided with a plurality of inverted U shaped groove, a plurality of column is formed between a plurality of inverted U shaped groove, the end of the round hole is also arranged on the. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of optimal structure, small assembly force, good waterproof performance, wide range of adaptation, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构
本技术涉及高水压盾构隧道工程领域，尤其是涉及一种越江跨海、深层排水的高水压盾构隧道接缝防水密封垫。
技术介绍
随着地下空间的开发利用，盾构隧道作为一种环境影响小、机械化程度高、施工质量高的隧道建设方式在各项地下工程中被广泛运用，如越江隧道、跨海隧道、城市地铁隧道、输水隧道、电力隧道、深层排水隧道等等。面对复杂的水文地质条件，尽管使用功能的不同，对于盾构隧道的防水都具有很高的要求，尤其是电力隧道等，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。针对高水压的盾构隧道接缝防水，对于弹性密封垫的防水能力要求很高，为了达到一定的防水能力，弹性密封垫的形式需要做针对性的优化，综合考虑装配力、耐水压力以及对于施工误差的适应性。这种断面需要满足装配力和防水性能指标的双重要求，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。
技术实现思路
本技术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结构最优、装配力小、防水性能好、适应范围广的高水压盾构隧道接缝防水密封结构。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构，包括分别安装在相邻隧道管片接缝处的弹性密封垫，该弹性密封垫的下端面安装在隧道管片接缝上的安装槽内，上端面相互压紧接触，所述的弹性密封垫为以上下端面中点连线对称的类梯形结构，该弹性密封垫包括密封垫本体以及与密封垫本体一体成型且设置在下端面上的端部和柱部，所述的密封垫本体上并排设有第一排通孔和第二排通孔，所述的端部设置在弹性密封垫的左右两侧，两侧端部之间开设多个倒U形凹槽，多个倒U形凹槽之间形成多个柱部，所述的端部上还开设有圆孔。所述的第一排通孔包含三个拱门型通孔，所述的第二排通孔包含三个与第一排通孔包含的通孔形状相同且倒置的拱门型通孔。所述的第一排通孔和第二排通孔所包含通孔的形心以及多个倒U形凹槽的形心呈正交分布。所述的端部在左右两侧的轮廓为一突出的折线形，突出的部分上设有圆孔。所述的倒U形凹槽包括位于中点连线上的第一凹槽以及多个对称设置在第一凹槽两侧的第二凹槽。所述的倒U形凹槽截面由一段圆弧以及与圆弧相切的两条直线构成。所述的第一排通孔所包含通孔的形心连线、第二排通孔所包含通孔的形心连线以及端部上圆孔的圆心连线均与上端面平行。所述的弹性密封垫为三元乙丙橡胶密封垫。所述的柱部的宽度为4-9mm。所述的圆孔直径范围为2-6mm。与现有技术相比，本技术具有以下优点：一、结构最优：通过对第一排通孔、第二排通孔和圆孔的形状以及布置位置的优化设计，得到了防水性能和力学性能最优的结构，拱门孔洞的设计可有效降低装配力，而上下贯通的橡胶柱部则有效地提高了两个密封垫间的接触应力峰值，同时通过两侧圆孔以及第一二排的孔洞布置，使得密封垫易于压缩，从而控制其装配力在可行的范围之内，特别适用于高水压的盾构隧道管片接缝耐高水压的防水用途。二、装配力小：通过对第一排通孔、第二排通孔和圆孔直径大小的限定和孔洞布置，使密封垫在初始状态下易压缩，半圆拱门的孔洞受力平稳，不易发生结构失稳，有效提高了弹性密封垫的防水能力，同时因两侧的圆孔布置，减小了两侧脚步压缩所需的装配力，进而总体装配力得到控制。三、防水性能好：通过调整柱部的大小，可有效提高接缝接触面的应力峰值，提高接缝的防水性能。四、适应范围广：本技术结构规整，制作方便，适用于高水压的盾构隧道管片接缝防水，尤其适用于越江跨海、深层排水等对接缝防水要求高的盾构隧道。附图说明图1为本技术的弹性密封垫的截面图。图2为本技术隧道管片安装结构示意图。图3为断面在压缩状态下中间的柱部有效发挥作用的应力图。图4为接触应力峰值分布图。其中，1、密封垫本体，111、第一排通孔，112、第二排通孔，12、圆孔，13、第一凹槽，14、第二凹槽，15、柱部，16、端部。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例：如图1和2所示，图为一种适用于越江跨海、深层排水等盾构隧道管片接缝处的弹性密封垫的截面结构示意图，该弹性密封垫设置在隧道衬砌的管片上，包括具有上下平行的上端面和下端面的密封垫本体1，密封垫本体1由三元乙丙橡胶制成，上端面为密封垫接触面，下端面为管片接触面，上端面中点与下端面中点的连线为弹性密封垫的对称轴，上端面长度为37mm，下端面长度为44mm，两个端部16在左右两侧外轮廓为一折线，折线的折弯点和与其最近的上端面的端点的水平距离为5.5mm，和与其最近的下端面的端点的水平距离为3mm，下端面上左右对称设有用于降低密封垫装配时压缩力的位于中点连线上的第一凹槽13以及两侧的第二凹槽14，第一凹槽13呈倒U型，由一段圆弧和与圆弧相切的两条直线形成，圆弧直径为7mm，第一凹槽13底部外侧与密封垫底部外侧距离为18mm；第二凹槽14呈倒U型，由一段圆弧和与圆弧相切的两条直线形成，圆弧直径为6.5mm，凹槽14对称分布于密封底本体1两侧，第二凹槽14底部外侧与密封垫底部外侧距离为4.5mm。密封垫本体1上依次设有第一排通孔111和第二排通孔112，两个端部16上设有分别设有一个圆孔12，第一排通孔111有3个拱门型孔，第二排通孔有3个倒置拱门型孔，所有的孔关于对称轴对称，第一排通孔111的形心连线、第二排通孔112的形心连线及圆孔12圆心连线均与上端面平行。第一排通孔111的顶点连线与上端面的垂直距离为1.5mm，第二排通孔112的顶点连线与下端面的垂直距离为9.7mm，圆孔12的圆心连线与下端面的垂直距离为7mm。其中拱门型孔的顶部圆弧直径为6.6mm，腰部直线段长1mm，角部过渡圆弧直径为2.6mm，底部直线段长为4mm，第二排通孔112与第一排通孔111关于水平轴对称，孔洞尺寸相同。圆孔12的直径为4.5mm。柱部15对称分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构，包括分别安装在相邻隧道管片接缝处的弹性密封垫，该弹性密封垫的下端面安装在隧道管片接缝上的安装槽内，上端面相互压紧接触，其特征在于，所述的弹性密封垫为以上下端面中点连线对称的类梯形结构，该弹性密封垫包括密封垫本体(1)以及与密封垫本体(1)一体成型且设置在下端面上的端部(16)和柱部(15)，所述的密封垫本体(1)上并排设有第一排通孔(111)和第二排通孔(112)，所述的端部(16)设置在弹性密封垫的左右两侧，两侧端部(16)之间开设多个倒U形凹槽，多个倒U形凹槽之间形成多个柱部(15)，所述的端部(16)上还开设有圆孔(12)。

【技术特征摘要】
1.一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构，包括分别安装在相邻隧道管片接缝处的弹性密封垫，该弹性密封垫的下端面安装在隧道管片接缝上的安装槽内，上端面相互压紧接触，其特征在于，所述的弹性密封垫为以上下端面中点连线对称的类梯形结构，该弹性密封垫包括密封垫本体(1)以及与密封垫本体(1)一体成型且设置在下端面上的端部(16)和柱部(15)，所述的密封垫本体(1)上并排设有第一排通孔(111)和第二排通孔(112)，所述的端部(16)设置在弹性密封垫的左右两侧，两侧端部(16)之间开设多个倒U形凹槽，多个倒U形凹槽之间形成多个柱部(15)，所述的端部(16)上还开设有圆孔(12)。2.根据权利要求1所述的一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构，其特征在于，所述的第一排通孔(111)包含三个拱门型通孔，所述的第二排通孔(112)包含三个与第一排通孔(111)包含的通孔形状相同且倒置的拱门型通孔。3.根据权利要求2所述的一种高水压盾构隧道接缝防水密封结构，其特征在于，所述的第一排通孔(111)和第二排通孔(112)所包含通孔的形心以及多个倒U形凹槽的形心呈正交分布。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：金跃郎，丁文其，朱洺嵚，吴炜枫，赵天驰，巩一凡，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海,31