专利名称:一种隧道防水板及其热熔焊接的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种隧道防水板及其热熔焊接机，在防水板环间搭接区，防水板正面和/或反面设置融合密封焊接带，融合密封焊接带的分布方向与环间搭接区的焊缝方向相同，融合密封焊接带材料的熔点低于防水板材料的熔点；焊接时，焊接机增加一组挤压滚轮，对防水板热熔焊接的同时或在热熔焊接后，焊接机的加热机构对融合密封焊接带进行加热，使融合密封焊接带在防水板上熔融至流塑状态，焊接机的增加的挤压滚轮挤压流塑状态的融合密封焊接带，使其扩散至焊缝区域，对焊缝进行补漏补强，在原融合密封焊接带处形成连续均匀的密封焊缝，本实用新型弥补爬焊技术在隧道施工中的缺陷，提高防水施工技术及装备水平，提高防水施工质量。
【专利说明】一种隧道防水板及其热熔焊接机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铁路、公路、水利等隧道用防水板，该防水板能有效实现焊接密封，保障焊接质量。本实用新型还涉及这种防水板间焊接方法以及这种焊接方法中所采用的热熔焊接机。
【背景技术】
[0002]铁路隧道、公路隧道、水利隧道防水板环间大多采用热熔爬行移动式焊机焊接两幅相邻的防水板，将防水板按照功能区划分，相邻两幅防水板重叠的区域称为环间搭接区或叠合区，叠合区的宽度一般为10-15厘米。在目前的焊接工艺中，叠合区中心形成两道平行的热熔压接焊缝，该焊缝宽度一般为1.5-2厘米。
[0003]上述热熔焊接主要工艺原理是:采用加热片或热风，对防水板叠合区内表面材料加热至熔融状态，经机械滚轮碾压，将叠合的防水板压接弥合。爬焊机焊接在正向平面焊接领域如垃圾填埋场、水池防水层、饮水工程中应用效果比较可靠，但是应用到隧道防水板反向焊接时，由于隧道轮廓是弧形结构，为保持防水板与隧道初期支护层密贴，需要预留下垂度，防水板从而处于松弛状态，在对隧道防水板加热焊接过程中，由于集合位置不准确，隧道中还有水、灰尘、机械移动走行速度等因素影响，影响焊接区板表面受热的均匀性，很难同步达到熔融温度的一致性，加热过度则会造成防水板过度融化、破坏材料本体强度，很难有效形成坚固连续的弥合焊接区，焊接效果受到施工条件的限制，是目前隧道漏水的主要病害源之一。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能有效实现焊接密封，保障焊接质量的防水板；此外，本实用新型还提供上述防水板间焊接方法以及这种焊接方法中所采用的热熔焊接机。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型对传统的防水板作了进一步的改进:两侧为环间搭接区，相邻两幅防水板通过在环间搭接区的焊接连接在一起，其特征在于:在防水板的环间搭接区，防水板的正面和/或反面设置有融合密封融合密封焊接带，所述融合密封焊接带的分布方向与环间搭接区的焊缝方向相同，所述融合密封焊接带材料的熔点低于防水板材料的熔点。防水板的正面和/或反面设置有融合密封焊接带表示:防水板的正面、反面或正面和反面设置有融合密封焊接带。
[0006]本实用新型充分利用目前爬焊设备及主要原理，可以仍采用热熔爬行焊接，按照目前铁路隧道施工的工艺方法，利用目前爬焊工艺焊接融合焊缝相邻区的间隙，在防水板环间搭接区预设融合密封焊接带，该融合密封焊接带的材质熔点低于防水板母材熔点，在防水板制造过程中与防水板同步定位成型。当在对防水板环间搭接区进行加热焊接时，融合密封焊接带由于熔点低于母材的熔点，可以熔融至流塑状态，经爬焊机滚轮挤压融入焊接区密封带，迫使其扩散至两侧的焊缝区，以增强对原有焊缝的补漏补强，形成连续均匀的密封焊缝，同时封闭融合密封焊接带焊接不良留下的漏水点。
[0007]融合密封焊接带的熔点低于防水板材料的熔点，保证焊接加热时，融合密封焊接带充分融化，一般地，所述融合密封焊接带材料的熔点比防水板材料的熔点低50-100°C。
[0008]最低限度实现本实用新型的技术目的只需:所述融合密封焊接带设置在防水板本体一侧的环间搭接区，所述融合密封焊接带设置在防水板本体的一面，即防水板上只设有一融合密封焊接带。
[0009]若防水板间焊接有两道焊缝，所述融合密封焊接带处于两道焊缝之间，这是优化的一个方案。最优化的方案是融合密封焊接带处于两道焊缝中间。
[0010]所述融合密封焊接带距防水板边缘的距离大于焊缝宽度，此方案的目的是避免焊缝超出环间搭接区。
[0011]所述融合密封焊接带由若干带条构成，此处若干指的是一条或多条。优选融合密封焊接带由一个带条构成，一般环间搭接区宽度为15厘米，该带条处于环间搭接区中间，带条的宽度为15-20mm，厚度为0.3-0.6mm，焊接时，焊缝位于此带条的两侧。
[0012]为了形成空气气压法检测通道，在所述融合密封焊接带内设置隔离条，所述隔离条材料的熔点高于防水板材料的熔点。焊接机的加热温度低于融合密封焊接带的熔点，焊接机的加热机构对融合密封焊接带区域进行加热时，隔离条保持原状，在隔离条周围形成缝隙，此缝隙即空气气压法检测通道。隔离条的材料可以为透气性材料，这样可以用于弥补上述隔离条周围形成缝隙小或局部不通顺等问题，确保空气气压法检测通道的整体畅通。
[0013]上述隧道防水板间焊接方法，包括如下步骤:
[0014](I)安装防水板，使相邻两幅防水板的环间搭接区叠加在一起；
[0015](2)采用焊接机进行热熔焊接，焊接机沿防水板上融合密封焊接带的分布方向进行热熔焊接，焊接的焊缝位于融合密封焊接带的两侧；
[0016](3)焊接机对防水板热熔焊接的同时或在热熔焊接后，焊接机的加热机构对融合密封焊接带进行加热，使融合密封焊接带在防水板上熔融至流塑状态；
[0017](4)焊接机的滚轮挤压防水板的焊缝区域形成焊缝；
[0018](5)焊接机的滚轮挤压流塑状态的融合密封焊接带区域，使其扩散至已粘接的焊缝区域，对焊缝进行补漏补强，在原融合密封焊接带处形成连续均匀的密封焊缝；当融合密封焊接带内设置有熔点高于防水板材料熔点的隔离条时，焊接机的加热温度低于融合密封焊接带的熔点，焊接机的加热机构对融合密封焊接带区域进行加热时，隔离条保持原状，隔离条周围形成缝隙。
[0019]此外，所述防水板上融合密封焊接带材料与防水板材料设置成不同颜色，对防水板上的融合密封焊接带进行加热时，融合密封焊接带在防水板上熔融至流塑状态，挤压流塑状态的融合密封焊接带，使其扩散至焊缝区域，若焊缝有漏洞，则不同颜色流塑状态的融合密封焊接带材料扩散至焊缝漏洞中，冷却后，焊缝上不同颜色的融合密封焊接带材料显示漏洞位置的同时对漏洞补强。
[0020]隧道防水板焊接用热熔焊接机，包括挤压形成焊缝用的第一挤压滚轮和加热机构，其特征在于还包括用于融合密封焊接带的第二挤压滚轮，所述第二挤压滚轮与第一挤压滚轮并列，或第二挤压滚轮位于第一挤压滚轮后，所述加热机构的出风口覆盖至融合密封焊接带区域。
[0021]本实用新型根据铁路等隧道施工出现的问题，特开发本实用新型防水板及其相关技术，弥补爬焊技术在隧道施工中的缺陷，消除隧道防水层施工的主要漏水缺陷，提高防水施工技术及装备水平，提高防水施工质量。
[0022]本实用新型防水板及焊接方法的优点:
[0023]1、在隧道防水板爬焊过程中，形成一道强化熔融连接的密封焊缝，从根本上实现两幅防水板的焊接密封，保证焊接质量；同时，融合密封带实现二次弥合，对正常的两道焊缝进行有效的加强补充密封，从而提高了焊缝的焊接堵水的可靠性，也省略了如采用气压捡漏的步骤。
[0024]2、不改变目前隧道防水板焊接的主要工艺技术，仅对爬焊机挤压结构进行局部改进，适合在目前应用较广的隧道施工工艺领域。
[0025]3、不改变目前防水板的材质、制造工艺设备，节省现有社会资源。
[0026]4、可以在各种防水板环向叠合区的焊接上应用，适用性强。
[0027]5、对隧道防水板环向叠合区热熔焊接密封质量的保障功能优异，对保障工程质量、延长工程使用寿命，经济价值和社会意义均较重大。
【附图说明】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0029]图1为本实用新型防水板示意图。
[0030]图2为本实用新型防水板在焊接示意图。
[0031]图3为本实用新型防水板在焊接剖视图。
[0032]图4为融合密封焊接带内设置隔离条示意图。
[0033]图5焊接后隔离条的位置示意图。
[0034]图6为热熔焊接机的挤压滚轮位置示意图。
【具体实施方式】
[0035](I)安装隧道防水板，隧道防水板如图1所示，其两侧按照功能定义为环间搭接区2，相邻两幅防水板I的环间搭接区2叠合在一起。在防水板I的环间搭接区2，防水板I的正面和/或反面设置有融合密封焊接带3，即融合密封焊接带3可以设置在任一侧环间搭接区2，或同时设置在两侧环间搭接区2，融合密封焊接带3可以设置在环间搭接区2的任一面(即正面或反面)，或同时设置在环间搭接区2的正反面。
[0036]融合密封焊接带3选择与防水板I颜色不通的红色，融合密封焊接带3的分布方向与环间搭接区2的焊缝4(如图2所示)方向相同，融合密封焊接带3可以由一条或多条带条构成。融合密封焊接带3与防水板I的母材可以为PE、EVA或PE+EVA等材料，但融合密封焊接带3材料的熔点低于防水板I材料的熔点，如选择熔点低50-100°C。
[0037]如图4所示，在融合密封焊接带3内设置有隔离条5，所述隔离条5材料的熔点高于防水板I材料的熔点，焊接机焊接温度选择大于防水板I本体熔点温度且小于隔离条6材料熔点温度对防水板I本体进行加热时，隔离条5不会产生变化，这里的变化指的是不会熔融，甚至熔融至流塑状态。焊接机的加热机构对融合密封焊接带3区域进行加热时，隔离条5保持原状，在隔离条5周围形成缝隙，此缝隙作为空气气压法检测通道。
[0038]隔离条5可以选择高温薄膜带、玻璃纤维布等耐高温透气性材料，这里的耐高温并不限定较高的温度，这里的耐高温透气性材料的熔点只要大于防水板I本体熔点温度即可。当然，隔离条5的材料可以不是透气性材料，选择透气性材料可以用于弥补上述隔离条5周围形成缝隙小或局部不通顺等问题，确保空气气压法检测通道的整体畅通。
[0039]本实施例，防水板I的环间搭接区2选择150_，融合密封焊接带3为一整体带条5，其位于环间搭接区2中心，带条宽3度为30mm，厚度为0.3mm。隔离条5宽度为10mm，厚度为0.2mm，其设置在融合密封焊接带3内中间部位，隔离条底部位于防水板I上，隔离条5上部还有0.1mm厚的融合密封焊接带3。
[0040]融合密封焊接带3的位置并不限定位于环间搭接区2的中心，可以偏向一侧，当偏向一侧时，在双缝爬焊情况下，需要在环间搭接区2留足焊缝4的位置。
[0041](2)采用自动爬行式焊接机进行双缝爬焊，自动爬行式焊接机沿防水板I上融合密封焊接带的分布方向进行热熔焊接，如图2、3所示，焊接的两道焊缝4位于融合密封焊接带3两侧，两道焊缝4紧邻30mm宽的带条，每道焊缝4宽度为20mm。
[0042]采用的自动爬行式焊接机需要进行改进，主要改进在加热机构与挤压滚轮部分，原自动爬行式焊接机包括挤压形成焊缝用的第一挤压滚轮6和加热机构，如图6所示，改进后的焊接机还包括用于融合密封焊接带的第二挤压滚轮7，所述第二挤压滚轮7与第一挤压滚轮6并列，或如图5所示第二挤压滚轮7位于第一挤压滚轮6后，并对加热机构的出风口进行改进，使加热机构的出风口覆盖至融合密封焊接带3区域，从而可以对两道焊缝间的融合密封焊接带3区域进行加热。
[0043](3)焊接机对防水板I热熔焊接的同时或在热熔焊接后，焊接机I的加热机构对融合密封焊接带3进行加热，使融合密封焊接带3在防水板I上熔融至流塑状态。
[0044]本实施例选择在热熔焊接的同时，焊接机的加热机构对融合密封焊接带3进行加热，这样，在对防水板I环间搭接区2进行加热焊接时，融合密封焊接带3由于熔点低于母材的熔点，可以熔融至流塑状态，
[0045](4)焊接机的滚轮(即图6中第一挤压滚轮6)挤压防水板I的焊缝区域形成焊缝4。
[0046](5)焊接机的滚轮挤压流塑状态的融合密封焊接带3区域，使其扩散至已粘接的焊缝4区域，对焊缝4进行补漏补强，在原融合密封焊接带3处形成连续均匀的密封焊缝的同时，封闭焊接不良留下的漏水点，如图3所示。
[0047]若焊缝4有漏洞，则红色流塑状态的融合密封焊接带3材料扩散至焊缝漏洞中，冷却后，焊缝上将出现红色的融合密封焊接带3材料显示的漏洞位置，此时红色的融合密封焊接带3材料对漏洞进行补强。若焊缝4没有漏洞，流塑状态的红色融合密封焊接带3材料在两道焊缝4之间形成连续均匀的密封焊缝。
[0048]焊接机的加热机构对融合密封焊接带3区域进行加热时，隔离条保持原状，如图5所示，隔离条周围形成缝隙，形成空气气压法检测通道，便于后期对焊缝进行检测。
[0049]上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种隧道防水板，其两侧为环间搭接区，相邻两幅防水板通过在环间搭接区的焊接连接在一起，其特征在于:在防水板的环间搭接区，防水板的正面和/或反面设置有融合密封焊接带，所述融合密封焊接带的分布方向与环间搭接区的焊缝方向相同，所述融合密封焊接带材料的熔点低于防水板材料的熔点。2.根据权利要求1所述的隧道防水板，其特征在于:所述融合密封焊接带设置在防水板本体一侧的环间搭接区。3.根据权利要求2所述的隧道防水板，其特征在于:所述融合密封焊接带设置在防水板本体的一面。4.根据权利要求1、2或3所述的隧道防水板，其特征在于:所述融合密封焊接带由若干带条构成。5.根据权利要求4所述的隧道防水板，其特征在于:所述融合密封焊接带由一个带条构成。6.根据权利要求1所述的隧道防水板，其特征在于:所述融合密封焊接带内设置有隔离条，所述隔离条材料的熔点高于防水板材料的熔点。7.根据权利要求6所述的隧道防水板，其特征在于:所述隔离条材料为透气性材料。8.—种隧道防水板焊接用热熔焊接机，包括挤压形成焊缝用的第一挤压滚轮和加热机构，其特征在于还包括用于融合密封焊接带的第二挤压滚轮，所述第二挤压滚轮与第一挤压滚轮并列，或第二挤压滚轮位于第一挤压滚轮后，所述加热机构的出风口覆盖至融合密封焊接带区域。
【文档编号】E21D11-38GK204283450SQ201420613545
【发明者】郑杭蓉, 邓卫东 [申请人]邓卫东