一种装配式下穿隧道的变形缝防水装置的制作方法

本实用新型涉及一种下穿隧道施工技术，特别是一种装配式下穿隧道的变形缝防水装置。

背景技术：

随着城市化进程的加快及城市路网的越来越成熟，对于城市的老旧道路的快速化改造变得日趋重要。在道路快速化改造中，设置下穿隧道是较为科学的道路结构，它节约地面空间,整体效果简洁美观，因此得到广泛的应用。由于对现有道路进行下穿隧道改造是在既有城市路网中进行的，所以施工的工期要求严格，以减少对城市生活的干扰。

现有下穿隧道多采用模板支架、现浇混凝土的形式进行施工，但存在施工工期较长的问题；现提出了装配式下穿隧道的设计，在预制工厂内完成隧道的预制，再在施工现场进行拼装的施工模式，其具有节约工期、施工成本及环境污染小的优点，所以受到本领域的重点关注。

但装配式下穿隧道结构需要进行隧道段的拼装，如何保证拼缝的防水性能成为能否完成整个装配式下穿隧道拼装的关键，状况多变的地下隧道工程中，各个隧道段存在不同程度的变形或沉降可能，因此沿隧道长度方向每20-30m需要设置一条变形缝，而采用现浇方式制作的下穿隧道的变形缝接头形式并不适应于装配式的下穿隧道，因此有必要对装配式下穿隧道的隧道段之间的变形缝的防水结构进行专门设计和研究。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对装配式下穿隧道的隧道段沿隧道长度方向每20-30m需要设置一条变形缝，而采用现浇方式制作的下穿隧道的变形缝接头形式并不适应于装配式的下穿隧道，提供一种装配式下穿隧道的变形缝防水装置，该装置对隧道段拼缝形成多道防水结构，实际上形成了多道柔性接头，其允许在拼缝部位发生微量位移，解决隧道大弧度转角拼缝以及不均匀沉降隧道拼缝的问题，满足装配式下穿隧道变形缝的防水需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种装配式下穿隧道的变形缝防水装置，包括设置在第一隧道段和第二隧道段拼缝之间的塑料泡沫板，沿隧道径向将拼缝分别定义为拼缝内侧、拼缝中段和拼缝外侧，拼缝内侧设置有橡胶止水带，拼缝外侧设有金属止水带，在隧道变形缝处形成多层防水结构。

该防水装置的拼缝内设置多层防水结构，在拼缝外侧设置金属止水带，在拼缝内侧设置橡胶止水带，并配合塑料泡沫板及拼缝表层的其他防水层结构，形成多道防水结构，金属止水带和橡胶止水带实际上为柔性接头，其允许在拼缝部位发生微量位移，解决隧道大弧度转角位置拼缝以及存在不均匀沉降地理条件处的隧道拼缝问题，适应于隧道段多个方位的变形，具有较好的防水性能，满足装配式下穿隧道变形缝处的防水需求。

进一步地，在拼缝内侧设置橡胶止水带，在拼缝外侧设置金属止水带，即将金属止水带设置在隧道的迎水面，具有更好的防腐和阻水效果，而橡胶止水带设置在拼缝内侧，更好地满足变形需求。

作为本实用新型的优选方案，所述第一隧道段和第二隧道段中之一为阳头隧道段，另一个为阴头隧道段，在拼缝前，所述塑料泡沫板粘贴于阳头隧道段上。粘贴于阳头隧道段上的塑料泡沫板来填充拼缝之间的间隙，防止坚硬异物进入变形缝的空隙中，妨碍止变形缝的自由变形，优选硬质塑料泡沫板；而分为阳头隧道段和阴头隧道段来进行组装，便在拼缝内设置连接两个隧道段的防水和加强部件。

作为本实用新型的优选方案，对于底板拼缝，还设有两端分别放置在阳头隧道段和阴头隧道段内的钢筋，所述钢筋设置在靠近拼缝中段的位置，所述钢筋表面带有环氧树脂涂层。由于底板对强度的要求更高，在底板上的拼缝中设置钢筋连接两侧隧道段，对隧道底板进行加强，对应地在两侧的隧道段内开设延伸至拼缝处的安装孔，采用的钢筋优选带有环氧树脂涂层的成品钢筋。

作为本实用新型的优选方案，所述橡胶止水带包括拼缝两侧隧道段上配合设置的后浇带槽，以及设置在后浇带槽内的预埋钢筋固定板，还配合设有覆盖拼缝的橡胶止水条。该橡胶止水带包括后浇带槽及槽底设置的橡胶止水带，拼缝两侧的隧道段拼装组成后浇带槽后，在槽底安装橡胶止水条，优选带状的橡胶止水条，沿隧道环向将拼缝覆盖，并通过后浇带槽内的预埋钢筋固定板将橡胶止水条固定在槽底，再进行后浇带槽内的混凝土浇注，形成整个橡胶止水带结构，即形成了柔性加硬性结合的止水结构。

作为本实用新型的优选方案，所述金属止水带包括拼缝两侧隧道环上配合设置的后浇带槽，以及设置在后浇带槽内的预埋钢筋固定板，还配合设有覆盖拼缝的金属止水片。该金属止水带包括后浇带槽及槽底设置的金属止水片，拼缝两侧的隧道段拼装组成后浇带槽后，在槽底安装金属止水片沿隧道环向将拼缝覆盖，并通过后浇带槽内的预埋钢筋固定板将金属止水片固定在槽底，再进行后浇带槽内的混凝土浇注，形成整个金属止水带结构，即形成了柔性加硬性结合的止水结构，而金属材料的止水带适应于隧道的微量不均匀变形，金属材质也更适应于隧道外侧的防水需求，在防水持久性和柔性变形需求之间达到最好的平衡。

作为本实用新型的优选方案，拼缝后，在后浇带槽内浇注后浇混凝土，在后浇带槽侧壁上还设有遇水膨胀止水条。后浇带槽沿隧道段环向设置，遇水膨胀止水条沿后浇带槽侧壁设置，加强后浇带的防水结构，减缓水份进入到橡胶止水带和金属止水带位置，利于隧道保持良好的防水性能。

作为本实用新型的优选方案，在所述橡胶止水带外还设有隧道内侧止水层，所述隧道内侧止水层为密封膏。隧道内侧的拼缝表面设置隧道内侧止水层，增加一道外部防水结构，进一步保证隧道的防水性能，止水材料优选双组分聚硫密封膏。

作为本实用新型的优选方案，在侧墙拼缝的金属止水带外还设有隧道侧墙外侧止水层，其从内到外依次设有防水涂料层、防水卷材层和混凝土保护层。对于侧墙的拼缝外侧增设侧墙外侧止水层，由于侧墙外侧为迎水层，该止水层从内向外依次设置防水涂料层、防水卷材层和混凝土保护层三层防水结构，满足防水需求。

作为本实用新型的优选方案，底板拼缝的金属止水带为燕尾槽式止水带，所述燕尾槽式止水带包括预埋在阳头隧道段内的金属止水片，在阴头隧道段内对应设置燕尾形后浇槽，所述金属止水片延伸至燕尾形后浇槽内，且设有与燕尾形后浇槽连通的注浆孔，所述注浆孔的端口位于阴头隧道段的内壁上，所述燕尾槽式止水带设置在靠近拼缝中段的位置。对于底板的拼缝防水要求更高，燕尾槽式止水带包括了在阳头隧道环内设置的金属止水片，在阴头隧道环内对应设置燕尾形后浇槽，拼缝后，金属止水片覆盖拼缝并伸入燕尾形后浇槽内，并通过注浆孔注满燕尾形后浇槽将金属止水片固定，形成隧道底板拼缝的又一止水结构，增强底板拼缝的防水性能。

作为本实用新型的优选方案，所述金属止水片为紫铜止水片。采用紫铜材料的止水片，利用其抗腐蚀能力强、强度高，能承受较大变形的优点，达到长久和稳定的防水效果。

作为本实用新型的优选方案，在隧道底板的拼缝外侧设有隧道底板外侧止水层，所述隧道底板外侧止水层从内到外依次设有水泥压浆层、内层混凝土层、防水卷材层和外层混凝土层。由于隧道底板的拼缝外侧是与隧洞底部泥土直接接触，将隧道底板外侧止水层设置为从内到外水泥压浆层、内层混凝土层、防水卷材层和外层混凝土层的结构，形成多层防水层，并且在拼缝处还可将防水卷材设置为两层，达到满足底板拼缝防水需求的防水结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、该装置对隧道段拼缝形成多道防水结构，实际上形成了多道柔性接头，其允许在拼缝部位发生微量位移，解决隧道大弧度转角拼缝以及不均匀沉降隧道拼缝的问题，满足装配式下穿隧道变形缝的防水需求；

2、粘贴于阳头隧道段上的塑料泡沫板来填充拼缝之间的间隙，防止坚硬异物进入变形缝的空隙中，妨碍止变形缝的自由变形，优选硬质塑料泡沫板；而分为阳头隧道段和阴头隧道段来进行组装，便在拼缝内设置连接两个隧道段的防水和加强部件；

3、橡胶止水带形成了柔性加硬性结合的止水结构，保证变形缝的防水效果；紫铜止水带形成了柔性加硬性结合的止水结构，而金属材料的金属止水带适应于隧道的微量不均匀变形，金属材质也更适应于隧道外侧的防水需求，在防水持久性和柔性变形需求之间达到最好的平衡；

4、后浇带槽沿隧道段环向设置，遇水膨胀止水条沿后浇带槽侧壁设置，加强后浇带的防水结构，减缓水份进入到橡胶止水带和金属止水带位置，利于隧道保持良好的防水性能；

5、对于底板的拼缝防水要求更高，燕尾槽式止水带包括了在阳头隧道环内设置的金属止水片，在阴头隧道环内对应设置燕尾形后浇槽，拼缝后，金属止水片覆盖拼缝并伸入燕尾形后浇槽内，并通过注浆孔注满燕尾形后浇槽将金属止水片固定，形成隧道底板拼缝的又一止水结构，增强底板拼缝的防水性能；

6、隧道底板外侧止水层设置为从内到外水泥压浆层、内层混凝土层、防水卷材层和外层混凝土层的结构，形成多层防水层，并且在拼缝处还可将防水卷材设置为两层，达到满足底板拼缝防水需求的防水结构。

附图说明

图1为装配式隧道单个隧道段的拼装结构示意图。

图2是本实用新型装配式隧道的底板拼缝处的变形缝防水装置的结构示意图。

图3为装配式隧道的侧墙拼缝处的变形缝防水装置的结构示意图。

图4为图2中燕尾槽式止水带的结构示意图。

图5为图3中拼缝端部的金属止水带结构示意图。

图6为图2和图3中拼缝端部的橡胶止水带结构示意图。

图中标记：1-底板，2-顶板，3-左竖墙，4-中竖墙，5-右竖墙，6-后浇带槽，7-塑料泡沫板，8-紫铜止水片，9-止水片活动端，10-燕尾形后浇槽，11-注浆孔，12-钢筋，13-预埋钢筋固定板，14-螺栓，15-遇水膨胀止水条，16-快速型膨胀止水条，17-隧道底板外侧止水层，171-水泥压浆层，172-内层混凝土层，173-改性沥青防水卷材，174-外层混凝土层，18-隧道侧墙外侧止水层，19-隧道内侧止水层，20-第一隧道段，21-第二隧道段，22-橡胶止水条。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，对于装配式下穿隧道，为了便于运输和拼装，将单块隧道段分为了W型的底板1和M型的顶板2，在底板1和顶板2之间设置了三个竖墙，左竖墙3、右竖墙4和中竖墙5，底板1和顶板2加上三个竖墙即构成了隧道的基本结构，实现了单块隧道段的快速化拼装；在将多个单块隧道段拼接形成隧道时，考虑设置变形缝，对于变形缝的防水结构，本实施例提供一下方案：

如图2至图6所示，本实施例的装配式下穿隧道的变形缝防水装置，包括设置在第一隧道段20和第二隧道段21拼缝之间的塑料泡沫板7，沿隧道径向将拼缝分别定义为拼缝内侧、拼缝中段和拼缝外侧，拼缝外侧设有金属止水带，在隧道变形缝处形成多层防水结构。

进一步地，所述第一隧道段20和第二隧道段21中之一为阳头隧道段，另一个为阴头隧道段，在拼缝前，所述塑料泡沫板7粘贴于阳头隧道段上。粘贴于阳头隧道段上的塑料泡沫板来填充拼缝之间的间隙，防止坚硬异物进入变形缝的空隙中，妨碍止变形缝的自由变形，优选硬质塑料泡沫板；而分为阳头隧道段和阴头隧道段来进行组装，便在拼缝内设置连接两个隧道段的防水和加强部件。

如图2所示，对于底板拼缝，还设有两端分别放置在阳头隧道段和阴头隧道段内的钢筋12，所述钢筋12设置在靠近拼缝中段的位置，所述钢筋12表面带有环氧树脂涂层。由于底板对强度的要求更高，在底板上的拼缝中设置钢筋连接两侧隧道段，对隧道底板进行加强，对应地在两侧的隧道段内开设延伸至拼缝处的安装孔，采用的钢筋优选带有环氧树脂涂层的成品钢筋。

本实施例中，在塑料泡沫板7靠近拼缝端口的位置还设有快速性膨胀止水条16，形成整个防水结构的密封防水结构。

综上所述，本实施例的防水装置的拼缝内设置多层防水结构，在拼缝外侧设置金属止水带，在拼缝内侧设置橡胶止水带，并配合塑料泡沫板及拼缝表层的其他防水层结构，形成多道防水结构，金属止水带和橡胶止水带实际上为柔性接头，其允许在拼缝部位发生微量位移，解决隧道大弧度转角位置拼缝以及存在不均匀沉降地理条件处的隧道拼缝问题，适应于隧道段多个方位的变形，具有较好的防水性能，满足装配式下穿隧道变形缝处的防水需求；

进一步地，在拼缝内侧设置橡胶止水带，在拼缝外侧设置金属止水带，即将金属止水带设置在隧道的迎水面，具有更好的防腐和阻水效果，而橡胶止水带设置在拼缝内侧，更好地满足变形需求。

实施例2

如图2至图6所示，根据实施例1所述的装配式下穿隧道的变形缝防水装置，本实施例的橡胶止水带包括拼缝两侧隧道段上配合设置的后浇带槽6，以及设置在后浇带槽6内的预埋钢筋固定板13，还配合设有覆盖拼缝的橡胶止水条22。

本实施例的橡胶止水带包括后浇带槽及槽底设置的橡胶止水带，拼缝两侧的隧道环拼装组成后浇带槽后，在槽底安装橡胶止水条，优选带状的橡胶止水条，沿隧道环向将拼缝覆盖，并通过后浇带槽内的预埋钢筋固定板将橡胶止水条固定在槽底，再进行后浇带槽内的混凝土浇注，形成整个橡胶止水带结构，即形成了柔性加硬性结合的止水结构。

进一步地，如图2和图5所示，本实施例的金属止水带包括拼缝两侧隧道环上配合设置的后浇带槽6，以及设置在后浇带槽6内的预埋钢筋固定板13，还配合设有覆盖拼缝的金属止水片，本实施例采用紫铜止水片8。该金属止水带包括后浇带槽及槽底设置的紫铜止水片，拼缝两侧的隧道环拼装组成后浇带槽后，在槽底安装紫铜止水片沿隧道环向将拼缝覆盖，并通过后浇带槽内的预埋钢筋固定板将紫铜止水片固定在槽底，再进行后浇带槽内的混凝土浇注，形成整个紫铜止水带结构，即形成了柔性加硬性结合的止水结构，而紫铜材料的止水带适应于隧道的微量不均匀变形，金属材质也更适应于隧道外侧的防水需求，在防水持久性和柔性变形需求之间达到最好的平衡；采用紫铜材料的止水片，利用其抗腐蚀能力强、强度高，能承受较大变形的优点，达到长久和稳定的防水效果。

如图6所示，在后浇带槽6底的橡胶止水条22与预埋钢筋固定板13连接时，采用螺栓14配合螺母固定，在将橡胶止水条22固定在后浇带槽6槽底后再进行混凝土浇注操作。

进一步地，拼缝后，在后浇带槽6内浇注后浇混凝土，在后浇带槽6侧壁上还设有遇水膨胀止水条15，如图3所示，在槽侧壁设有两条遇水膨胀止水条15。后浇带槽沿隧道环环向设置，遇水膨胀止水条沿后浇带槽侧壁设置，加强后浇带的防水结构，减缓水份进入到橡胶止水带和紫铜止水带位置，利于隧道保持良好的防水性能。

实施例3

如图2至图6所示，根据实施例1或实施例2所述的装配式下穿隧道的变形缝防水装置，本实施例在所述橡胶止水带外还设有隧道内侧止水层19，本实施例的所述隧道内侧止水层19为密封膏。隧道内侧的拼缝表面设置隧道内侧止水层，增加一道外部防水结构，进一步保证隧道的防水性能，止水材料优选双组分聚硫密封膏。

进一步地，在侧墙拼缝的金属止水带外还设有隧道侧墙外侧止水层18，从内到外依次设有防水涂料层、防水卷材层和混凝土保护层。对于侧墙的拼缝外侧增设侧墙外侧止水层，由于侧墙外侧为迎水层，该止水层从内向外依次设置防水涂料层、防水卷材层和混凝土保护层三层防水结构，满足防水需求。

实施例4

如图2至图4所示，根据实施例1至实施例3之一所述的装配式下穿隧道的变形缝防水装置，本实施例在底板拼缝处的金属止水带为燕尾槽式止水带，所述燕尾槽式止水带包括预埋在阳头隧道段内的金属止水片，本实施例为紫铜止水片8，在阴头隧道段内对应设置燕尾形后浇槽10，所述紫铜止水片8延伸至燕尾形后浇槽10内，伸入燕尾形后浇槽10内的止水片为止水片活动端9，且设有与燕尾形后浇槽10连通的注浆孔11，所述注浆孔11的端口位于阴头隧道段的内壁上，所述燕尾槽式止水带设置在靠近拼缝中段的位置。

对于底板的拼缝防水要求更高，燕尾槽式止水带包括了在阳头隧道环内设置的金属止水片，在阴头隧道环内对应设置燕尾形后浇槽，拼缝后，金属止水片覆盖拼缝并伸入燕尾形后浇槽内，并通过注浆孔注满燕尾形后浇槽将金属止水片的止水片活动端固定，形成隧道底板拼缝的又一止水结构，增强底板拼缝的防水性能。

进一步地，本实施例在隧道底板的拼缝外侧设有隧道底板外侧止水层17，所述隧道底板外侧止水层17从内到外依次设有水泥压浆层171、内层混凝土层172、防水卷材层173和外层混凝土层174。由于隧道底板的拼缝外侧是与隧洞底部泥土直接接触，将隧道底板外侧止水层设置为从内到外水泥压浆层、内层混凝土层、防水卷材层和外层混凝土层的结构，形成多层防水层，本实施例设有两层防水卷材设，达到满足底板拼缝防水需求的防水结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。