一种自锁式止水的柔性承插接头防水构造及地下管廊的制作方法

本发明涉及市政地下管道，特别是涉及一种自锁式止水的柔性承插接头防水构造及地下管廊。

背景技术：

1、城市地下综合管廊是推进新型城市建设的重要基础设施，综合管廊可将原本缺乏统一规划设计、杂乱无章的水、电、通讯、燃气、热力等城市生命线工程进行综合排布，通过合理设计断面舱室功能及合理规划选线，解决目前城市生命线工程韧性低，运维检修困难，应急抢修难度大成本高等痛点。装配式地下综合管廊是一种集施工效率高、加工生产质量好精度高等优点于一身的绿色管廊施工技术。管廊断面标准化程度较高，目前已形成多部规范、图集，工程应用较为广泛。

2、目前预制管廊节段构造及防水做法，通常以国标图集《预制混凝土综合管廊》18gl204中，分为柔性承插式接头、纵向锁紧承插式接头、胶接预应力接头三类承插接头。承插接头指的是沿管廊长度方向连接的两段混凝土节段的连接处。

3、接头密封主要采用弹性橡胶密封圈及遇水膨胀复合密封圈等材料，依靠橡胶材料弹性及截面设计，在承插接头缝隙间形成变形或体积膨胀挤压的密封橡胶环路，起到对承插接头缝隙间的防水保护作用，从而实现隔离管廊的内外隔离。这种橡胶密封圈防水做法在目前的管廊应用中主要存在以下问题：

4、1.老化问题：橡胶材料受氧化、温度、湿度等影响导致逐渐老化，出现龟裂、硬化等现象，影响其密封性能和使用寿命。

5、2.安装问题：制作及安装过程中误差导致胶圈与管口尺寸或形状不匹配，使得密封性受到影响。

6、3.性能问题：胶圈保证密封性的容许弹性变形较小，无法适应柔性承插接头处可能出现较大相对位移或转角变形的使用工况要求。

7、4.维护问题：胶圈使用过程中检查维护成本高，失效后不易更换。

8、因此，需要对现有的承插接头进行改进以避免上述问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种自锁式止水的柔性承插接头防水构造，所述柔性承插接头防水构造包括：

2、沿地下管廊长度方向左右连接的第一混凝土节段及第二混凝土节段；所述第一混凝土节段的连接端具有向右凸出的第一凸出部，所述第二混凝土节段的连接端具有向左凸出的第二凸出部，第一凸出部与第二凸出部相互卡合；

3、所述第一凸出部的外表面固定有弹性插片，所述弹性插片为u型且开口朝右，所述第二凸出部靠近第一混凝土节段的左端面固定有弹性锁槽，所述弹性锁槽也为u型且开口朝向管廊内侧，所述弹性锁槽内填充有胶粘剂；在第二混凝土节段靠近第一混凝土节段的过程中，第二凸出部的左端面推动弹性插片的活动端，使其发生弹性变形并插入所述弹性锁槽内，弹性插片插入过程中与弹性锁槽内胶粘剂充分结合实现连接固定，当所述第二混凝土节段移动到位与第一混凝土节段卡合时，所述弹性插片转变为l型。

4、优选地，所述第一凸出部由第一混凝土节段的外壁向内收缩形成，所述第二凸出部由第二混凝土节段的内壁向外收缩形成，所述第一凸出部的内表面与第一混凝土节段的内壁齐平，所述第二凸出部的外表面与第二混凝土节段的外壁齐平。

5、优选地，l型的弹性插片包括竖直段、水平段、以及连接竖直段与水平段的圆弧段，所述竖直段位于所述弹性锁槽内，所述水平段与第一凸出部的外表面固定，所述圆弧段位于第一凸出部外表面与第二凸出部内表面之间的第一间隙内。

6、优选地，所述第一凸出部的右端面固定有限位垫，所述限位垫位于所述第一凸出部与第二混凝土节段之间以形成间隙。

7、优选地，所述第一凸出部外表面与第二凸出部的内表面之间具有第一间隙，所述第一凸出部的右端面与第二混凝土节段之间具有第二间隙，所述第二凸出部的左端面与第一混凝土节段之间具有第三间隙。

8、优选地，所述第一凸出部设有竖直贯穿第一凸出部的预留孔道，用于灌入防水封堵材料，所述防水封堵材料填充于l型的弹性插片的圆弧段与限位垫之间的第一间隙和第二间隙内。

9、优选地，所述第三间隙远离第二间隙的外端口处填充有嵌缝密封胶。

10、优选地，所述弹性插片及弹性锁槽为环绕混凝土节段端面一周的连续板状结构，以对连接处形成一周完整的防水构造。

11、优选地，混凝土节段的端面为封闭的矩形框，l型弹性插片为环绕第一混凝土节段端面一周的连续板状结构，l型弹性插片在矩形框的转角处为弯折板节段，所述弹性插片在矩形框的非转角处为直板节段，所述弯折板节段包括第一竖直段、第一水平段及第一圆弧段，所述直板节段包括第二竖直段、第二水平段及第二圆弧段；所述第一竖直段、第二竖直段均为l型弹性插片的竖直段沿周向标定出的一部分，所述第一水平段、第二水平段均为l型弹性插片的水平段沿周向标定出的一部分，所述第一圆弧段、第二圆弧段均为l型弹性插片的圆弧段沿周向标定出的一部分；

12、所述第一竖直段沿混凝土节段的周向分为矩形板及对称连接于矩形板两侧的梯形板，梯形板的腰与矩形板连接；在所述第一混凝土节段与第二混凝土节段承插卡合前，所述梯形板与矩形板为超过90度的钝角折叠；在承插卡合过程中，所述梯形板与矩形板的钝角折叠处逐渐展开，所述矩形板及梯形板靠近弹性锁槽的棱边逐渐插入所述弹性锁槽对应的节段内；在承插卡合完成后，所述梯形板远离所述矩形板的腰与所述直板节段的第二竖直段叠合连接，所述梯形板远离所述矩形板的腰涂有粘钢结构胶，以实现与所述第二竖直段在叠合连接处的固定。

13、本发明还提供一种地下管廊，包括所述的柔性承插接头防水构造。

14、如上所述，本发明提供一种自锁式止水的柔性承插接头防水构造及地下管廊，具有以下

15、有益效果：

16、本发明主要解决传统橡胶密封圈对柔性承插接头大变形及加工时安装误差的不适应，同时从材料层面减轻止水构造老化问题，延长使用寿命，降低维护成本；

17、弹性自锁方式对承插口接缝处混凝土基底的加工精度要求较传统橡胶密封圈的要求更低，可提高预制加工成品率，减小加工及安装施工误差导致的防水失效概率。

18、创新的防水构造做法以组合后的拼接体为主要防线，后灌浆的防水封堵材料为二道防线，防水性能较高，且能够适应承插口较大相对位移及转角变形工况，具有更广泛的使用前景和更高的防水可靠性。

19、高等级的不锈钢止水板相对传统橡胶材料封闭胶圈具有更好的耐久性，可大大延长综合管廊使用寿命，并降低运维成本。

技术特征：

1.一种自锁式止水的柔性承插接头防水构造，其特征在于，所述柔性承插接头防水构造包括：

2.根据权利要求1所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：所述第一凸出部由第一混凝土节段的外壁向内收缩形成，所述第二凸出部由第二混凝土节段的内壁向外收缩形成，所述第一凸出部的内表面与第一混凝土节段的内壁齐平，所述第二凸出部的外表面与第二混凝土节段的外壁齐平。

3.根据权利要求1所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：l型的弹性插片包括竖直段、水平段、以及连接竖直段与水平段的圆弧段，所述竖直段位于所述弹性锁槽内，所述水平段与第一凸出部的外表面固定，所述圆弧段位于第一凸出部外表面与第二凸出部内表面之间的第一间隙内。

4.根据权利要求3所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：所述第一凸出部的右端面固定有限位垫，所述限位垫位于所述第一凸出部与第二混凝土节段之间以形成间隙。

5.根据权利要求4所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：所述第一凸出部外表面与第二凸出部的内表面之间具有第一间隙，所述第一凸出部的右端面与第二混凝土节段之间具有第二间隙，所述第二凸出部的左端面与第一混凝土节段之间具有第三间隙。

6.根据权利要求5所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：所述第一凸出部设有竖直贯穿第一凸出部的预留孔道，用于灌入防水封堵材料，所述防水封堵材料填充于l型的弹性插片的圆弧段与限位垫之间的第一间隙和第二间隙内。

7.根据权利要求6所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：所述第三间隙远离第二间隙的外端口处填充有嵌缝密封胶。

8.根据权利要求3所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：所述弹性插片及弹性锁槽为环绕混凝土节段端面一周的连续板状结构，以对连接处形成一周完整的防水构造。

9.根据权利要求3所述的柔性承插接头防水构造，其特征在于：

10.一种地下管廊，其特征在于：包括如权利要求1-9任一所述的柔性承插接头防水构造。

技术总结
本发明提供一种自锁式止水的柔性承插接头防水构造及地下管廊，该柔性承插接头防水构造包括相互卡合的第一混凝土节段及第二混凝土节段，第一混凝土节段与第二混凝土节段之间通过结构胶将弹性插片固定连接于弹性锁槽内，形成连续止水板构造；同时，止水板与承插口工作面之间的间隙内填充有密封防水材料，形成接口竖向限位，并提供防水构造第二道防线，从而进一步提高防水可靠性。本发明的承插接头防水板构造于承插过程中自动连接并锁定，加工误差冗余度大，施工方便，耐久性好，可应用于各类市政埋地管、涵等线型构筑物承插接口，具有良好的变形适应能力和防水可靠性，有利于社会经济可持续发展，具有良好的经济和社会效益。

技术研发人员：李新亮,文勇,胡晓静
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27