一种混凝土管片嵌缝封堵装置的制作方法

本实用新型涉及一应用于盾构隧道混凝土管片嵌缝封堵防水领域。

背景技术：

盾构隧道的防水设计原则是“以防为主、多道设防、综合治理”，盾构隧道的防水措施包括：混凝土管片自防水、隧道外的防水层、管片接缝密封垫防水、螺栓孔防水。其中接缝防水中的嵌缝防水措施的目的主要是将接缝允许渗漏量的水引导到规定位置，准确的定位为一种引导水的方法，而不是一种堵漏方式。现阶段的混凝土嵌缝防水施工位置主要两个部位：临近门洞25m及联络通道门洞段前后各5m的整环向、纵向嵌缝；一般地段嵌缝范围拱顶45°和拱底90°范围内的环向、纵向嵌缝。嵌缝施工通过修复因管片拼装过程中造成的嵌缝损伤、清理嵌缝、嵌缝表面涂刷混凝土表面处理剂、嵌缝槽底部放置水膨胀腻子条或者pe材料条、在嵌缝槽内嵌入氯丁胶乳水泥，表面抹平，总共6道工序。现阶段嵌缝防水中存在以下不足：

(1)在嵌缝施工中易出现损伤，修补质量影响嵌缝防水质量；

(2)纵缝接缝中一般设置有传力衬垫，环缝接缝时有放置纠偏楔子，都会造成嵌缝槽间距和对称程度发生改变，进而影响嵌缝材料分布和截面变形，增加了脱落的风险；

(3)在隧道使用期间，隧道拱顶传统工序施工的嵌缝中充填材料容易脱落，增加了渗漏的可能性，容易腐蚀敷设拱顶的线路，同时搭落的嵌缝充填材料也影响着地铁列车的运营安全；

(4)施工工序过多，花费大量时间。

针对以上问题，设计一种适应施工造成的嵌缝变形和损伤、防止嵌缝充填材料脱落、节省时间且提高施工质量的装置是十分有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可以提高提高嵌缝防水能力、提高施工质量的混凝土管片嵌缝封堵装置和封堵方法，本实用新型通过施加预紧力，实现装置卡嵌入嵌缝底部，从而顶住嵌缝防水条，装置定位后与嵌缝形成闭合腔，可在端侧注入氯丁胶乳水泥或者聚氨酯密封胶等充填材料最终形成整体，提高嵌缝防水能力的同时，防止嵌缝充填材料的脱落增强适应性，简化施工工序节约施工成本，适应“一字”、“t字”和“关键块”等接缝形状提高施工质量。技术方案如下：

一种混凝土管片嵌缝封堵装置，其包括定位铰链和封口盖板5，其特征在于，定位铰链通过拉结螺杆4和螺母6与封口盖板5相连，其中，

定位铰链包括弹簧卡板3、定位卡板1和中心转轴2三个部分；

所述的中心转轴2在连接弹簧卡板3和定位卡板1的同时与拉结螺杆4相连接；

所述的定位卡板1包括固定卡板短板刃101、第一铰链外圈102和固定卡板长板刃103，定位卡板1通过第一铰链外圈102与中心转轴2相连接，截面呈“一”形状，其沿纵向双侧板端加工有所述的固定卡板短板刃101和所述的固定卡板长板刃103，使之更加容易嵌入嵌缝侧壁，并且适应单侧嵌缝槽形式；

所述的弹簧卡板3包括弹簧卡板刃301、第二铰链外圈302和弹簧片303；弹簧卡板3通过第二铰链外圈302与中心转轴2相连接，弹簧卡板3横截面呈“√”形状，其沿纵向单侧板端加工有所述的弹簧卡板刃301，使之更加容易嵌入嵌缝槽侧壁，正常状态下使得定位铰链在所述弹簧片303的作用下处于张开状态，使用时通过对折为定位铰链提供弹性反力；

所述的拉结螺杆4在远离中心转轴的一端设置拉结螺杆外螺纹401，用于配合螺母6和封口盖板5实现预紧力的施加，拉结螺杆4和中心转轴2之间固定连接。

优选地，封口盖板5，根据嵌缝的走向和交叉设置有不同的适配结果，包括一字缝封口盖板501、“t”字缝封口盖板502和关键块封口盖板503。

本实用新型应用于盾构隧道混凝土管片嵌缝防水施工，具有以下优点：

1.装置部件少安装简单方便，对施工人员的技术要求低；

2.安装后牢固可靠，提高了嵌缝的防水能力，防止嵌缝充填材料在盾构隧道运营期间出现脱落，提高了地铁运营的安全性；

3.装置适用于各种嵌缝结构形式，并且不需要对嵌缝进行封口抹平，节约了材料；

4.在装置安装后统一进行注入氯丁胶乳水泥或者聚氨酯密封胶，提高了施工的质量和效率；

附图说明

图1装置整体装配正视图

图中标号说明：1—固定卡板；2—中心转轴；3—弹簧卡板；4—拉结螺杆；5—封口盖板；6—螺母。

图2装置整体装配立体图

图中标号说明：1—固定卡板；2—中心转轴；3—弹簧卡板；4—拉结螺杆；6—螺母。

图3弹簧卡板细部构造图

图中标号说明：301—弹簧卡板刃；302—第二铰链外圈；303—弹簧片；

图4固定卡板细部构造图

图中标号说明：101—固定卡板短板刃；102—第一铰链外圈；103—固定卡板长板刃；

图5拉结螺杆及中心转轴细部图

图中标号说明：2—中心转轴；4—拉结螺杆；401—拉结螺杆外螺纹；

图6封口盖板图

图中标号说明：501—一字缝封口盖板；502—“t”字缝封口盖板；503—关键块封口盖板；504—拉结螺杆穿孔；

图7嵌缝和装置适配图

图中标号说明：8—混凝土管片；9—水膨胀腻子条或者pe材料条；

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述：

如图1和图2所示，一种混凝土管片嵌缝封堵装置包括固定卡板1、中心转轴2、弹簧卡板3、拉结螺杆4、封口盖板5、螺母6组成。其中固定卡板2、中心转轴2和弹簧卡板3共同组成铰链。

如图3所示，弹簧卡板3截面呈现“√”的形状，弹簧片303主要功能是为铰链提供弹力，用于混凝土管片嵌缝封堵装置插入到嵌缝槽中，使得固定卡板1的固定卡板长板刃103和弹簧卡板3的弹簧卡板刃301或者固定卡板1的固定卡板短板刃101与嵌缝槽两侧侧壁压紧，为混凝土管片嵌缝封堵装置安装时提供支持和定位。铰链外圈302内部插入中心转轴2。

如图4所示，固定卡板1截面呈现“一”的形状，固定卡板长板刃103与弹簧卡板刃301相互配合适用于嵌缝槽截面对称的情况，固定卡板长板刃103和固定卡板短板刃101组合适用于单侧嵌缝槽的情况。铰链外圈102内部插入中心转轴2。

如图5所示，拉结螺杆4和中心转轴2之间固接。拉结螺杆底部设置为外螺纹401，通过拉结螺杆外螺纹401和螺母6之间的的啮合拧紧，提供预紧力。在预紧力的作用下固定卡板长板刃103和弹簧卡卡板刃301、固定卡板短板刃101与嵌缝槽的侧壁进一步压紧，使得混凝土管片嵌缝封堵装置与嵌缝槽的侧壁牢固卡紧在一起不松动。

如图6所示，封口盖板5，根据嵌缝的走向和交叉设置一字缝封口盖板501、“t”字缝封口盖板502和关键块封口盖板503，封口盖板5的宽度大于嵌缝槽的宽度，根据实际施工需求可进行定制，在封口盖板503上设置拉结螺杆穿孔504，由拉结螺杆4的预紧力作用下与嵌缝槽两侧管片表面贴合，进行封闭。

如图7所示，不同嵌缝槽截面下的混凝土管片嵌缝封堵装置的适配图。装置安装时可为水膨胀腻子条或者pe材料条8提供支持力，提高了与混凝土管片7之间的闭合压力提高防水能力.

一种混凝土管片嵌缝封堵装置的具体操作方法包括以下几个步骤：

步骤1、判断嵌缝的损伤程度，若嵌缝槽两侧管片8裂缝延伸入嵌缝槽侧壁或者有明显裂缝或者剥落，则需要对嵌缝进行修复。

步骤2、嵌缝表面涂抹混凝土表面处理剂。

步骤3、嵌缝槽底部放置密封材料，如，水膨胀腻子条或者pe材料条8。

步骤4、将嵌缝封堵装置的弹簧卡板3和定位卡板1闭合推入到嵌缝槽的底部与水膨胀腻子条或者pe材料条8，压紧。

步骤5、安装封口盖板使5，拧紧配套螺母6。

步骤6、在嵌缝槽和封口盖板5形成的闭合腔的端口注入氯丁胶乳水泥或者聚氨酯密封胶，直到另一侧端口流出进行封堵。