盾构隧道增强型防水密封垫的制作方法

1.本实用新型的实施例涉及至少一种实施例涉及一种密封垫，更具体地，涉及一种盾构隧道增强型防水密封垫。


背景技术：

2.现有的盾构隧道的管片的外沿多设置有密封垫，相邻的管片的相面对两个密封垫紧密接触以将相邻的管片之间的缝隙密封。当水渗入缝隙时，在水压作用下容易导致密封垫与管片和/或相邻密封垫之间的缝隙张开，以致被水击穿、失效。


技术实现要素：

3.针对于现有的技术问题，本实用新型提供一种盾构隧道增强型防水密封垫，密封垫的本体在于管片相面对的第一表面上形成第一膨胀层，在与第一膨胀层向背的第二表面上设置凸出部，当水与第一膨胀层接触的状态下、第一膨胀层发生膨胀，不但使第一膨胀层与管片之间的缝隙被密封还使本体向凸出部一侧移动，以使凸出部和相面对的管片之间的缝隙更小，具有较好的密封效果。
4.为了实现上述目的，作为本实用新型提供一种密封垫，适用于对盾构隧道内的相邻的管片之间的间隙进行密封，包括：本体，所述本体的与管片相面对的第一表面设置有第一膨胀层，适用于在与水接触的状态下发生膨胀，用以将所述第一膨胀层与管片之间的缝隙密封，所述本体的与所述第一表面向背的第二表面设置有至少一个凸出部，适用于在所述第一膨胀层发生膨胀的状态下，被抵靠在与所述凸出部相邻的管片的端面、并发生弹性形变，以提升所述凸出部与管片之间的摩擦力并将所述凸出部与管片之间的缝隙密封。
5.在一种示意性的实施例中，所述本体的与其他密封垫相面对的第三表面设置有第二膨胀层，适用于在与水接触的状态下发生膨胀，用以将相邻的两个所述密封垫之间的缝隙密封。
6.在一种示意性的实施例中，所述本体的位于所述管片内的第一端的所述第一表面至第二表面之间的间距大于由所述管片伸出的所述本体的第二端的间距。
7.在一种示意性的实施例中，所述第一端至第二端之间的连接位置形成夹角，所述夹角包括钝角。
8.在一种示意性的实施例中，所述本体的位于所述第一表面及第二表面之间的第四表面上设置有多个槽形部。
9.在一种示意性的实施例中，所述槽形部的槽口的宽度大于槽底的宽度、并且所述槽底被构造成拱形，适用于在所述本体受到由所述槽底至槽口的方向的压力的状态下，所述槽形部发生沿受压方向和/或向所述槽口的两侧扩张的方向的弹性形变，以分散所述本体受到的一部分压缩力。
10.在一种示意性的实施例中，所述本体内沿第一方向间隔设置有多个沿与所述第一方向相正交的第二方向延伸的通孔，适用于在所述本体受到沿与所述第一方向及第二方向
均正交的第三方向的压力对的状态下，发生形变、以分散所述本体受到的一部分应力。
11.在一种示意性的实施例中，位于所述第三方向上的同一位置的多个所述通孔形成一个通孔阵列，所述本体上设置有多个所述通孔阵列。
12.在一种示意性的实施例中，在所述第三方向上相邻的两个所述通孔阵列中的所述通孔错位设置。
13.在一种示意性的实施例中，所述凸出部被构造成包括齿形、半圆形及多边形中的至少一种。
14.根据本实用新型提供的盾构隧道增强型防水密封垫，包括本体，本体的第一表面设置有第一膨胀层，本体的与第一表面相背的第二表面上设置有凸出部，第一膨胀层及凸出部均与相面对的管片的端面紧密接触。在水与第一膨胀层接触的状态下，第一膨胀层至少沿厚度方向发生膨胀，以使第一膨胀层与管片之间的缝隙进一步被密封，并且，由于第一膨胀层发生的形变还会将本体向另一侧挤压，以将凸出部更为紧密的抵靠在相面对的管片的端面上，以增加凸出部与管片之间的摩擦力，可较为有效的防止本体与管片发生错位并进一步将凸出部与管片之间的缝隙进行密封。
附图说明
15.图1是根据本实用新型的一种示意性实施例的盾构隧道增强型防水密封垫的主视图；以及
16.图2是图1所示的示意性实施例的盾构隧道增强型防水密封垫与管片安装状态的使用状态图。
17.上述附图中，附图标记含义具体如下：
18.1、本体；
19.11、槽形部；
20.12、通孔；
21.121、第一通孔阵列；
22.122、第二通孔阵列；
23.123、第三通孔阵列；
24.13、凸出部；
25.2、第二膨胀层；
26.3、第一膨胀层；以及
27.4、管片。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本实用新型。
29.在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语包括技术和科学术语具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使
用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
30.在本文中，除非另有特别说明，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等方向性术语用于表示基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作。需要理解的是，当被描述对象的绝对位置改变后，则它们表示的相面对位置关系也可能相应地改变。因此，这些方向性术语不能理解为对本实用新型的限制。
31.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、 b、c的系统等。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等。
32.图1是根据本实用新型的一种示意性实施例的盾构隧道增强型防水密封垫的主视图。
33.本实用新型的示意性实施例提供一种盾构隧道增强型防水密封垫，如图1所示，包括本体1。本体1的与管片4相面对的第一表面(如图1所示的右表面)设置有第一膨胀层3，适用于在与水接触的状态下发生膨胀，用以将第一膨胀层3与管片4之间的缝隙密封，本体1的与第一表面向背的第二表面(如图1所示的左表面)设置有至少一个凸出部13，适用于在第一膨胀层3发生膨胀的状态下，被抵靠在与凸出部13相邻的管片4的端面、并发生弹性形变，以提升所述凸出部13与管片4之间的摩擦力并将所述凸出部13与管片4之间的缝隙密封。
34.在一种示意性的实施例中，本体1包括但不限于采用三元乙丙橡胶制成。应当理解，本公开的实施例不限于此。
35.例如，本体1采用其他硫化橡胶制成。
36.在一种示意性的实施例中，第一膨胀层3包括但不限于采用遇水膨胀橡胶制成。应当理解，本公开的实施例不限于此。
37.例如，第一膨胀层3包括但不限于采用具有亲水性、且遇水膨胀的凝胶或其他材质制成。
38.进一步的，第一膨胀层3与本体1包括但不限于采用同步硫化工艺，一次成型制成。应当理解，本公开的实施例不限于。
39.例如，第一膨胀层3可粘接于第一表面上。
40.或如，第一表面和第一膨胀层3中的一个形成嵌槽，另一个形成嵌块，通过嵌槽和嵌块将第一膨胀层3嵌装于第一表面上。
41.再如，通过固定件将第一膨胀层3可拆卸的安装于第一表面上。
42.这样的实施方式中，在水与第一膨胀层3接触的状态下，第一膨胀层 3至少沿厚度方向发生膨胀，以使第一膨胀层3与管片4之间的缝隙进一步被密封，并且，由于第一膨胀层3发生的形变还会将本体1向另一侧挤压，以将凸出部13更为紧密的抵靠在相面对的管片4的端面上，以增加凸出部13与管片4之间的摩擦力，可较为有效的防止本体1与管片4发生错
位并进一步将凸出部13与管片4之间的缝隙进行密封。
43.根据本公开的实施例，如图1所示，本体1的与其他密封垫相面对的第三表面(如图1所示的上表面)设置有第二膨胀层2，适用于在与水接触的状态下发生膨胀，用以将相邻的两个密封垫之间的缝隙密封。
44.在一种示意性的实施例中，第二膨胀层2包括但不限于采用遇水膨胀橡胶制成。应当理解，本公开的实施例不限于此。
45.例如，第二膨胀层2包括但不限于采用具有亲水性、且遇水膨胀的凝胶或其他材质制成。
46.进一步的，第二膨胀层2与本体1包括但不限于采用同步硫化工艺，一次成型制成。应当理解，本公开的实施例不限于。
47.例如，第二膨胀层2可粘接于第一表面上。
48.或如，第二表面和第二膨胀层2中的一个形成嵌槽，另一个形成嵌块，通过嵌槽和嵌块将第二膨胀层2嵌装于第二表面上。
49.再如，通过固定件将第二膨胀层2可拆卸的安装于第三表面上。
50.这样的实施方式中，管片4结构(多个管片4形成的结构)发生形变的过程中，管片4之间不可避免的会发生一定的张开，进而导致相邻密封垫之间相互的挤压力减小，甚至形成缝隙。当水渗入两个密封垫之间的状态下，两个密封垫上的第二膨胀层2均会发生膨胀，以使密封垫之间的缝隙被密封，以起到补充防水的功能。
51.根据本公开的实施例，如图1所示，本体1的位于管片4内的第一端 (如图1所示的下端部)的第一表面至第二表面之间的间距(l2)大于由管片4伸出的本体1的第二端(如图1所示的上端部)的间距(l1)。
52.根据本公开的实施例，如图1所示，第一端至第二端之间的连接位置形成夹角(如图1所示角α)，夹角包括钝角。
53.根据本公开的实施例，如图1所示，本体1的位于第一表面及第二表面之间的第四表面(如图1所示的下表面)设置有多个槽形部11。
54.在一种示意性的实施例中，如图1所示，本体1被构造成类似凸字形的结构，第三表面及第四表面相互平行，第一表面及第二表面的第一端(如图1所示的下端部向外凸出)形成夹角。
55.详细地，本体1的第一端的形状和尺寸和管片4形成形成的凹槽大致相同，以使本体1的第一端可嵌合在管片4的凹槽内。
56.进一步的，第一表面和第二表面被构造成两个弯折点，使得第一表面在如图1所示的左、右方向的视图中形成类似s型的结构，两个弯折点的角度α及β均形成钝角。
57.根据本公开的实施例，如图1所示，槽形部11的槽口的宽度大于槽底的宽度、并且槽底被构造成拱形，适用于在本体1受到由槽底至槽口的方向的压力的状态下，槽形部11发生沿受压方向和/或向槽口的两侧扩张的方向的弹性形变，以分散本体1受到的一部分压缩力。
58.在一种示意性的实施例中，槽形部11包括但不限于四个。
59.详细地，四个槽形部11沿第四表面的中线中心对称。
60.这样的实施方式中，在将密封垫与管片4进行装配的过程中，尤其是在相邻的两个
密封垫接触的状态下，槽形部11可向槽口的两侧发生一定的形变，以降低密封垫与管片4进行装配的过程中受到的压缩力。
61.根据本公开的实施例，如图1所示，本体1内沿第一方向间隔设置有多个沿与第一方向(如图1所示的左右方向)相正交的第二方向(如图1 所示的向图片内延伸的方向)延伸的通孔12，适用于在本体1受到沿与第一方向及第二方向均正交的第三方向(如图1所示的上下方向)的压力对的状态下，发生形变、以分散本体1受到的一部分应力。
62.在一种示意性的实施例中，通孔12被构造成包括但不限于圆形、椭圆形及多边形中的至少一种。
63.详细地，通孔12被构造成圆形。
64.这样的实施方式中，本体1受到沿第三方向的压力的状态下，至少一部分通孔12在压力作用下形成大致椭圆形的结构，以将压力分散于本体1 的各个区域，并产生较为始终的接触应力。
65.根据本公开的实施例，如图1所示，位于第三方向上的同一位置的多个通孔12形成一个通孔阵列，本体1上设置有多个通孔阵列。
66.在一种示意性的实施例中，如图1所示的，通孔12包括但不限于由上至下分布的第一通孔阵列121，第二通孔阵列122及第三通孔阵列123。
67.详细的，第一通孔阵列121包括但不限于四个第一通孔，第二通孔阵列122包括但不限于三个第二通孔，第三通孔阵列123包括但不限于四个第三通孔。应当理解，本公开的实施例不限于此。
68.例如，包括四个第一通孔，五个第二通孔及6个第三通孔以及其他数量的第一通孔，第二通孔及第三通孔。
69.在一种示意性的实施例中，四个第一通孔均匀间隔设置，三个第二通孔均匀间隔设置，四个第三通孔均匀间隔设置。
70.进一步的，第一通孔、第二通孔及第三通孔的直径可被构造成不相同，以适应第三方向上的相应位置的本体1的第一表面及第二表面之间的间距。
71.根据本公开的实施例，如图1所示，在第三方向(如图1所示的上下方向)上相邻的两个通孔阵列中的通孔12错位设置。
72.在一种示意性的实施例中，第二通孔阵列122中的三个第二通孔设置于第一通孔阵列121的四个第一通孔之间所形成的三个间隙内。
73.进一步的，第三通孔阵列123中的四个第三通孔设置于三个第二通孔之间所形成的两个间隙及位于边缘的第二通孔的两侧。
74.这样的实施方式中，本体1在受到受到沿第三方向的压力的状态下，由于每个通孔阵列中的通孔12错位设置，可较为有效的防止本体1的某部分集中了过大的应力，有利于提升本体1受到挤压时的应力分布的均匀性。
75.根据本公开的实施例，如图1所示，凸出部13包括但不限于被构造成齿形、半圆形及多边形中的至少一种。
76.在一种示意性的实施例中，第二表面上设置有包括但不限于三个凸出部13。
77.详细地，凸出部13包括但不限于被构造成齿形。
78.进一步的，齿形的尖端面向管片4设置。
79.更进一步的，每个凸出部13沿第三方向间隔设置于第二表面上。
80.这样的实施方式，在第一膨胀层3发生形变的状态下，有利于提升每个凸出部13所发生的形变的均匀性，以使每个凸出部13所发生的弹性形变大致相同，有利于提升凸出部13与管片4之间的摩擦力，以较为有效的防止本体1由管片4内脱出。
81.图2是图1所示的示意性实施例的盾构隧道增强型防水密封垫与管片 4安装状态的使用状态图。
82.在一种示意性的实施例中，如图2所示，管片4上设置有嵌槽，密封垫的本体1嵌合于嵌槽内，相邻的两个管片4及密封垫以第二膨胀层2的外表面的延伸方向轴对称设置。
83.这样的实施方式中，如水由管片4之间的迎水侧(如图2所示的右侧)流入密封垫位置时，当水与第一膨胀层3接触的状态下，第一膨胀层3遇水膨胀，以使密封垫沿第一方向(如图1所示的由右向左)移动，密封垫的凸出部13与相面对的管片4的端面紧密接触，以提升密封垫与管片4 之间的摩擦力，既可防止密封垫由管片4脱离，又可将密封垫的第二表面 (含凸出部13)与管片4的端面密封，以提升密封效果。并且，当管片4 结构(包括如图2所示的两个管片4)发生形变的过程中，管片4之间不可避免的会发生一定的张开(如图2所示的上下方向)，当水渗入两个密封垫之间的状态下，两个密封垫上的第二膨胀层2均会发生膨胀，以使密封垫之间的缝隙被密封，以起到补充防水的功能。
84.以上所述具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。