一种盾构隧道管片的接缝防水系统的制作方法

本技术涉及盾构法隧道工程，特别是涉及一种盾构隧道管片的接缝防水系统。

背景技术：

1、盾构法隧道采用预制管片拼装的模式，每片管片尺寸不可能过大，因此隧道管片拼接缝数量众多。拼接缝止水措施主要由外侧挡水条、橡胶密封垫、螺栓止水和内侧嵌缝构成。

2、现有盾构隧道管片接缝防水系统的主要形式包括内外两道弹性橡胶密封垫、内外两道弹性橡胶密封垫+外道止水条、一道弹性橡胶密封垫+两道止水条、一道弹性橡胶密封垫+一道止水条等。一般基于橡胶等密封材料的压缩密封原理，随着设防水压力的增加，橡胶的设计密封压力也相应增加，考虑到橡胶材料的蠕变、老化等方面的影响，一般橡胶的设计密封压力为设防水压力的2倍。该设计方法工程应用中存在的问题如下：过大的设计密封压力会给管片的安装施工增大难度，增加管片密封材料磨损、错位等问题的出现；过大的设计密封压力还可能导致管片的异常损伤；橡胶密封垫长期处于压缩状态，在使用过程中橡胶会产生压缩应力松弛现象，过大的设计密封压力会加速橡胶等密封材料的蠕变和应力松弛，从而导致密封压力的衰减和防水能力的下降，基于此，亟需一种新型的接缝防水系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种盾构隧道管片的接缝防水系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过由多道密封结构构成的接缝防水系统提高管片间接触压应力的均匀性，以实现降低密封结构的密封压力与设防水压力的比值后仍旧能够达到较高的防水能力，进而达到改善橡胶等密封材料因蠕变和应力松弛导致防水能力下降的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、本实用新型提供一种盾构隧道管片的接缝防水系统，包括拼接缝、外道密封条、外道密封垫、中部密封条、传力衬垫、内道密封垫、内道密封条、内侧嵌入式密封胶；所述拼接缝于两个相拼接的管片之间形成，两个所述管片相拼接的端面靠近外侧的部分设置有两个相对的外道沟槽，所述外道密封垫固定设置于两个所述外道沟槽内，所述外道密封条和所述中部密封条分别设置于所述外道密封垫两侧的所述拼接缝内；

4、两个所述管片相拼接的端面靠近内侧的部分沿着外侧到内侧的方向依次设置有两个相对的内道沟槽和两个相对设置的内侧嵌缝槽，所述内道密封垫固定设置于两个所述内道沟槽内，所述内道密封条固定设置于所述内道沟槽背离所述内侧嵌缝槽一侧的所述拼接缝内，所述内侧嵌入式密封胶填置于两个所述内侧嵌缝槽中，所述传力衬垫设置于所述中部密封条和所述内道密封垫之间的所述拼接缝中。

5、优选的，所述外道密封条、所述外道密封垫、所述中部密封条、所述内道密封垫、所述内道密封条均成对且相对设置。

6、优选的，所述外道密封垫和所述内道密封垫均为自粘式弹性橡胶密封垫，两个所述外道密封垫分别自粘于两个所述外道沟槽内，两个所述内道密封垫分别自粘于两个所述内道沟槽内。

7、优选的，所述自粘式弹性橡胶密封垫包括橡胶密封垫本体和胶粘层，所述橡胶密封垫本体包括上端面、下端面和开设于所述上端面和所述下端面之间的多个变形孔，各所述变形孔均为闭环式孔结构，所述胶粘层固定贴设于所述下端面上，所述胶粘层能够粘接于所述外道沟槽或所述内道沟槽底部。

8、优选的，所述变形孔的形状至少能够为圆形、三角形或扇形。

9、优选的，两个所述外道密封垫、两个所述内道密封垫均在所述管片拼装对接过程中接触压紧，相压紧的两个所述外道密封垫、相压紧的两个所述内道密封垫达到设计压缩量后，其压缩密封压力为设防水压力的1.2～1.5倍。

10、优选的，所述外道密封条和所述内道密封条为遇水膨胀橡胶止水条，所述中部密封条为聚醚聚氨酯密封条。

11、优选的，所述外道密封条、所述中部密封条通过粘接剂与所述管片端面粘贴固定。

12、优选的，成对设置的所述外道密封条、所述中部密封条、所述内道密封条在管片拼装对接过程中接触压紧；内侧嵌入式密封胶为高模量聚氨酯密封胶，所述内侧嵌入式密封胶在管片拼装完成后施作。

13、优选的，所述传力衬垫通过粘接剂与管片端面粘贴固定。

14、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

15、1、通过由多道密封结构构成的接缝防水系统提高管片间接触压应力的均匀性，以实现降低密封结构的密封压力与设防水压力的比值，达到改善橡胶等密封材料因蠕变和应力松弛导致防水能力下降的问题。

16、2、整个密封结构呈对称均匀布置，橡胶等密封材料与管片有效接触面积增加了27％以上，接缝防水系统与管片间接触压应力更均匀。

17、3、采用自粘式弹性橡胶密封垫增强内道密封垫、外道密封垫与管片间的密贴性和密封性，采用多道遇水膨胀止水条提高接缝防水系统的可靠性。

18、4、通过改善接触压应力的均匀性，在达到相同防水能力的前提下，提出将设计密封压力与设防水压力的比值由2倍变为1.2～1.5倍，极大改善橡胶等密封材料因蠕变和应力松弛导致防水能力下降的问题，延长了接缝防水系统设防水压力下的使用寿命。

技术特征：

1.一种盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：包括拼接缝、外道密封条、外道密封垫、中部密封条、传力衬垫、内道密封垫、内道密封条、内侧嵌入式密封胶；所述拼接缝于两个相拼接的管片之间形成，两个所述管片相拼接的端面靠近外侧的部分设置有两个相对的外道沟槽，所述外道密封垫固定设置于两个所述外道沟槽内，所述外道密封条和所述中部密封条分别设置于所述外道密封垫两侧的所述拼接缝内；

2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述外道密封条、所述外道密封垫、所述中部密封条、所述内道密封垫、所述内道密封条均成对且相对设置。

3.根据权利要求2所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述外道密封垫和所述内道密封垫均为自粘式弹性橡胶密封垫，两个所述外道密封垫分别自粘于两个所述外道沟槽内，两个所述内道密封垫分别自粘于两个所述内道沟槽内。

4.根据权利要求3所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述自粘式弹性橡胶密封垫包括橡胶密封垫本体和胶粘层，所述橡胶密封垫本体包括上端面、下端面和开设于所述上端面和所述下端面之间的多个变形孔，各所述变形孔均为闭环式孔结构，所述胶粘层固定贴设于所述下端面上，所述胶粘层能够粘接于所述外道沟槽或所述内道沟槽底部。

5.根据权利要求4所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述变形孔的形状至少能够为圆形、三角形或扇形。

6.根据权利要求3所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：两个所述外道密封垫、两个所述内道密封垫均在所述管片拼装对接过程中接触压紧，相压紧的两个所述外道密封垫、相压紧的两个所述内道密封垫达到设计压缩量后，其压缩密封压力为设防水压力的1.2～1.5倍。

7.根据权利要求1所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述外道密封条和所述内道密封条为遇水膨胀橡胶止水条，所述中部密封条为聚醚聚氨酯密封条。

8.根据权利要求1所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述外道密封条、所述中部密封条通过粘接剂与所述管片端面粘贴固定。

9.根据权利要求2所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：成对设置的所述外道密封条、所述中部密封条、所述内道密封条在管片拼装对接过程中接触压紧；内侧嵌入式密封胶为高模量聚氨酯密封胶，所述内侧嵌入式密封胶在管片拼装完成后施作。

10.根据权利要求1所述的盾构隧道管片的接缝防水系统，其特征在于：所述传力衬垫通过粘接剂与管片端面粘贴固定。

技术总结
本技术提供一种盾构隧道管片的接缝防水系统，涉及盾构法隧道工程技术领域，包括拼接缝、外道密封条、外道密封垫、中部密封条、传力衬垫、内道密封垫、内道密封条、内侧嵌入式密封胶；外道密封条、外道密封垫、中部密封条、传力衬垫、内道密封垫、内道密封条、内侧嵌入式密封胶沿着外侧至内侧的方向依次设置于拼接缝内。本技术提供的接缝防水系统通过由多道密封结构构成的接缝防水系统提高管片间接触压应力的均匀性，以实现降低密封结构的密封压力与设防水压力的比值后仍旧能够达到较高的防水能力，进而达到改善橡胶等密封材料因蠕变和应力松弛导致防水能力下降的问题。

技术研发人员：苏伟,孟庆余,金家康,王乐明,徐骞,王朋乐,梁婧,冯天炜,刘欢,李佳琪,刘文涛,席博阳
受保护的技术使用者：中国铁路设计集团有限公司
技术研发日：20221214
技术公布日：2024/1/12