一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，設(shè)置在隧道襯砌的管片上，包括密封墊本體，密封墊本體具有上下平行的上端面和下端面，上端面中點(diǎn)與下端面中點(diǎn)的連線為密封墊本體的對稱軸，密封墊本體連接下端面與上端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，下端面上左右對稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽，密封墊本體上下依次設(shè)有第一排通孔、第二排通孔和第三排通孔，第一排通孔有4個(gè)圓孔，第二排通孔和第三排通孔均有2個(gè)圓孔，所有的圓孔關(guān)于對稱軸對稱，第一排通孔的圓心連線、第二排通孔的圓心連線及第三排通孔的圓心連線均與密封墊本體上端面平行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)規(guī)整、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于深層排水盾構(gòu)隧道工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著“海綿城市”的推廣，深層排水盾構(gòu)隧道作為一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊可以較好地提升城市防洪排澇能力的工程正在被不斷推廣。深層排水盾構(gòu)隧道對防止深層排水盾構(gòu)隧道漏水有著很高要求，其中管片接縫防水是其中的重點(diǎn)部分。目前在實(shí)際工程中通常采用非膨脹性合成橡膠，主要是利用接縫材料的擠密來達(dá)到防水目的，一般是將三元乙丙橡膠材料模壓成為一定的形狀制成彈性密封墊，作為主要的防水材料。工程中將三元乙丙彈性密封墊粘貼在管片預(yù)制的溝槽內(nèi)，在管片拼裝時(shí)通過擠壓分別貼在兩塊管片上的彈性密封墊獲得防水功能。但是由于深層排水盾構(gòu)隧道埋深很大，對彈性密封墊的防水能力要求較高。而為了達(dá)到一定的防水能力，三元乙丙彈性密封墊會呈厚且大，擠壓密封墊的裝配力過大，管片接縫端部就會損壞(指密封墊溝槽外側(cè)混凝土)，為此可以改善密封墊的斷面形狀，在密封墊內(nèi)合理開設(shè)孔眼以控制裝配力，同時(shí)確保止水效果。這種斷面形式還使得彈性密封墊具有更大的壓縮性和更高的彈性，即使管片接縫有一定的張開量，它仍能處于一定的壓縮狀態(tài)，可有效地阻擋水的滲漏，防止深層排水隧道中的污水泄露污染深層土壤。因此需要提供新型的彈性密封墊斷面形式，使其能滿足高水壓下盾構(gòu)隧道管片接縫的防水要求，同時(shí)保證裝配力能滿足施工和設(shè)計(jì)要求，并在一定的張開量和拼裝誤差的情況下仍有保留較高的防水能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)規(guī)整、制作方便、裝配力小的深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，適用于深層排水盾構(gòu)隧道的管片接縫的高水壓防水工程。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，設(shè)置在隧道襯砌的管片上，包括密封墊本體，所述的密封墊本體具有上下平行的上端面和下端面，所述的上端面為密封墊接觸面，所述的下端面為管片接觸面，所述的上端面中點(diǎn)與下端面中點(diǎn)的連線為密封墊本體的對稱軸，所述的密封墊本體的連接所述的下端面與上端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，所述的下端面上左右對稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽，所述的密封墊本體上下依次設(shè)有第一排通孔、第二排通孔和第三排通孔，所述的第一排通孔有4個(gè)圓孔，所述的第二排通孔和第三排通孔均有2個(gè)圓孔，所有的圓孔關(guān)于所述的對稱軸對稱，所述的第一排通孔的圓心連線、第二排通孔的圓心連線及第三排通孔的圓心連線均與所述的密封墊本體上端面平行。
[0005]所述的凹槽呈倒U型，所述的倒U型包括一段圓弧和與所述的圓弧相切的兩條直線。
[0006]所述的第一排通孔位于中間的兩個(gè)圓孔直徑大于第一排通孔上的其余兩個(gè)圓孔的直徑。
[0007]所述的第二排通孔的2個(gè)圓孔位于所述的凹槽外側(cè)。
[0008]所述的第三排通孔的2個(gè)圓孔位于兩個(gè)所述的凹槽之間。
[0009]所述的第一排通孔中靠近對稱軸的圓孔和與其位于對稱軸同一側(cè)的第三排通孔的圓孔的靠近所述的對稱軸的公切線與對稱軸平行。
[00? O ]所述的密封墊本體為由三元乙丙制成的密封墊本體。
[0011]所述的第二排通孔的直徑小于第三排通孔的直徑，且所述的第二排通孔的直徑和第三排通孔的直徑均小于所述的第一排通孔的直徑。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013](I)通過對第一排通孔、第二排通孔和第三排通孔的形狀、布置位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了防水性能和力學(xué)性能最優(yōu)的結(jié)構(gòu)，特別適用于深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫耐高水壓的防水用途；
[0014](2)通過對第一排通孔、第二排通孔和第三排通孔直徑大小的限定，有效提高了彈性密封墊的防水能力，同時(shí)裝配力較小；
[0015](3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)規(guī)整，制作方便，適用于深覆土的深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫防水。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為密封墊錯(cuò)位量為5mm，硬度為邵氏65度時(shí)，防水性能隨密封墊張開量的變化結(jié)果圖；
[0018]圖3為密封墊硬度為邵氏65度時(shí)，拼裝力隨密封墊張開量的變化結(jié)果圖；
[0019]圖中標(biāo)識為:I密封墊本體，2凹槽，3第一排通孔，4第二排通孔，5第三排通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，設(shè)置在隧道襯砌的管片上，包括具有上下平行的上端面和下端面的密封墊本體I，密封墊本體I由三元乙丙制成，上端面為密封墊接觸面，下端面為管片接觸面，上端面中點(diǎn)與下端面中點(diǎn)的連線為密封墊本體I的對稱軸，上端面長度為28mm，下端面長度為33mm，密封墊本體I連接下端面與上端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，折線的折彎點(diǎn)和與其最近的上端面的端點(diǎn)的水平距離為5.5mm，和與其最近的下端面的端點(diǎn)的水平距離為3mm，下端面上左右對稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽2，凹槽2呈倒U型，由一段圓弧和與圓弧相切的兩條直線形成，圓弧直徑為5mm，凹槽2底部外側(cè)與密封墊底部外側(cè)距離為3mm，兩個(gè)凹槽2底部中心的距離為21mm。密封墊本體I上下依次設(shè)有第一排通孔3、第二排通孔4和第三排通孔5，第一排通孔3有4個(gè)圓孔，第二排通孔4和第三排通孔5均有2個(gè)圓孔，所有的圓孔關(guān)于對稱軸對稱，第一排通孔3的圓心連線、第二排通孔4的圓心連線及第三排通孔5的圓心連線均與密封墊本體I上端面平行。第一排通孔3的圓心連線與上端面的垂直距離為5mm，第二排通孔4的圓心連線與下端面的垂直距離為7mm，第三排通孔5的圓心連線與下端面的垂直距離為4.5mm，第一排通孔3位于中間的兩個(gè)圓孔直徑為6mm，其余兩個(gè)圓孔的直徑為5mm，相鄰兩個(gè)圓孔的圓心距離為9mm。第二排通孔4的2個(gè)圓孔的直徑為3mm，位于兩個(gè)凹槽2外側(cè)，兩個(gè)圓孔的圓心距離為32mm，圓心距最近的折彎點(diǎn)的水平距離為3.5mm。第三排通孔5的2個(gè)圓孔的直徑為4mm，位于兩個(gè)凹槽2之間。第一排通孔3中靠近對稱軸的圓孔和與其位于對稱軸同一側(cè)的第三排通孔5的圓孔的靠近對稱軸的公切線與對稱軸平行。
[0023]本實(shí)施例中，密封墊材料硬度為邵氏65度，密封墊錯(cuò)動量為5mm，對密封墊在張開量為2.5_至13_條件下的防水能力進(jìn)行測試，結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出張開量對防水能力指標(biāo)影響大，錯(cuò)動量取5mm時(shí)，對應(yīng)的防水能力隨張開量的增加而降低。錯(cuò)動5mm情況下，不同張開量的防水能力為:接縫張開量6mm時(shí)，密封墊防水能力約為0.5Mpa;接縫張開量4mm時(shí)，密封墊防水能力約為0.7Mpa ；接縫張開量2.5mm時(shí)，密封墊防水能力約為1.0Mpa ；
[0024]彈性密封墊要求在裝配時(shí)可使用盾構(gòu)拼裝設(shè)備將密封墊壓至閉合狀態(tài)，在本實(shí)例中即雙道密封墊壓縮量達(dá)到13_時(shí)為閉合狀態(tài)。性能良好的彈性密封墊應(yīng)具備在閉合狀態(tài)下對應(yīng)的裝配力較小的性能，以保證混凝土溝槽的穩(wěn)定性，因深層排水盾構(gòu)隧道深覆土和高水壓的特殊性，適用于深層排水盾構(gòu)隧道接縫防水的彈性密封墊必須控制其裝配力數(shù)值在一定范圍內(nèi)，以適應(yīng)現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)的拼裝能力。
[0025]如圖3所示為密封墊硬度為邵氏65度時(shí)，拼裝力隨密封墊張開量的變化結(jié)果圖，在無錯(cuò)動情況下，壓縮到接縫閉合狀態(tài)時(shí)，即雙道密封墊壓縮量達(dá)到13mm閉合狀態(tài)時(shí)的裝配力為53kN/m，滿足55kN/m的指標(biāo)要求。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本實(shí)施例中，彈性密封墊上端面長度為25mm，下端面長度為30mm，密封墊本體I連接下端面與上端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，折線的折彎點(diǎn)和與其最近的上端面的端點(diǎn)的水平距離為5.5mm，和與其最近的下端面的端點(diǎn)的水平距離為3mm，下端面上左右對稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽2，凹槽2呈倒U型，由一段圓弧和與圓弧相切的兩條直線形成，圓弧直徑為4mm，凹槽2底部外側(cè)與密封墊底部外側(cè)距離為3mm，兩個(gè)凹槽2底部中心的距離為21mm。密封墊本體I上下依次設(shè)有第一排通孔3、第二排通孔4和第三排通孔5，第一排通孔3有4個(gè)圓孔，第二排通孔4和第三排通孔5均有2個(gè)圓孔，所有的圓孔關(guān)于對稱軸對稱，第一排通孔3的圓心連線、第二排通孔4的圓心連線及第三排通孔5的圓心連線均與密封墊本體I上端面平行。第一排通孔3的圓心連線與上端面的垂直距離為5mm，第二排通孔4的圓心連線與下端面的垂直距離為7mm，第三排通孔5的圓心連線與下端面的垂直距離為4.5mm，第一排通孔3位于中間的兩個(gè)圓孔直徑為5.5mm，其余兩個(gè)圓孔的直徑為4mm，相鄰兩個(gè)圓孔的圓心距離為9mm。第二排通孔4的2個(gè)圓孔的直徑為2.5mm，位于兩個(gè)凹槽2外側(cè)，兩個(gè)圓孔的圓心距離為32mm，圓心距最近的折彎點(diǎn)的水平距離為3.5mm。第三排通孔5的2個(gè)圓孔的直徑為3.5_，位于兩個(gè)凹槽2之間。第一排通孔3中靠近對稱軸的圓孔和與其位于對稱軸同一側(cè)的第三排通孔5的圓孔的靠近對稱軸的公切線與對稱軸平行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，設(shè)置在隧道襯砌的管片上，包括密封墊本體，所述的密封墊本體具有上下平行的上端面和下端面，所述的上端面為密封墊接觸面，所述的下端面為管片接觸面，所述的上端面中點(diǎn)與下端面中點(diǎn)的連線為密封墊本體的對稱軸，其特征在于，所述的密封墊本體的連接所述的下端面與上端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，所述的下端面上左右對稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽，所述的密封墊本體上下依次設(shè)有第一排通孔、第二排通孔和第三排通孔，所述的第一排通孔有4個(gè)圓孔，所述的第二排通孔和第三排通孔均有2個(gè)圓孔，所有的圓孔關(guān)于所述的對稱軸對稱，所述的第一排通孔的圓心連線、第二排通孔的圓心連線及第三排通孔的圓心連線均與所述的密封墊本體上端面平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的凹槽呈倒U型，所述的倒U型包括一段圓弧和與所述的圓弧相切的兩條直線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的第一排通孔位于中間的兩個(gè)圓孔直徑大于第一排通孔上的其余兩個(gè)圓孔的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的第二排通孔的2個(gè)圓孔位于所述的凹槽外側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的第三排通孔的2個(gè)圓孔位于兩個(gè)所述的凹槽之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的第一排通孔中靠近對稱軸的圓孔和與其位于對稱軸同一側(cè)的第三排通孔的圓孔的靠近所述的對稱軸的公切線與對稱軸平行。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的密封墊本體為由三元乙丙制成的密封墊本體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層排水盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊，其特征在于，所述的第二排通孔的直徑小于第三排通孔的直徑，且所述的第二排通孔的直徑和第三排通孔的直徑均小于所述的第一排通孔的直徑。
【文檔編號】E21D11/38GK205477673SQ201620015302
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月8日
【發(fā)明人】丁文其, 吳煒楓, 周舟, 朱銘嵚, 鞏凡, 鞏一凡
【申請人】同濟(jì)大學(xué)