CN212003221U - 适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫 - Google Patents

Abstract

一种适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫,相邻两管片之间设置有第一密封垫和第二密封垫，第一密封垫和第二密封垫相连接；将密封垫分为两部分，拼装管片时，利用千斤顶的推力将两密封垫的剪力键嵌入对方的剪力槽中形成一个完整的结构，达到防水效果，密封垫中部加工有椭圆孔，使密封垫的受力更为合理，密封垫底部设置安装槽，安装槽与管片的安装凸起相对应，防止水压力过大而使密封垫错动致使防水失效。

Description

适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫

技术领域

本实用新型属于盾构隧道建设技术领域，具体涉及到盾构隧道管片弹性密封垫的防水技术。

背景技术

近年来，我国轨道交通发展迅速，截至2018年底我国共有35个城市开通了轨道交通，运营线路达到了185条，总长度达到了5761.4km。在轨道交通建设中，盾构法与明挖法和浅埋暗挖法等方法，具有施工扰动大小、施工速度快的特点，因而得到了广泛的应用。盾构法修建的城市轨道交通管片结构作为隧道的主体结构，其结构稳定性对于隧道安全运营具有十分重要的意义。其中隧道防水是保证隧道耐久性及安全性的重中之重，盾构隧道防水主要有结构自防水(管片防水和注浆防水)和接缝防水，接缝是管片与管片之间的拼装接缝，也是防水中最薄弱的环节，主要方式是密封垫防水，通过拼装管片时施加的应力挤压而达到防水的效果。

随着轨道交通的发展，越江海盾构隧道工程逐年增多，比如打浦路隧道、南京长江隧道、狮子洋隧道、武汉地铁4号线等等一大批工程，对于越江海盾构隧道，埋深较深，承受的水压力较大，其中苏通GIF管廊承受的最大的水压力为0.8MPa，对于普通的密封垫已不能满足此条件下的防水要求。

综上，开发一种适应于高水压条件下的密封垫对于我国盾构隧道工程具有重要的实际意义，本发明拟开发了一种适用于高水压条件下、性能优良的密封垫。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、受力均匀、耐久性好的适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫。

解决上述技术问题采用的技术方案是：相邻两管片之间设置有第一密封垫和第二密封垫，第一密封垫和第二密封垫相连接；

所述的第一密封垫为：第一密封垫本体上表面沿第一密封垫本体长度方向上加工有至少3条第一剪力槽，相邻两个第一剪力槽之间形成第一剪力键，第一密封垫中部沿第一密封垫本体长度方向上加工有至少2行第一缓冲孔，第一密封垫底部沿第一密封垫本体长度方向上加工至少3条第一U形槽，相邻第一U型槽之间加工有第一安装槽；

所述的第二密封垫为：第二密封垫本体上表面沿第二密封垫本体长度方向上加工有至少3条第二剪力键，相邻两个第二剪力键之间形成第二剪力槽，第二剪力键嵌入第一剪力槽中，第一剪力键嵌入第二剪力槽中，第二密封垫中部沿第二密封垫本体长度方向上加工有至少2行第二缓冲孔，第二密封垫底部沿第二密封垫本体长度方向上加工至少3条第二U形槽，相邻第二U型槽之间加工有第二安装槽；

所述的管片为：管片本体上加工有凹槽，凹槽与第一密封垫本体和第二密封垫本体相适应，凹槽上表面加工有至少2条安装凸起，安装凸起嵌入第一安装槽和第二安装槽内。

本实用新型的第一剪力槽的数量和第二剪力键的数量相同，第二剪力槽的数量与第一剪力键的数量相同。

本实用新型的安装凸起的数量与第一安装槽和第二安装槽的数量相同。

本实用新型的第一缓冲孔相邻两行交错排列，第二缓冲孔相邻两行交错排列。

本实用新型的第一缓冲孔为椭圆孔，第二缓冲孔为椭圆孔。

本实用新型相比于现有技术具有以下优点：

1、将密封垫分为两部分，拼装管片时，利用千斤顶的推力将两密封垫的剪力键嵌入对方的剪力槽中形成一个完整的结构，达到防水效果。

2、密封垫中部加工有椭圆孔，使密封垫的受力更为合理。

3、密封垫底部设置安装槽，安装槽与管片的安装凸起相对应，防止水压力过大而使密封垫错动致使防水失效。

4、密封垫本体采用三元乙丙橡胶，剪力键采用遇水膨胀橡胶，在长期的应力状态下，密封垫会产生一定的应力松弛，结合部位可能发生张开，中间剪力键在遇水后会发生膨胀，密封垫互相挤压保证防水不会失效。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1中第一密封垫2的结构示意图。

图3是图1中第二密封垫3的结构示意图。

图4是图1中管片1的结构示意图。

图中：1、管片；2、第一密封垫；3、第二密封垫；4、管片；1-1、管片本体；1-2、安装凸起；2-1、第一密封垫本体；2-2、第一剪力键；3-1、第二密封垫本体；3-2、第二剪力键；a、第一U形槽；b、第一安装槽；c、第一缓冲孔；d、第一剪力槽；f、第二U形槽；g、第二安装槽；h、第二缓冲孔；i、第二剪力槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1～4中，本实用新型涉及的适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫,相邻两管片1之间安装有第一密封垫2和第二密封垫3，第一密封垫2和第二密封垫3相连接。后期在隧道运营过程中，第一密封垫2与第二密封垫3紧密接触，主要受到的作用力有管片1的竖向挤压应力和隧道周围的侧向水压力，密封垫在挤压应力的作用下，水体难以通过接缝以达到防水的作用。

所述的第一密封垫2由第一密封垫本体2-1和第一剪力键2-2连为一体构成，第一密封垫本体2-1上表面沿第一密封垫本体2-1长度方向上加工有至少3条第一剪力槽d，相邻两个第一剪力槽d之间形成第一剪力键2-2，第一密封垫2-1中部沿第一密封垫本体2-1长度方向上加工有至少2行第一缓冲孔c，相邻两行第一缓冲孔c交错排列，由于盾构管片的挤压力大于水体侧向压力，所以第一缓冲孔c为椭圆孔，椭圆形的开孔方式使密封垫的受力更为均匀。第一密封垫2-1底部沿第一密封垫本体2-1长度方向上加工至少3条第一U形槽a，相邻第一U型槽a之间加工有第一安装槽b；

所述的第二密封垫3由第二密封垫本体3-1和第二剪力键3-2连为一体组成，第二密封垫本体3-1上表面沿第二密封垫本体3-1长度方向上加工有至少3条第二剪力键3-2，相邻两个第二剪力键3-2之间形成第二剪力槽i。第一剪力槽d的数量和第二剪力键3-2的数量相同，第二剪力槽i的数量与第一剪力键2-2的数量相同，第二剪力键3-2嵌入第一剪力槽d中，第一剪力键2-2嵌入第二剪力槽i中，第一密封垫本体2-1和第二密封垫本体3-1采用三元乙丙橡胶制作，三元乙丙橡胶具有良好的耐久性和防水性，第一剪力键2-2和第二剪力键3-2采用遇水膨胀橡胶制作，在长期的应力状态下，密封垫会产生一定的应力松弛，第一剪力键2-2与第二剪力槽i以及第二剪力键3-2与第一剪力槽d的结合部位可能发生张开，中间剪力键在遇水后会发生膨胀，密封垫互相挤压保证防水不会失效。第二密封垫3-1中部沿第二密封垫本体3-1长度方向上加工有至少2行第二缓冲孔h，相邻两行第二缓冲孔h交错排列。第二缓冲孔h为椭圆孔，椭圆形的开孔方式使密封垫的受力更为均匀。第二密封垫3-1底部沿第二密封垫本体3-1长度方向上加工至少3条第二U形槽f，相邻第二U型槽f之间加工有第二安装槽g；

所述的管片1由管片本体1-1和安装凸起1-2连为一体组成，管片本体1-1上加工有凹槽，凹槽与第一密封垫本体2-1和第二密封垫本体3-1相适应，凹槽上表面加工有至少2条安装凸起1-2，安装凸起1-2可有效防止隧道侧向水压力过大，而造成密封垫滑动失稳致使水体渗入。所述的安装凸起1-2的数量与第一安装槽b和第二安装槽g的数量相同，安装凸起1-2嵌入第一安装槽b和第二安装槽g内。

Claims (5)

1.一种适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫,其特征在于：相邻两管片（1）之间设置有第一密封垫（2）和第二密封垫（3），第一密封垫（2）和第二密封垫（3）相连接；

所述的第一密封垫（2）为：第一密封垫本体（2-1）上表面沿第一密封垫本体（2-1）长度方向上加工有至少3条第一剪力槽（d），相邻两个第一剪力槽（d）之间形成第一剪力键（2-2），第一密封垫本体（2-1）中部沿第一密封垫本体（2-1）长度方向上加工有至少2行第一缓冲孔（c），第一密封垫本体（2-1）底部沿第一密封垫本体（2-1）长度方向上加工至少3条第一U形槽（a），相邻第一U型槽（a）之间加工有第一安装槽（b）；

所述的第二密封垫（3）为：第二密封垫本体（3-1）上表面沿第二密封垫本体（3-1）长度方向上加工有至少3条第二剪力键（3-2），相邻两个第二剪力键（3-2）之间形成第二剪力槽（i），第二剪力键（3-2）嵌入第一剪力槽（d）中，第一剪力键（2-2）嵌入第二剪力槽（i）中，第二密封垫本体（3-1）中部沿第二密封垫本体（3-1）长度方向上加工有至少2行第二缓冲孔（h），第二密封垫本体（3-1）底部沿第二密封垫本体（3-1）长度方向上加工至少3条第二U形槽（f），相邻第二U型槽（f）之间加工有第二安装槽（g）；

所述的管片（1）为：管片本体（1-1）上加工有凹槽，凹槽与第一密封垫本体（2-1）和第二密封垫本体（3-1）相适应，凹槽上表面加工有至少2条安装凸起（1-2），安装凸起（1-2）嵌入第一安装槽（b）和第二安装槽（g）内。

2.根据权利要求1所述的适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫，其特征在于：所述的第一剪力槽（d）的数量和第二剪力键（3-2）的数量相同，第二剪力槽（i）的数量与第一剪力键（2-2）的数量相同。

3.根据权利要求1所述的适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫，其特征在于：所述的安装凸起（1-2）的数量与第一安装槽（b）和第二安装槽（g）的数量相同。

4.根据权利要求1所述的适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫，其特征在于：所述的第一缓冲孔（c）相邻两行交错排列，第二缓冲孔（h）相邻两行交错排列。

5.根据权利要求4所述的适用于高水压条件下的盾构隧道管片弹性密封垫，其特征在于：所述的第一缓冲孔（c）为椭圆孔，第二缓冲孔（h）为椭圆孔。

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