[发明专利]一种盾构隧道管片密封垫

说明书

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，具体涉及一种盾构隧道管片密封垫。

背景技术

盾构隧道施工法是指使用盾构机，一边控制开挖面及周围土体不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动周围土体而修筑隧道的方法，因其安全、环保、机械化程度高、一般无需中断交通、不受气候条件影响等优点而广泛应用于城市轨道交通、公路、水利等隧道工程中。

目前盾构隧道多是由预制的钢筋混凝土管片装配、并辅以螺栓连接构成的圆环状结构，块间接缝防水通过密封垫实现。每环管片一般由一块封顶块、两块邻接块、三块标准块组成，拼装顺序为依次左右交替安装标准块、左右交替安装邻接块、安装封顶块，其中封顶块拼装方法是先纵向搭接1/3，然后拼装机径向推顶到预定位置再纵向插入。

盾构隧道的防水方法包括结构自防水和其它附属措施，如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等，其中以管片接缝处为防水重点。通常管片接缝防水的对策是使用密封材料，主要是在管片四周的密封沟槽内设置一环状密封垫，待管片拼装后两个管片上的密封垫相互挤压，以接触面压应力来止水。

封顶块的拼装为衬砌闭合成环的过程，在封顶块插入过程中封顶块密封垫与两侧邻接块密封垫之间不可避免的将产生相互挤压、摩擦，易造成密封垫移动错位、挤出、甚至脱离密封沟槽，影响管片接缝防水性能和拼装质量。针对这一问题，管片拼装时常在两侧密封垫接触面上涂抹水性润滑剂，以减小摩擦力，但依然未能很好的解决此问题，实践中仍有封顶块拼装时密封垫挤出、接缝渗漏水的现象发生。

发明内容

本发明目的在于：针对目前在盾构隧道封顶块的拼装插入过程中，封顶块上的密封垫与两侧邻接块上的密封垫之间相互挤压、摩擦，易造成密封垫移动错位、挤出、甚至脱离密封沟槽，影响管片接缝防水性能和拼装质量的问题，提供一种盾构隧道管片密封垫，该密封垫能够增强与管片密封沟槽之间的抗滑动、抗挤出能力，可避免盾构隧道封顶块拼装过程中密封垫滑动、挤出，提高管片拼装质量与接缝防水性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种盾构隧道管片密封垫，包括密封垫本体，所述密封垫本体底部设有与管片密封沟槽相适配的咬合结构。

本发明通过在密封垫本体底部设置与管片密封沟槽相适配的咬合结构，该咬合结构可以将密封垫与管片密封沟槽进行咬合连接，从而增强密封垫与管片密封沟槽之间的抗滑动、抗挤出能力，可避免盾构隧道封顶块拼装过程中密封垫滑动、挤出，提高管片拼装质量与接缝防水性能，该密封垫对管片接缝处的防水效果较好，且生产制造成本低。

作为本发明的优选方案，所述咬合结构为设于所述密封垫本体底部的多个凸榫，所述管片密封沟槽内相对应设有多个适配的凹榫。通过在密封垫本体底部与管片密封沟槽内分别设置相适配的凸榫与凹榫结构，使用时将密封垫上的凸榫压入管片密封沟槽上的凹榫内即可，密封垫底部凸榫与密封沟槽内的凹榫相互咬合，这一构造可在封顶块管片插入衬砌环时提供除密封垫与沟槽摩擦力之外的咬合力，与现有的单纯靠与管片密封沟槽之间摩擦的密封垫相比，由于凸榫与凹榫之间存在相互摩擦和挤压作用，因而增强了密封垫与管片密封沟槽之间的抗滑动、抗挤出能力。

作为本发明的优选方案，所述凸榫与凹榫的截面形式均为矩形。通过将凸榫与凹榫的截面形式设计为矩形，其既能满足增强密封垫与管片密封沟槽之间的抗滑动、抗挤出能力的要求，又便于生产制造，有利于降低产品成本。

作为本发明的优选方案，所述凸榫的高度小于所述凹榫的深度。通过将凸榫的高度设置为小于凹榫的深度，能够使凸榫完全压入凹榫内，从而确保密封垫本体底部与管片密封沟槽完全贴合，两者接触面积增加，进一步增强密封垫与管片密封沟槽之间的抗滑动、抗挤出能力。

作为本发明的优选方案，所述凸榫的长度为b，所述凸榫的宽度和高度均为b/3，其中，b为密封垫横截面底部边长。将凸榫的长度设置为与密封垫横截面底部边长一致，有利于增强凸榫与密封垫本体之间的连接强度，避免管片拼装时出现凸榫剥离密封垫本体的情况；而凸榫的宽度和高度均设置为b/3，能降低凸榫与凹榫之间的装配难度，提升装配效率。

作为本发明的优选方案，所述凸榫的净距为5b，所述凸榫的布置范围为自密封垫折角处向两侧延伸各15b，其中，b为密封垫横截面底部边长。由于密封垫整体呈与管片边缘相对应的环状结构，将凸榫布置在自密封垫折角处向两侧延伸各15b的范围内，即不必在密封垫全长上设置凸榫，有利于降低产品成本，同时能提高密封垫的安装效率。