[实用新型]一种预留注浆孔的高水压盾构隧道管片接缝多道防水装置

说明书

本实用新型涉及一种预留注浆孔的高水压盾构隧道管片接缝多道防水装置，用以对相邻的第一盾构隧道管片与第二盾构隧道管片之间的接缝进行防水密封，其特征在于，该结构包括设置在接缝外道的第一道弹性密封垫防水结构、设置在接缝内道的第二道弹性密封垫防水结构以及设置在第一道弹性密封垫防水结构与第二道弹性密封垫防水结构形成的防水密封空间内的第三道注浆层防水结构。与现有技术相比，本实用新型具有多道防水体系、降低成本、弹性密封垫设计指标可调等优点。

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道防水工程领域，尤其是涉及一种预留注浆孔的高水压盾构隧道管片接缝多道防水装置。

背景技术

随着地下空间的不断开发，人类活动的空间范围不断扩大，盾构隧道因其施工速度快、机械化程度高、施工影响小等优点被广泛应用于城市轨道交通隧道和越江跨海隧道中。随着技术水平的不断提高、使用需求的不断提升，盾构隧道不断地向着长距离、大断面、高水压的方向发展，因而面临的技术挑战难度也越来越大。

防水设计作为影响盾构隧道长期性能的一部分主要工作，因日前盾构隧道渗漏水问题病害频发而引起了许多学者和专家的重视。因设计水压的不断增大，最初小直径盾构隧道中的仅用单道防水设计，而目前的大直径高水压盾构隧道中普遍采用双道防水设计方案。

然而，在不远的未来，设计水压仍将不断提高，若按照传统的双道防水设计方案考虑，需不断提高密封垫的厚度、宽度和硬度，随之而来的是密封垫的闭合压缩力不断提高，此举对于管片角部抗剪以及盾构隧道长期性能极为不利。目前的技术存在以下几方面的局限：

(1)盾构机装配力不足以满足密封垫闭合压缩力

高水压意味着对压的密封垫需要更高的接触应力峰值，因而密封垫所需的闭合压缩力也随之增加。双道密封垫的设计方案更是意味着对盾构机的装配力要求大幅提高。在密封垫断面和硬度优化设计的过程中，常常受到闭合压缩力的限制。

(2)管片角部局部剪切力大

密封垫需要高接触应力，意味着管片角部的沟槽处也受到了较大的角部剪切应力，实际工程中因施工不当，极易造成管片角部破损，直接影响管片接缝防水效果。

(3)因考虑长期性能影响的安全系数过大

就一般水压而言，根据规范通常安全系数取为2.0，然而当面临1.0MPa甚至更高的实际水压时，2.0的安全系数将大大提高了管片接缝设计水压的要求。给密封垫断面优化设计工作带来了很大的挑战。

如何才能合理地进行管片接缝的防水设计，如何才能合理地考虑盾构隧道100 年的设计周期等，是未来长距离、大断面、高水压盾构隧道设计中不得不考虑的问题。因此，需要设计一种既能满足盾构隧道接缝短期防水设计要求，又能考虑接缝长期防水性能的设计方法。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预留注浆孔的高水压盾构隧道管片接缝多道防水装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种预留注浆孔的高水压盾构隧道管片接缝多道防水装置，用以对相邻的第一盾构隧道管片与第二盾构隧道管片之间的接缝进行防水密封，其特征在于，该结构包括设置在接缝外道的第一道弹性密封垫防水结构、设置在接缝内道的第二道弹性密封垫防水结构以及设置在第一道弹性密封垫防水结构与第二道弹性密封垫防水结构形成的防水密封空间内的第三道注浆层防水结构。

所述的第一道弹性密封垫防水结构包括设置在第一盾构隧道管片上的第一外道密封垫沟槽、粘贴在第一外道密封垫沟槽内的第一外道弹性密封垫、设置在第二盾构隧道管片上的第二外道密封垫沟槽以及粘贴在第二外道密封垫沟槽内的第二外道弹性密封垫，所述的第一外道弹性密封垫和第二外道弹性密封垫相对设置并压合密封。