[发明专利]一种用于地下水先堵后排的混凝土管片嵌缝及排水结构

说明书

一种用于地下水先堵后排的混凝土管片嵌缝及排水结构，用于盾构隧道管片混凝土块之间的缝隙封堵，包括封堵结构外层橡胶、封堵结构内层橡胶、容水空腔、容差贴合面、排水管、定压出水阀门、水管接头、导水管道、导水管道固定扣。嵌缝封堵结构采用内外双层不同材质的橡胶拼接，并在结构中间设置容水空腔，以“先堵后排”为防水理念，利用内外双层橡胶先进行堵水，当内外双层橡胶被水压力击穿后，地下水进入容水空腔，通过定压出水阀门控制击穿水流水压并将水流沿导管排出，保证盾构隧道拱顶与拱底关键部位无渗漏水情况产生。

技术领域

本发明涉及盾构隧道防水技术领域，尤其是涉及一种用于地下水先堵后排的混凝土管片嵌缝及排水结构。

背景技术

近年来随着我国主要城市的高速发展，城市轨道交通建设进入新的发展阶段，其中在地铁的建设过程中出现了大量的工程难题亟待解决，特别是关于盾构隧道防水的问题，为地铁长期的安全运营造成了挑战。

盾构隧道防水主要包括管片自防水、接缝防水和手孔防水三部分。一般认为，接缝防水是整体盾构隧道防水最薄弱的环节。而在接缝防水工程中，密封垫防水是第一道防线，嵌缝封堵是第二道防线。当外界水压过高击穿密封垫后，嵌缝封堵就成了盾构隧道防水的重中之重。

目前，现有的嵌缝封堵主要分为非定型封堵和定型封堵两部分。非定型封堵是将未定型嵌缝密封材料是指非预制的、不成型的密封材料在盾构隧道嵌缝清理后涂抹在混凝土表面上以封堵缝隙防水，目前这种方法存在着密封材料受到环境多种荷载作用下脱落后，挂在接触网造成短路损坏的问题，并且该方法需要占用一道工序，使盾构隧道建设总体工期较长。

其次就是定型封堵，定型封堵是将用橡胶材料预制件封堵嵌缝的方法，一般采用两翼为齿形的预制密封件，有的还采用中空结构，在齿形预制件塞入嵌缝后用硬度更大的定位片击打密封件使其定位完成。现有的定型封堵结构对于地下水只采用封堵的形式，一旦结构在水压作用下被击穿或者脱落，则破坏处的定型封堵结构完全失去了堵漏的功能，渗漏水容易造成盾构电网短路等问题，并且二次修复成本较高。另外，目前定型封堵结构还存在着可承受水压较小以及对管片拼装精度要求高等缺点。因此，盾构隧道嵌缝处防水需要一种新型的嵌缝封堵结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于地下水先堵后排的混凝土管片嵌缝及排水结构。嵌缝封堵结构采用内外双层不同材质的橡胶拼接，并在结构中间设置容水空腔，以“先堵后排”为防水理念，利用内外双层橡胶先进行堵水，当内外双层橡胶被水压力击穿后，地下水进入容水空腔，通过定压出水阀门控制击穿水流水压并将水流沿导管排出，保证盾构隧道拱顶与拱底关键部位无渗漏水情况产生。

技术方案

一种用于地下水先堵后排的混凝土管片嵌缝及排水结构，其特征在于，包括封堵结构外层橡胶2、封堵结构内层橡胶3、容水空腔4、容差贴合面5、排水孔 8、定压出水阀门9、水管接头10、导水管道11、导水管道固定扣12；该结构用于盾构隧道管片混凝土块1之间的缝隙封堵和排水；盾构隧道管片混凝土块1下部设置嵌缝槽，相邻的盾构隧道管片混凝土块1之间的嵌缝槽成对称结构，所述嵌缝封堵预制结构包括对称的两个预制结构单体，所述预制结构单体安装在单个嵌缝槽内；

在单个嵌缝槽内，封堵结构外层橡胶2安装在嵌缝槽内壁，中部和下部设置镂空结构；封堵结构内层橡胶3呈半圆柱形，采用遇水膨胀材料，安装在封堵结构外层橡胶2中部，并与封堵结构外层橡胶2内壁粘结接触；所述容差贴合面5 表面为粘性材料，设置在封堵结构内层橡胶3下部，并与封堵结构外层橡胶2内壁粘结接触；沿隧道管片混凝土块1长度方向，封堵结构外层橡胶2、封堵结构内层橡胶3、容差贴合面5的下部的中间位置设置排水孔8，使得封堵结构内层橡胶3内半圆柱形腔室与排水孔8连通。

相邻盾构隧道管片混凝土块1拼接后，两个半圆柱封堵结构内层橡胶3形成圆柱腔体结构，即容水空腔4；并且相邻预制结构单体的容差贴合面5粘结接触，防止因拼装误差造成的容水空腔4渗漏水，起到保护作用；