一种用于盾构管片的抗渗防水结构的制作方法

本发明涉及盾构管片，具体为一种用于盾构管片的抗渗防水结构。

背景技术：

1、近年以来，我国的地铁交通工程发展迅速，对隧道工程的建设和施工技术水平的要求越来越高，目前盾构法是隧道工程常用的一种施工方法，盾构管片是盾构施工的主要装配构件，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用，盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片的防水和抗渗特性尤其被重视，防水和抗渗性能不仅关乎到隧道工程的长期使用安全，还直接影响到整个工程的质量和可靠性。

2、现有技术中盾构管片存在的缺陷是：

3、1、专利文件jp3137729u公开了盾构隧道管片，该盾构隧道管片在管片环向与纵向连接处密封不严，易出现局部渗漏现象，管片间的抗渗防水效果不佳增加了隧道后期的维修成本。

4、2、专利文件cn214091891u公开了一种应用于地铁的盾构管片，该盾构管片使用过程中出现渗漏时不能对渗漏处进行及时检测，增加了维护人员的劳动强度，无法保证隧道运营的安全性能。

5、3、专利文件cn205189889u公开了一种盾构管片防水结构，该盾构管片防水结构防渗设计在管片环缝与纵缝拼接处，对于盾构管片主体不进行抗渗防水处理，易对盾构隧道整体的抗渗防水效果造成不利影响。

6、4、专利文件cn208089308u公开了一种小半径曲线盾构管片止水结构，该盾构管片在注浆完成后不能对盾构管片进行充分养护，浆液与管片间的粘结效果不佳降低了盾构隧道的防水性能和使用过程中的稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于盾构管片的抗渗防水结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于盾构管片的抗渗防水结构，包括盾构标准管片、盾构邻接管片和横向对接防水凸起，所述盾构标准管片的外侧安装有盾构邻接管片，所述盾构邻接管片靠近盾构标准管片的一端开设有横向对接防水凹槽；

3、所述盾构标准管片靠近盾构邻接管片的一侧设置有膨胀防水组件，所述膨胀防水组件包括横向对接防水凸起、横向水膨胀密封垫和横向水膨胀密封圈，所述横向对接防水凸起安装在盾构标准管片的外端，且横向对接防水凸起嵌合安装在横向对接防水凹槽的内侧，所述横向水膨胀密封垫安装在横向对接防水凸起的外侧，且横向水膨胀密封垫与横向对接防水凹槽相配合。

4、优选的，所述横向水膨胀密封圈套接在横向水膨胀密封垫的外侧，且横向水膨胀密封圈与横向对接防水凹槽相配合，所述横向对接防水凹槽远离横向对接防水凸起的一侧内壁上开设有横向预留孔一，横向对接防水凸起的外侧开设有横向预留孔二，且横向预留孔二与横向预留孔一相配合。

5、优选的，所述横向对接防水凹槽的内壁上开设有内嵌凹槽，内嵌凹槽的内侧设置有渗水预警组件，所述渗水预警组件包括微型阻尼器、膨胀挤压弹簧、挤压接触板和接触式传感器，所述微型阻尼器安装在内嵌凹槽的内壁上，微型阻尼器的外侧安装有膨胀挤压弹簧，膨胀挤压弹簧的伸缩端安装有挤压接触板，且挤压接触板与横向水膨胀密封圈相配合，所述接触式传感器安装在内嵌凹槽的一侧内壁上，且接触式传感器与挤压接触板相配合。

6、优选的，所述盾构标准管片的外侧设置有抗渗防水层，所述抗渗防水层包括水泥基、聚氨酯防水材料层、非固化橡胶沥青防水层和丙烯酸树脂层，所述水泥基设置在盾构标准管片的外侧，所述聚氨酯防水材料层设置在水泥基的外侧，所述非固化橡胶沥青防水层设置在聚氨酯防水材料层的外侧，所述丙烯酸树脂层设置在非固化橡胶沥青防水层的外侧。

7、优选的，所述盾构标准管片的外侧设置有调湿组件，所述调湿组件包括封顶开槽、储水槽和调湿材料层，所述封顶开槽开设在盾构标准管片的外侧，所述储水槽开设在封顶开槽的底壁上，所述调湿材料层填充在封顶开槽的内侧。

8、优选的，所述调湿材料层包括硅藻土、海泡石颗粒、天然沸石颗粒和高分子凝胶，所述硅藻土设置在调湿材料层的内侧，所述海泡石颗粒设置在调湿材料层的内侧，所述天然沸石颗粒设置在调湿材料层的内侧，所述高分子凝胶设置在调湿材料层的内侧，且硅藻土、海泡石颗粒、天然沸石颗粒和高分子凝胶均匀混合。

9、优选的，所述盾构标准管片的内侧安装有限位密封内环片，盾构标准管片的正面安装有纵向对接防水凸起，纵向对接防水凸起的外侧安装有纵向水膨胀密封垫，盾构标准管片的正面开设有纵向预留孔一，盾构标准管片的背面开设有纵向对接防水凹槽，且纵向对接防水凹槽与纵向对接防水凸起相配合，盾构标准管片的背面开设有纵向预留孔二，且纵向预留孔二与纵向预留孔一相配合。

10、优选的，所述接触式传感器由感应接触模块和远程传输模块组成，所述感应接触模块对挤压接触板传输压力进行感应，所述远程传输模块与渗水监控后台电性连接，远程传输模块对感应信号进行接收并将信号无线传输至渗水监控后台。

11、优选的，该抗渗防水结构的使用步骤如下：

12、s1、首先将盾构标准管片与相邻的盾构邻接管片组装，横向对接防水凸起插接在横向对接防水凹槽内侧，依次轴向对盾构邻接管片进行组装直至盾构管片形成圆环，再将组装好的另一组盾构管片圆环与此组盾构管片圆环错峰对接安装，纵向对接防水凸起卡合在纵向对接防水凹槽内侧，组装后的盾构管片铺设完成后通过注浆设备将浆液压入管片与围岩之间的空隙中以达到加固和防水的目的；

13、s2、盾构管片使用过程中水泥基和聚氨酯防水材料层能提升抗渗防水性能，让整个盾构隧洞的抗渗防水效果得到加强，非固化橡胶沥青防水层具有良好的密封性能和耐久性，抗渗防水层能够有效提高盾构管片的防水效果；

14、s3、注浆完成后调湿材料层对储水槽内侧储存水进行吸取，通过感应盾构标准管片与浆液之间的温湿度变化，依靠自身的吸湿和释湿性能自动吸放水蒸气，自动对盾构标准管片与浆液之间的温湿度进行调节，对盾构管片进行充分的养护，使浆液充分固化并与管片形成良好的粘结，促进浆液与盾构管片之间的粘附性；

15、s4、盾构管片使用过程中渗水经盾构标准管片与盾构邻接管片之间的水平连接缝隙处进入横向对接防水凹槽内侧后，横向水膨胀密封垫和横向水膨胀密封圈对渗水进行感应并膨胀将横向对接防水凸起与横向对接防水凹槽的连接间隙充满，提升盾构标准管片与盾构邻接管片间的抗渗防水效果。

16、优选的，在所述步骤s1中，还包括如下步骤：

17、s11、丙烯酸树脂层可以与盾构管片表面的羟基或羧基发生反应形成化学键合，增大管片表面的粗糙度和粘附性从而增强管片与浆液之间的粘附性；

18、在所述步骤s4中，还包括如下步骤：

19、s41、横向水膨胀密封垫和横向水膨胀密封圈膨胀时横向水膨胀密封圈会对挤压接触板进行挤压，挤压接触板对膨胀挤压弹簧进行挤压并与接触式传感器接触，微型阻尼器防止膨胀挤压弹簧往复晃动，接触式传感器对感应信号进行接收并将信号无线传输至渗水监控后台对后台监控人员进行警示，便于对渗水处进行及时定位与维护。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

21、1、本发明通过在盾构标准管片的外侧设置有膨胀防水组件，横向对接防水凸起插接在横向对接防水凹槽内侧，纵向对接防水凸起卡合在纵向对接防水凹槽内侧，组装后的盾构管片铺设完成后通过注浆设备将浆液压入管片与围岩之间的空隙中，盾构管片使用过程中渗水经盾构标准管片与盾构邻接管片之间的水平连接缝隙处进入横向对接防水凹槽内侧后，横向水膨胀密封垫和横向水膨胀密封圈对渗水进行感应并膨胀将横向对接防水凸起与横向对接防水凹槽的连接间隙充满，提升了盾构标准管片与盾构邻接管片间的抗渗防水效果，盾构隧道管片在管片环向与纵向连接处的良好密封防止了局部渗漏现象的出现，提高抗渗防水效果的同时降低了隧道后期的维修成本。

22、2、本发明通过在内嵌凹槽的内侧设置有渗水预警组件，横向水膨胀密封垫和横向水膨胀密封圈膨胀时横向水膨胀密封圈会对挤压接触板进行挤压，挤压接触板对膨胀挤压弹簧进行挤压并与接触式传感器接触，微型阻尼器防止膨胀挤压弹簧往复晃动，接触式传感器对感应信号进行接收并将信号无线传输至渗水监控后台对后台监控人员进行警示，便于对渗水处进行及时定位与维护，盾构管片使用过程中出现渗漏时对渗漏处的及时检测减轻了维护人员的劳动强度，缩短维护反应时长增强了隧道运营的安全性能。

23、3、本发明通过在盾构标准管片的外侧设置有抗渗防水层，盾构管片使用过程中水泥基和聚氨酯防水材料层能提升抗渗防水性能，非固化橡胶沥青防水层具有良好的密封性能和耐久性，抗渗防水层能够有效提高盾构管片的防水效果，丙烯酸树脂层可以与盾构管片表面的羟基或羧基发生反应形成化学键合，增大了管片表面的粗糙度和粘附性，增强了管片与浆液之间的粘附性，对盾构管片主体进行抗渗防水处理增强了对盾构隧道整体的抗渗防水效果。

24、4、本发明通过在盾构标准管片的外侧设置有调湿组件，注浆完成后调湿材料层对储水槽内侧储存水进行吸取，通过感应盾构标准管片与浆液之间的温湿度变化，依靠自身的吸湿和释湿性能自动吸放水蒸气自动对盾构标准管片与浆液之间的温湿度进行调节，对盾构管片进行充分的养护，使浆液充分固化并与管片形成良好的粘结，促进浆液与盾构管片之间的粘附性，进一步提高了盾构隧道的防水性能和使用过程中的稳定性。