一种盾构法隧道的气密防水结构的制作方法

本发明属于隧道防护，具体的讲涉及一种盾构法隧道的气密防水结构，特别适用于瓦斯地段盾构法隧道的气密防水。

背景技术：

1、隧道内瓦斯浓度≥0.5%的隧道称为瓦斯隧道。随着我国基础交通建设事业的发展，穿越煤系地层、遭遇瓦斯地段的隧道工程不断涌现，而瓦斯灾害是威胁隧道运营安全的主要灾害之一，表现为瓦斯中毒、窒息、瓦斯燃烧与爆炸三种灾害类型。因此，为保证瓦斯地段交通隧道的运营安全，采用气密性的隧道支护结构尤为重要。

2、现阶段交通隧道多采用盾构法施工，主要有预制管片和接缝防水措施构成，穿越瓦斯地段的隧道没有特别加强的支护结构。有的隧道在防水接缝外侧设置挡水条、橡胶密封垫、螺栓止水和内侧嵌缝等结构，其主要考虑隧道支护和防水功能，并没有考虑支护结构的气密性问题，缺失针对瓦斯气体封闭或隔离的有效措施。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种兼具密封防水和气密性能的盾构法隧道防护结构，具有密封连接牢靠、防水气密性能好的特点。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：盾构管片外侧表面与隧道内壁之间设有第一密封单元，相邻所述盾构管片的对接缝内设有第二密封单元，所述第一密封单元为敷设在所述盾构管片外侧表面或者边缘的气密性隔离材料涂层；所述第二密封单元包括设置在所述盾构管片端面内的若干型槽，所述型槽内设有隔离垫条，相邻所述盾构管片的对接缝依靠所述隔离垫条压紧密封。

4、构成上述一种盾构法隧道的气密防水结构附加技术特征还包括：

5、——所述第一密封单元的气密性隔离材料涂层由聚氨酯、聚脲、丙烯酸盐或环氧树脂制成，其厚度不低于0.03mm，一般在0.03mm至3mm之间；

6、——所述第二密封单元的型槽与所述对接缝的走向一致，所述型槽包括内道沟槽和外道沟槽，所述型槽内设置的隔离垫条为多孔橡胶密封垫，所述多孔橡胶密封垫的底端面通过自粘胶层与型槽底部粘接，所述对接缝内相对型槽之间的两个多孔橡胶密封垫的顶端面相互压紧实现密封；

7、——所述多孔橡胶密封垫为谢斯菲尔德型多孔橡胶密封垫，所述自粘胶层为氯丁酚醛类胶粘剂；

8、——所述多孔橡胶密封垫的橡胶基体截面为凹多边形轮廓，包括平行封闭的上端面和下端面，两侧为对称的四端点阶型折线，所述橡胶基体截面内的通孔沿竖直中心线对称分布；

9、——所述自粘胶层为非沥青基高分子压敏型自粘胶，其厚度不低于0.05mm，一般在1.0mm至3.0mm之间；

10、——所述对接缝内设有承力衬垫，所述承力衬垫位于所述内道沟槽和外道沟槽之间，所述承力衬垫的至少一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定；

11、——所述对接缝内设有若干密封压条，所述密封压条置于所述内道沟槽内侧和/或外道沟槽外侧，所述密封压条的至少一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定；

12、——所述对接缝内设有密封压带，所述密封压带置于所述外道沟槽内侧边缘，所述密封压带的至少一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定；

13、——所述对接缝内的密封压条和密封压带均为两条对称设置，其一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定，其另一侧表面相互压紧实现密封；

14、——所述对接缝的内侧设置开口的嵌缝槽，所述嵌缝槽内填充密封胶；

15、——所述嵌缝槽由相邻盾构管片上的型腔拼接形成，所述嵌缝槽的截面呈内大外小，所述密封胶为高模量聚氨酯密封胶。

16、本发明所提供的一种盾构法隧道的气密防水结构同现有技术相比，具有以下优点：该新型防护结构在盾构管片外侧表面与隧道内壁之间设有第一密封单元，相邻盾构管片的对接缝内设有第二密封单元，其中，第一密封单元为敷设在盾构管片外侧表面或者边缘的气密性隔离材料涂层，第二密封单元包括设置在盾构管片端面内的若干型槽，型槽内设有隔离垫条，相邻盾构管片的对接缝依靠隔离垫条压紧密封，即形成了“胶粘密封+封堵隔离”的复合设防体系，将盾构管片与隧道围岩间、管片与管片间的缝隙形成多道密封腔，有效隔离瓦斯气体通过管片缝隙进入隧道内，提高了交通隧道的运营安全；其次是，盾构管片外侧的气密隔离材料涂层施工便捷，显著改善了瓦斯隧道支护结构的气密性问题，同时管片接缝处多道隔离垫条压紧密封，在防止瓦斯渗透到隧道内的同时，进一步不强求了盾构管片的接缝防水能力，多维度解决瓦斯区间隧道的运营安全问题。

技术特征：

1.一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：盾构管片外侧表面与隧道内壁之间设有第一密封单元，相邻所述盾构管片的对接缝内设有第二密封单元，所述第一密封单元为敷设在所述盾构管片外侧表面或者边缘的气密性隔离材料涂层；所述第二密封单元包括设置在所述盾构管片端面内的若干型槽，所述型槽内设有隔离垫条，相邻所述盾构管片的对接缝依靠所述隔离垫条压紧密封。

2.根据权利要求1所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述第一密封单元的气密性隔离材料涂层由聚氨酯、聚脲、丙烯酸盐或环氧树脂制成，其厚度不低于0.03mm。

3.根据权利要求1所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述第二密封单元的型槽与所述对接缝的走向一致，所述型槽包括内道沟槽和外道沟槽，所述型槽内设置的隔离垫条为多孔橡胶密封垫，所述多孔橡胶密封垫的底端面通过自粘胶层与型槽底部粘接，所述对接缝内相对型槽之间的两个多孔橡胶密封垫的顶端面相互压紧实现密封。

4.根据权利要求3所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述多孔橡胶密封垫为谢斯菲尔德型多孔橡胶密封垫，所述自粘胶层为氯丁酚醛类胶粘剂。

5.根据权利要求3所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述多孔橡胶密封垫的橡胶基体截面为凹多边形轮廓，包括平行封闭的上端面和下端面，两侧为对称的四端点阶型折线，所述橡胶基体截面内的通孔沿竖直中心线对称分布。

6.根据权利要求5所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述自粘胶层为非沥青基高分子压敏型自粘胶，其厚度不低于0.05mm。

7.根据权利要求3所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述对接缝内设有承力衬垫，所述承力衬垫位于所述内道沟槽和外道沟槽之间，所述承力衬垫的至少一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定。

8.根据权利要求3所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述对接缝内设有若干密封压条，所述密封压条置于所述内道沟槽内侧和/或外道沟槽外侧，所述密封压条的至少一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定。

9.根据权利要求8所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述对接缝内设有密封压带，所述密封压带置于所述外道沟槽内侧边缘，所述密封压带的至少一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定。

10.根据权利要求8或9所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述对接缝内的密封压条和密封压带均为两条对称设置，其一侧表面通过自粘胶层与盾构管片的端面粘接固定，其另一侧表面相互压紧实现密封。

11.根据权利要求3所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述对接缝的内侧设置开口的嵌缝槽，所述嵌缝槽内填充密封胶。

12.根据权利要求11所述的一种盾构法隧道的气密防水结构，其特征在于：所述嵌缝槽由相邻盾构管片上的型腔拼接形成，所述嵌缝槽的截面呈内大外小，所述密封胶为高模量聚氨酯密封胶。

技术总结本发明属于隧道防护技术领域，具体的讲涉及一种盾构法隧道的气密防水结构，特别适用于瓦斯地段盾构法隧道的气密防水。其结构包括盾构管片外侧表面与隧道内壁之间设有第一密封单元，相邻盾构管片的对接缝内设有第二密封单元，第一密封单元为敷设在盾构管片外侧表面或者边缘的气密性隔离材料涂层；第二密封单元包括设置在所述盾构管片端面内的若干型槽，型槽内设有隔离垫条，相邻盾构管片的对接缝依靠隔离垫条压紧密封；该盾构法隧道的新型支护结构兼具密封防水和气密性能，结构紧凑、施工便捷，具有密封连接牢靠、防水气密性能好特点。技术研发人员：梁婧,金家康,郭勇,徐骞,赵雅婷,李朋,刘欢,刘文涛,赵璐受保护的技术使用者：中裕铁信交通科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26