一种隧道衬砌接缝的多重防水结构及其施工方法与流程

本发明属于防水施工，具体的讲涉及一种隧道衬砌接缝的多重防水结构及其施工方法。

背景技术：

1、现有铁路隧道衬砌接缝一级防水技术措施为“背贴式止水带+中埋式止水带”，其在工程应用中存在的主要问题如下：

2、施工缝、变形缝等接缝处渗漏水尤为明显。止水带用材料（橡胶、金属、塑料）与混凝土两种材料的热膨胀系数不同，由于温度变化、干湿交替等原因，止水带与混凝土结合处会形成收缩裂缝，现有的止水带多为平板结构，很难实现变形封堵效果，另外，止水带与混凝土粘接能力很差，定位不牢固，止水带受到冲击后就会与混凝土脱离，形成渗水通道。

3、为了弥补以上技术问题，传统普通止水带主要是通过增加止水带在混凝土中的嵌入长度和设置挡水结构（凸肋、燕尾等），以延长绕渗路径来达到止水目的。这种技术措施往往会增加止水带幅宽，这既提高了建造成本，又增加施工难度，后期使用维护也十分麻烦。

4、衬砌接缝处混凝土掉块问题突出。由于止水带本身的刚度不足（特别是橡胶类止水带），同时传统普通止水带幅宽较大，中埋式止水带安装过程中因重力作用易下垂，隧道拱腰及以上区域尤为严重，衬砌混凝土浇筑过程中易使下垂止水带进一步偏转、扭曲、错位，形成止水带切割衬砌混凝土现象，导致局部混凝土块与主体衬砌结合部位厚度严重不足（如图1所示），增大了衬砌混凝土掉块的安全风险，严重危害车辆运行安全。

5、“背贴式止水带+中埋式止水带”两道止水措施采用两步法施工，其施工工艺复杂、工期长，施工质量不易保证，并且造价相对较高。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种三维密封防水效果持久、止水带与混凝土连接牢靠，避免接缝混凝土松动脱落且施工工艺简单、施工质量易保证、造价相对较低的隧道衬砌接缝的多重防水结构及其施工方法。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：包括背贴止水带和嵌压止水条，其中，所述背贴止水带为水平带和竖直带构成的截面t形带体，所述水平带的顶面与初期支护的防水层连接，所述水平带的底面中部连接所述竖直带，所述竖直带两侧分别连接先浇混凝土、后浇混凝土形成径向止水部，所述水平带的底面分别与先浇混凝土、后浇混凝土连接形成环向止水部；所述嵌压止水条位于所述竖直带下方，压紧贴合于先浇混凝土和后浇混凝土之间。

4、构成上述一种隧道衬砌接缝的多重防水结构附加技术特征还包括：

5、——所述嵌压止水条的截面中部两侧设有突出部，所述突出部为遇水膨胀橡胶，所述突出部的两侧设有自粘胶层；

6、——所述嵌压止水条的截面内部设有若干变形腔，所述变形腔的形状为规则或不规则的圆形、方形或多边形；

7、——所述背贴止水带的水平带顶面中部设有变形区，所述水平带和竖直带的至少一侧表面设有沿其轴向平行的若干道凸肋和/或自粘胶层；

8、——所述变形区为所述背贴止水带的截面t形中心连接部，其顶面设有截面呈u形、v形、梯形、c形和/或倒ω形的泄水槽；

9、——所述自粘胶层位于所述相邻凸肋之间，所述凸肋的截面呈矩形、锥形、梯形、圆形、椭圆形和/或锯齿形；

10、——所述背贴止水带和嵌压止水条由橡胶、塑料或金属制成，所述橡胶包括天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁氰橡胶和/或聚氨酯橡胶；所述自粘胶层由非沥青类高分子自粘胶、压敏型聚氨酯胶粘剂、压敏型橡胶腻子、均聚或共聚的丙烯酸系压敏胶和/或橡胶改性沥青胶粘剂构成。

11、本专利还提供了一种隧道衬砌接缝防水结构的施工方法，用于建造上述隧道衬砌接缝防水结构，包括以下步骤：

12、a，隧道衬砌的初期支护以及表面防水层施工完成后，进行所述背贴止水带的定位，其水平带顶面与所述防水层通过粘接、热熔焊接或通过衬砌台车的第一端头模板顶紧，所述第一端头模板的预制槽内固定嵌压止水条的突出部；

13、b、封闭衬砌台车的第一端头模板，进行先浇衬砌混凝土的施工，浇筑完成后，所述背贴止水带的竖直带一侧面、所述嵌压止水条一侧面分别与先浇衬砌混凝土侧部结合；

14、c、待先浇衬砌混凝土浇筑完成并达到养护期后，拆除第一端头模板，衬砌台车向前移动，封闭固定第二端头模板，进行后浇衬砌混凝土施工，浇筑完成后，背贴止水带的竖直带另一侧面、所述嵌压止水条另一侧面分别与后浇衬砌混凝土结合。

15、本发明所提供的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构及其施工方法同现有技术相比，具有以下优点：该新型多重防水结构包括背贴止水带和嵌压止水条两个部位，背贴止水带为水平带和竖直带构成的截面t形带体，水平带顶面与初期支护防水层背贴，底面两侧与先、后浇筑的混凝土形成环向止水部、在底面连接的竖直带两侧与先、后浇筑的混凝土形成径向止水部、位于竖直带下方的嵌压止水条与先、后浇筑的混凝土形成补强密贴密封，从而形成了三重防水复合结构，加强了环向、纵向多个部位的止水功能协同，结构连接更加紧密，避免了中埋止水条定位不牢，受重力影响一侧下沉造成混凝土松动掉块、渗水漏水严重等问题；其次是，背贴止水带t型截面与周围衬砌结构形成立体封堵，三维结构的密封防水效果更加持久，并且由于其顶面中部设有变形区，水平带和竖直带的至少一侧表面设有沿其轴向平行的若干道凸肋和/或自粘胶层，止水带与混凝土连接定位牢固，防水部位受到冲击、沉降剪切后，止水带的变形区能够实时变化调整，适应衬砌接缝的变化，确保始终密封贴合，避免形成渗水通道；该隧道衬砌接缝多重防水结构的施工方法，优化了施工缝背贴式止水带结构，通过环向止水部连接增加径向止水部，并且通过背贴止水带+嵌压止水条相结合的方式，延长了密封防水区域的长度和宽度；止水带的环向和纵向多部位设有自粘胶层，与混凝土结构实现了立体式牢固粘接，弥合了渗水通道，提高了施工缝的防水能力；相较于传统的“二步法”施工，该施工工艺更简单，施工质量易保证，该方法取消中埋式止水带，降低了由于止水带侧边重力下沉切割混凝土导致衬砌掉块风险；从而进一步节省了材料和人工，一定程度上降低了工程造价，防水结构紧凑，内部连接牢靠，密封防水效果持久，后期使用维护成本低，经济效益好。

技术特征：

1.一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：包括背贴止水带和嵌压止水条，其中，所述背贴止水带为水平带和竖直带构成的截面t形带体，所述水平带的顶面与初期支护的防水层连接，所述水平带的底面中部连接所述竖直带，所述竖直带两侧分别连接先浇混凝土、后浇混凝土形成径向止水部，所述水平带的底面分别与先浇混凝土、后浇混凝土连接形成环向止水部；所述嵌压止水条位于所述竖直带下方，压紧贴合于先浇混凝土和后浇混凝土之间。

2.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：所述嵌压止水条的截面中部两侧设有突出部，所述突出部为遇水膨胀橡胶，所述突出部的两侧设有自粘胶层。

3.根据权利要求1或2所述的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：所述嵌压止水条的截面内部设有若干变形腔，所述变形腔的形状为规则或不规则的圆形、方形或多边形。

4.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：所述背贴止水带的水平带顶面中部设有变形区，所述水平带和竖直带的至少一侧表面设有沿其轴向平行的若干道凸肋和/或自粘胶层。

5.根据权利要求4所述的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：所述变形区为所述背贴止水带的截面t形中心连接部，其顶面设有截面呈u形、v形、梯形、c形和/或倒ω形的泄水槽。

6.根据权利要求4所述的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：所述自粘胶层位于所述相邻凸肋之间，所述凸肋的截面呈矩形、锥形、梯形、圆形、椭圆形和/或锯齿形。

7.根据权利要求4所述的一种隧道衬砌接缝的多重防水结构，其特征在于：所述背贴止水带和嵌压止水条由橡胶、塑料或金属制成，所述橡胶包括天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁氰橡胶和/或聚氨酯橡胶；所述自粘胶层由非沥青类高分子自粘胶、压敏型聚氨酯胶粘剂、压敏型橡胶腻子、均聚或共聚的丙烯酸系压敏胶和/或橡胶改性沥青胶粘剂构成。

8.一种隧道衬砌接缝防水结构的施工方法，其特征在于：用于建造权利要求1-7所述的隧道衬砌接缝防水结构，包括以下步骤：

技术总结本发明属于防水施工技术领域，具体的讲涉及一种隧道衬砌接缝的多重防水结构及其施工方法。其结构包括背贴止水带和嵌压止水条，背贴止水带为水平带和竖直带构成的截面T形带体，水平带顶面与初期支护的防水层连接，水平带的底面中部连接竖直带，竖直带两侧分别与浇筑混凝土形成径向止水部，水平带底面分别与与浇筑混凝土形成环向止水部；嵌压止水条位于竖直带下方，压紧贴合于先浇混凝土和后浇混凝土之间；该防水结构通过截面T型带体形成立体密封，背贴止水带+嵌压止水条形成多重防水，密封效果持久、止水带连接牢靠，该结构的施工方法操作便捷，工作效率高，节约了人工和材料，施工质量易保证、造价相对较低，使用维护成本低，经济效益好。技术研发人员：徐骞,郭勇,金家康,张晓臣,赵雅婷,李朋,刘欢,刘文涛,梁婧,赵璐受保护的技术使用者：河北省同创交通工程配套产品产业技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/23