一种可折叠的隧道接缝柔性防水结构

本发明涉及隧道工程防水技术领域，具体是一种可折叠的隧道接缝柔性防水结构。

背景技术：

预制拼装技术具有能缩短施工时间，对交通影响小，装配后即时能承受荷载，且预制块的强度较高等优点，因此城市隧道采用预制拼装法施工逐渐增多，相关技术的研究也不断加强。装配式隧道同时具有接缝多的特点，而对于长期处于地下水包围之中的隧道来说，接缝防水成为其防水的重难点。

现有的装配式隧道管片接缝防水措施一般是在预制管片的迎水面设置相同的防水槽，在防水槽中粘结橡胶密封垫；拼装时将相邻管片上的弹性密封垫对位、互相挤压，从而实现密封防水。但在隧道服役过程中，受工程地质条件或其他外力影响，装配式隧道的管片会发生径向相对错动(错台)。发生径向错动后，相邻管片间的橡胶密封垫也会发生错动，导致相邻橡胶密封垫之间的接触面积减少，密封垫错开的部分直接挤压管片表面混凝土并产生一定的张开量，挤压应力下降，防水效果降低。当相邻密封垫大部分或完全错开时，管片接缝间将发生渗漏水，严重影响隧道的运营。

对于上述工程难题，目前已提出的一些增强接缝防水措施包括：增大防水槽的宽度。但仍存在以下问题：1.防水槽宽度过大会影响衬砌结构的局部稳定性，影响隧道结构的安全；2.加宽防水槽不适用于厚度较小的管片。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可折叠的隧道接缝柔性防水结构，能够容许较大错缝量，用于解决隧道管片由于安装精度、受力不均等原因而产生错位或接缝张开的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：包括混凝土管片和防水槽，所述防水槽内安装有橡胶密封垫以及包芯，所述包芯主体结构为可折叠结构，尾部为蜂窝状，所述包芯的折叠部分表面设有凸块及凹槽，受压缩时所述凸块与凹槽相互嵌合，所述包芯端部挤压进橡胶密封垫预留的葫芦状槽口而与橡胶密封垫紧密连接。混凝土管片正常状态下，所述包芯的主体结构相互嵌合，呈矩形；混凝土管片张开状态下，所述包芯的主体结构展开，包芯与橡胶密封垫仍是一个完全密封的防水结构。所述包芯的折叠部分表面设有凸块及凹槽，受压缩时所述凸块与凹槽相互嵌合。

所述橡胶密封垫中间预留的葫芦状槽口的形状与所述包芯的端部形状吻合。

所述橡胶密封垫与涂抹了纤维腻子的防水槽相互挤压，形成粘结层。

所述粘结层为纤维腻子防水材料，填充所述包芯主体结构与所述橡胶密封垫之间的空隙。

所述的橡胶密封垫采用三元乙丙橡胶材料制造。

所述包芯采用超弹性防水材料制造。

所述超弹性防水材料为海绵橡胶材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、所述柔性防水结构具有良好的变形能力，当隧道管片接缝在不张开状态下发生错位时，包芯的嵌合结构相互挤压、接触应力增大，进而增强防水效果；当隧道管片接缝发生上下张开时，芯材的折叠部分将展开，包芯与橡胶密封垫仍是一个完全密封的防水结构；当隧道管片接缝张开后发生错位时，由于包芯折叠结构的存在，防水材料不会由于错位而直接挤压混凝土，能避免产生空隙。

2、所述柔性防水结构对管片预留防水槽的宽度要求不高，对隧道的构造结构影响小。

3、芯材端部与防水槽内的橡胶密封垫相互挤压，一方面能使橡胶密封垫与纤维腻子紧密接触，另一方面芯材不易被拉拔出，有利于整个防水结构的密封。

4、所述柔性防水结构构造简单、装配简单，能容许较大的错缝量并保持防水密封效果。

附图说明

图1为本发明所述的隧道结构断面图。

图2为本发明所述的可折叠的隧道接缝柔性防水结构在受力张开时的断面示意图。

图3为本发明所述的可折叠的隧道接缝柔性防水结构在安装挤压前的断面示意图。

图4为本发明所述的可折叠的隧道接缝柔性防水结构安装好的断面示意图。

图中标记为：柔性防水结构a、第一混凝土管片1-1、第二混凝土管片1-2、橡胶密封垫2、第一防水槽301、第二防水槽302、葫芦状槽口4、粘结层5、包芯6、凹槽601、凸块602。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

首先需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，本发明所述的可折叠的隧道接缝柔性防水结构，包括第一混凝土管片1-1、第二混凝土管片1-2、橡胶密封垫2、第一防水槽301、第二防水槽302、葫芦状槽口4、粘结层5、包芯6、凹槽601和凸块602。具体结构和连接关系为：

所述第一混凝土管片1-1、第二混凝土管片1-2内分别设有第一防水槽301和第二防水槽302，第一防水槽301和第二防水槽302内安装有橡胶密封垫2。所述包芯6的折叠部分表面有凸块601及凹槽602，受压缩时所述凸块601与凹槽602相互嵌合；所述包芯6端部挤压进橡胶密封垫2预留的葫芦状槽口4中而与橡胶密封垫2紧密连接。

在第一混凝土管片1-1和第二混凝土管片1-2正常状态下，所述包芯6的主体结构相互嵌合，呈矩形；在第一混凝土管片1-1和第二混凝土管片1-2张开状态下，所述包芯6的主体结构展开，包芯6与橡胶密封垫2仍是一个完全密封的防水结构。

第一防水槽301和第二防水槽302设在第一混凝土管片1-1和第二混凝土管片1-2的外侧。

所述橡胶密封垫2中间预留的葫芦状槽口4形状与所述包芯6的端部形状吻合。

所述橡胶密封垫2与涂抹了纤维腻子的第一防水槽301和第二防水槽302相互挤压，形成粘结层5。

所述包芯6为可折叠结构。所述包芯6折叠结构的段数及角度视实际情况而定。

所述包芯6尾部为蜂窝状，便于压缩折叠。

所述粘结层5为纤维腻子防水材料，填充所述包芯6主体结构与所述橡胶密封垫2之间的空隙。

所述的橡胶密封垫2为三元乙丙橡胶密封垫；所述包芯6采用超弹性防水材料制造，所述超弹性防水材料为海绵橡胶材料。

下面介绍本实例的安装步骤：

(1)将橡胶密封垫2分别安装在第一防水槽301和第二防水槽302中。

(2)将嵌合好的包芯6端部挤入到第二防水槽302的橡胶密封垫2中，实现橡胶密封垫2与包芯6的连接。

(3)吊装第一混凝土管片1-1，使得安装在第一防水槽301内的橡胶密封垫2的葫芦状槽口4对准芯材6的另一端部，往下挤压完安装，最终形成一个完全密封的防水结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，应当指出，对于本领域的技术人员及普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变化，这些改进和变化应视为在本发明的保护范围内。