本技术公开了一种盾构隧道预埋式螺栓孔高强GINA防水垫圈及施工方法,涉及盾构隧道工程技术领域,包括止水垫圈,止水垫圈待安装在盾构隧道的管片浇筑钢模上,止水垫圈包括第一垫圈和第二垫圈,第二垫圈固定于第一垫圈顶端中部,且与第一垫圈同心设置,第一垫圈与第二垫圈中部均开设有与其同心的通孔,且通孔径向断面为圆形。本发明中,止水垫圈的第一垫圈和第二垫圈的特殊设计,即使在混凝土浇筑过程中止水垫圈受到一定的压力,其结构稳定性也不会受到影响,保证了管片螺栓孔的密封性和防水性能,且止水垫圈借助拼装过程中产生的挤压力自动安装,不仅防水效果得到可靠保证,还大大减少了对人工操作的依赖,从而提升了施工效率和可靠性。
背景技术
盾构隧道作为现代城市基础设施的重要组成部分,其施工技术的不断创新推动了地下空间的开发与利用,但其长期运营的安全性在很大程度上依赖于优秀的防水性能,尤其是管片接缝部位的防水设计。在大量盾构隧道建设的同时,这些隧道所经过的水文地质条件也愈发复杂,导致渗漏水问题在工程中普遍存在。大量的接缝和螺栓孔无疑成为了渗漏水的潜在通道。因此,防水问题已成为制约盾构隧道进一步发展的一个重大挑战。
目前,螺栓孔的防水处理主要依赖人工操作和传统方法,通常通过安装防水垫圈来实现防水功能。在某些情况下,施工过程中也会采用预制或预埋的方式放置防水装置。此外,还有学者提出了采用套筒法进行螺栓孔防水设置的方案。尽管这些方法各具特点,但总体而言,传统工艺仍然是主要的防水处理手段。
但现有盾构隧道管片螺栓孔防水方法技术方案存在以下几点问题:
1. 防水垫圈结构复杂,施工难度大
现有螺栓孔防水垫圈由于结构复杂,增加了加工和安装的难度,现场施工过程变得繁琐且效率低下,不易保障施工质量的一致性。
2.局部强度不足,增加损伤风险
防水组件设计中复杂的凹槽和过多的结构细节会削弱螺栓孔的局部强度,使管片易受损,增加了结构的潜在风险和维护成本。
3.依赖人工施工质量,易出现不稳定问题
传统防水垫圈的安装过程过度依赖人工操作,施工精度难以保障,容易因人为误差导致密封效果不佳,从而增加漏水风险。
4.接触力或挤压力分布不均
拼装完成后,防水垫圈在螺栓和密封件之间的接触力或挤压力分布常常不均匀。由于拼装偏差或错台变形,环向接触力容易在局部形成薄弱点,从而产生渗漏隐患。
5.遇水膨胀材料适用性差,防水性能有限
目前广泛使用的遇水膨胀密封材料在高水压或持续水流环境中容易失效,膨胀不均的问题进一步限制了其防水性能,难以满足长期稳定的防水需求。
这些问题使得现有防水方法和装置在实际应用中存在一定的局限性,因此需要进一步优化和改进。
针对以上问题,提出了一种盾构隧道预埋式螺栓孔高强GINA防水垫圈及施工方法。
实现思路