我国自20世纪60年代开始研究使用盾构法修建黄浦江水底隧道,修建的隧道为黄浦江打浦路隧道。打浦路隧道是中国国内外第一条封交大修的盾构法越江隧道,其中摸索出了一套围绕隧道防水堵漏和结构耐久性处理的工艺。
输水隧道问题:渗漏水会流失输水量,提高输水成本,甚至引发隧道周围土壤坍塌,形成空洞,威胁输水隧道结构安全。针对以上问题,开展特种地下工程渗漏水治理技术的调研、分析和研究,制定并实施可行的解决方案,具有重要的现实意义。
直接清除洞门的软弱土层会引发安全问题,如涌水、涌砂和涌泥。土体加固能起到防水、加强土体的作用,确保围护结构的稳定性,使得盾构的始发和接收过程更加安全。盾构进出洞是隧道施工的关键步骤,涉及多项复杂工作,人员设备集中,需强化质量管理和控制。盾构基座变形可能导致掘进轴线偏移。
密封垫防水:接缝密封垫应选择具有合理构造、良好弹性、遇水膨胀性、耐水性和耐久性的橡胶类材料,且其外形应与沟槽相匹配。 管片接缝密封垫:应完全压入密封垫沟槽内,沟槽截面积不小于密封垫截面积。接缝密封垫应满足在计算的最大张开量和估算的错位量下,承受2-3倍水压不渗漏的技术要求。
弹性密封垫防水:弹性密封垫是接缝防水的主要防线。绝大多数盾构隧道只设单道弹性密封垫,只有近14m 大直径盾构隧道才出现设双道防 线(如汉堡易北河四隧,见图8-2-1),这样也免去了错缝拼装缓冲材料。注浆防水:作为衬砌管片防水的第一道防线,提供长期、均质、稳定的防水功能。
盾构机与管片之间的连接部位,即盾尾,通常通过安装密封刷并注入密封油脂来确保密封效果,以防止水分泄漏。 管片,通常由钢筋混凝土制成,其片与片之间的接缝处可能存在渗水问题。为了防止渗水,这些接缝处安装有密封胶条以起到防水作用。
盾构法隧道的防水设计方法防水方法包括结构自防水和其它附属措施,如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。1 管片结构的自防水结构自防水是首选的防水措施,主要方法为管片材料***用防水混凝土。
1、盾构管片密封垫是一种主要应用于盾构法施工的拼装式隧道管片防水密封的产品。以下是该产品的详细介绍:主要用途:主要用于盾构法施工的拼装式隧道管片的防水密封,确保隧道内部不受水分侵蚀。主要材料:***用三元乙丙EPDM橡胶制成,因其良好的弹性和耐压缩性,成为国内管片密封的主要材料。
2、在地铁隧道建设中,拼装式隧道管片的防水密封关键在于优质的盾构管片密封条,这类密封条主要由三元乙丙橡胶与遇水膨胀橡胶复合材料制成。该复合材料的特点是,即使在接缝张开量发生变化时,也能保持接触面的应力稳定,从而确保出色的防水密封效果和管片密封垫的正常工作性能。
3、盾构管片密封垫,又名三元乙丙EPDM橡胶密封垫、盾构条、盾构防水密封条,主要应用于盾构法施工的拼装式隧道管片的防水密封。三元乙丙EPDM橡胶密封垫因其良好的弹性和耐压缩性,是国内管片密封的主要材料,通常呈现多孔型态。
4、千斤顶推力是作为盾构推进时盾构千斤顶推力的反作用力在衬砌构件上的临时荷载,是在施工荷载中给予衬砌影响最大的荷载。理论上,千斤顶的推力可以顺利地传送给后面的衬砌环,常常对此项荷载对管片的影响忽略不计。
5、接缝防水制作通常***用密封材料,如西德的非膨胀合成橡胶和日本的水膨胀橡胶,它们各有优缺点。实践证明,密封垫材料性能对接缝防水效果影响显著,尤其是密封垫长时间保持接触面的压应力不松弛的能力。此外,接缝防水材料的弹性变形量和粘贴密合程度也会影响防水效果。
隧道的防水等级通常设定为二级,这意味着顶部不能有滴漏现象,其他部位也不能出现漏水问题。结构表面可以有少量的湿渍,但总湿渍面积必须小于总防水面积的2/1000。在任何100平方米的防水面积上,湿渍的数量不应超过3处,且单个湿渍的最大面积不应超过0.2平方米。
盾构法隧道的防水设计方法防水方法包括结构自防水和其它附属措施,如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。1 管片结构的自防水结构自防水是首选的防水措施,主要方法为管片材料***用防水混凝土。
在衬砌环的计算中,有两种处理方法:一是将衬砌环视为刚度均匀的结构,并考虑接头刚度的折减;二是将接头视为能承受轴力和一定弯矩的弹性铰。此外,纵向接头会引起衬砌圆环间的相互咬合作用,因此在计算时需要考虑前后衬砌圆环的影响。在管片配筋设计中,应充分考虑施工状态时管片的力学行为。
管片的制作精度方面:根据国内外盾构隧道施工实践,***用高精度钢模来提高管片精度是很重要的环节。如果管片制作精度差,加上管片拼装累计的误差,将会导致管片接缝不密贴而出现较大的原始缝隙,此时如果接缝防水材料的弹性变形量不能适应缝隙要求就会出现漏水。所以要生产出高精度的管片就要有一个高精度的钢模。
地铁盾构法施工概述。我国地铁隧道建设多***用盾构法施工,盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备,以盾构机的盾壳作支护,用前端刀盘切削土体,由千斤顶顶推盾构机前进,以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌,从而形成隧道的施工方法。盾构机的类型有多种,目前隧道建设中以土压平衡式盾构应用最为广泛。
1、目前主要***用氯丁橡胶弹性密封垫,确保接缝处的防水性能。盾构施工过程中,会在衬砌环外沿周围进行回填注浆,形成固结防渗层,进一步增强整体防水能力。总结来说,隧道工程的防水材料选择依赖于隧道类型和结构特点,高抗渗混凝土、防水卷材、密封垫以及注浆防护都是常用且有效的防水手段。
2、堵漏剂等。这些材料主要用于处理接缝、裂缝等关键部位,以提高整个防水系统的可靠性和耐久性。综上所述,隧道防水所需的材料包括防水混凝土、防水涂料、防水板材等,它们共同构成了一个完整的隧道防水系统。在隧道建设过程中,选择合适的防水材料并正确进行施工,对于确保隧道的安全性和使用寿命具有重要意义。
3、水泥基防水材料以水泥为基料,掺入防水剂和掺合料制成。这类材料不仅拥有良好的抗渗性能,而且强度较高,非常适合隧道结构的防水处理。它们施工简便,与隧道结构的粘接性好,能有效防止水分渗透。 沥青基防水材料:沥青作为传统的防水材料,以其良好的防水性和粘结性而受到青睐。
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