不同错台量对复合型密封垫影响及长期防水预测

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2020.03.005

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隧道建设（中英文） ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (3): 337-345.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.03.005

不同错台量对复合型密封垫影响及长期防水预测

张稳军^{1, 2, 3}, 丁　超^{1, 2}, 张成平³, 姜　坤⁴

(1. 天津大学建筑工程学院, 天津　300354; 2. 天津大学前沿技术研究院, 天津　301700;
3. 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室, 北京　100044; 4. 中冶天工集团有限公司, 天津　300308)

收稿日期:2019-10-23 出版日期:2020-03-20 发布日期:2020-04-09
作者简介:张稳军(1975—), 男, 甘肃平凉人, 2008 年毕业于日本早稻田大学, 建设工学专业, 博士, 副教授, 主要从事隧道与地下工程施工及设计教学与科研工作。E-mail: wjzhang@ tju. edu. cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51778412); 天津市建设系统科学技术项目发展计划(2016-17); 城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学)开放基金课题(TUE2017-05)

Influence of Different Dislocation Amount on Composite Sealing Gasket and Long-term Waterproofing Performance Prediction

ZHANG Wenjun^{1, 2, 3}, DING Chao^{1, 2}, ZHANG Chengping³, JIANG Kun⁴

(1. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300354, China; 2. Frontier Technology Research
Institute Limited Company, Tianjin University, Tianjin 301700, China; 3. Key Laboratory of Urban Underground
Engineering, Ministry of Education, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;
4. MCC TianGong Group Corporation Limited, Tianjin 300308, China)

Received:2019-10-23 Online:2020-03-20 Published:2020-04-09

摘要/Abstract

摘要：

: 为研究盾构隧道管片接缝不同错台量对复合型密封垫防水性能的影响,从复合型密封垫遇水膨胀橡胶块二次防水效应出发,在不同错台量条件下分别从密封垫-密封垫接触面和密封垫-密封槽接触面2 个方面分析复合型密封垫防水渐进失效机制,同时基于阿累尼乌斯方程的“P-T-t”三元模型对复合型密封垫长期防水性能进行预测。研究结果表明: 1) 复合型密封垫遇水膨胀橡胶块发生膨胀作用,能够有效增加密封垫间接触面应力,并且密封垫渗漏处主要出现在密封垫与密封垫接触面上; 2) 对于密封垫与密封槽接触面防水能力,随着接缝错台量的增大,对遇水膨胀橡胶块膨胀作用的影响显著; 3) 管片接缝间的张开量和错台量对复合型密封垫的长期防水性能影响显著,并且复合型密封垫长期防水性能随着老化时间先急剧下降后达到平稳状态。

关键词: 盾构隧道, 复合型密封垫, 遇水膨胀橡胶, 错台量, 长期预测

Abstract:

In order to study the influence of different dislocation amount of shield tunnel segment joint on waterproofing performance of composite sealing gasket, the progressive failure mechanism of waterproofing for composite sealing gasket is analyzed from the aspects of gasket-gasket contact surface and gasket-groove contact surface based on the secondary waterproofing effect of water swelling rubber of composite sealing gasket. Meahwhile, the long-term waterproofing performance of the composite sealing gasket is predicted based on the " P-T-t" ternary model of Arrhenius equation. The study results show that: (1) The swelling effect of water swelling rubber of the composite sealing gasket can effectively increase the contact stress of gasket-gasket contact surface, where the leakage point mainly locates on. (2) With the increase of dislocation amount of segment joint, the influence of swelling effect of water swelling rubber on the waterproofing performance of gasket-groove contact surface becomes more obvious. (3) The long-term waterproofing performance of composite gasket is significantly affected by the opening and dislocation amount of segment joint, and it decreases sharply and then becomes stable with aging time of the sealing gasket.

Key words: shield tunnel, composite sealing gasket, water swelling rubber, dislocation amount, long-term prediction

中图分类号:

U 45

张稳军, 丁超, 张成平, 姜坤. 不同错台量对复合型密封垫影响及长期防水预测[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 337-345.

ZHANG Wenjun, DING Chao, ZHANG Chengping, JIANG Kun. Influence of Different Dislocation Amount on Composite Sealing Gasket and Long-term Waterproofing Performance Prediction[J]. Tunnel Construction, 2020, 40(3): 337-345.

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不同错台量对复合型密封垫影响及长期防水预测

Influence of Different Dislocation Amount on Composite Sealing Gasket and Long-term Waterproofing Performance Prediction

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