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

中国科学引文数据库（CSCD）核心期刊
中文核心期刊中文科技核心期刊
Scopus RCCSE中国权威学术期刊
美国EBSCO数据库俄罗斯《文摘杂志》
《日本科学技术振兴机构数据库（中国）》

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.

[1]	张力, 苏芮, 何川, 封坤, 方若全, 徐培凯. 纯压弯受力下大断面盾构隧道管片接头抗弯足尺试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 997-1003.
[2]	韩贇. 水下盾构隧道管片钻穿引起的涌水突泥治理技术研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 1049-1056.
[3]	张亚洲. 考虑密封垫表面工作状态的盾构隧道接缝防水能力数值模拟研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 813-820.
[4]	金跃郎, 丁文其, 肖明清, 孙文昊, 吴炜枫, 叶美锡, 涂新斌. 苏通GIL 综合管廊超高水压盾构隧道接缝防水性能试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(4): 538-544.
[5]	杜闯东, 张　杰, 吴乐斌. 以色列特拉维夫地铁红线先隧后站施工技术应用[J]. 隧道建设, 2020, 40(4): 562-568.
[6]	WANG Baiquan, PENG Tao, SHANG Wei, XIE Tao. Design and Application of Automatic Forming Module of Shield Tunneling Steel Cage′s Plane Mesh（盾构管片钢筋笼平面网片自动成型模块设计与应用）[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 444-451.
[7]	张稳军, 丁超, 张高乐, 王祎, 上官丹丹, 姜坤. 盾构隧道管片接缝复合型密封垫选型设计研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 246-255.
[8]	朱瑶宏，高一民，董子博，柳献. 盾构法T接隧道结构受力足尺试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 9-18.
[9]	丁剑敏, 董子博, 莫振泽, 靳永福, 丁謇, 王乃龙 . 顶管法T接隧道现场试验研究分析 [J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 28-34.
[10]	桑运龙, 刘学增, 张强. 基于螺栓-凹凸榫连接的地铁盾构隧道管片环缝接头刚度分析及应用 [J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 19-27.
[11]	张勇, 马金荣, 陶祥令, 李阳. 地面堆载诱发下既有盾构隧道纵向变形的解析解 [J]. 隧道建设, 2020, 40(1): 66-73.
[12]	叶飞, 韩鑫, 牛若飞, 赵汝亮. 基于纵向沉降曲线的黄土地层盾构土舱压力分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 53-59.
[13]	曹淞宇, 封坤, 刘迅, 肖明清, 李策, 孙文昊. 纵向力对盾构隧道管片结构内力分配机制的影响分析 ———以苏通GIL 电力管廊隧道工程为例[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 154-162.
[14]	叶美锡, 丁文其, 陈俊伟, 金跃郎, 刘浩, 涂新斌. 盾构隧道管片接缝三元乙丙橡胶密封垫力学性能影响因素敏感度分析[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 200-206.
[15]	赵晓鹏, 蒋辉, 赵永贵. 地震散射技术在盾构隧道海底孤石探测中的应用———以横琴隧道为例[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 352-357.

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

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价