本實(shí)用新型涉及一種彈性密封墊，尤其是涉及一種城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊。

背景技術(shù)：

城市地下管廊是一種按照城市的統(tǒng)一規(guī)劃以及城市的設(shè)計(jì)、施工條件以及維護(hù)管理的要求，建設(shè)在城市地下的用來敷設(shè)市政公用管線的市政設(shè)施。城市地下管廊內(nèi)的管線容量大，管線集中，對(duì)城市地下管廊預(yù)制管片結(jié)構(gòu)防滲漏水有著較高要求，其中預(yù)制管片間的接縫防水是其中的重點(diǎn)部分。目前在實(shí)際工程中通常采用非膨脹性合成橡膠，主要是利用接縫材料的擠密來達(dá)到防水目的，一般是將三元乙丙橡膠材料模壓成為一定的形狀制成彈性密封墊，作為主要的防水材料。工程中將三元乙丙彈性密封墊粘貼在預(yù)制管片的特定防水密封墊溝槽內(nèi)，在預(yù)制管片拼裝時(shí)通過擠壓分別貼在兩塊預(yù)制管片上的彈性密封墊獲得防水功能。而為了達(dá)到一定的防水能力，三元乙丙彈性密封墊會(huì)呈厚且大，擠壓密封墊的裝配力過大，預(yù)制管片接縫端部就會(huì)損壞(指密封墊溝槽外側(cè)混凝土)，為此可以改善密封墊的斷面形狀，在密封墊內(nèi)合理開設(shè)孔眼以控制裝配力，同時(shí)確保止水效果。這種斷面形式還使得彈性密封墊具有更大的壓縮性和更高的彈性，即使預(yù)制管片接縫有一定的張開量，它仍能處于一定的壓縮狀態(tài)，可有效地阻擋水的滲漏，保證城市地下管廊的使用要求。因此需要提供新型的彈性密封墊斷面形式，使其能滿足地下管廊預(yù)制管片接縫的防水要求，同時(shí)保證裝配力能滿足施工和設(shè)計(jì)要求，并在一定的張開量和拼裝誤差的情況下仍有保留較高的防水能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)規(guī)整、制作方便、裝配力小的城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊，設(shè)置在地下管廊的預(yù)制管片上，包括密封墊本體，所述的密封墊本體具有上下平行的上端面和下端面，所述的上端面為密封墊接觸面，所述的下端面為預(yù)制管片接觸面，所述的上端面中點(diǎn)與下端面中點(diǎn)的連線為密封墊本體的對(duì)稱軸，密封墊本體上連接上端面和下端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，所述的下端面上左右對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽，所述的密封墊本體上由上而下依次設(shè)有第一排通孔和第二排通孔，所述的第一排通孔包括5個(gè)類三角形孔，所述的第二排通孔包括2個(gè)類三角形孔，所有的類三角形孔均關(guān)于所述的對(duì)稱軸對(duì)稱。

所述的第一排通孔包括第一排內(nèi)側(cè)通孔和第一排外側(cè)通孔，所述的第一排內(nèi)側(cè)通孔包括3個(gè)類三角形孔，3個(gè)類三角形孔位于兩個(gè)凹槽中心軸線內(nèi)側(cè)，所述的第一排外側(cè)通孔包括2個(gè)類三角形孔，2個(gè)類三角形孔對(duì)稱設(shè)置在第一排內(nèi)側(cè)通孔外側(cè)。

所述的第一排內(nèi)側(cè)通孔的3個(gè)類三角形孔關(guān)于所述的對(duì)稱軸對(duì)稱，且第一排內(nèi)側(cè)通孔的幾何重心連線與所述密封墊本體的上端面平行。

所述的第二排通孔的2個(gè)類三角形孔設(shè)置在兩個(gè)凹槽之間且關(guān)于所述的對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置。

所述的第一排內(nèi)側(cè)通孔的3個(gè)類三角形孔與第二排通孔的2個(gè)類三角形孔幾何形狀相同，但第一排內(nèi)側(cè)通孔的3個(gè)類三角形孔的面積大于第二排通孔的2個(gè)類三角形孔的面積。

所述的第一排內(nèi)側(cè)通孔和第二排通孔的類三角形孔形狀為等邊三角形在三個(gè)角部采用1.5mm半徑的圓角倒角后形成。

所述的第一排外側(cè)通孔形狀為直角三角形在三個(gè)角部采用1.5mm半徑的圓角倒角后形成。

第一排內(nèi)側(cè)通孔底邊連線高于第一排外側(cè)通孔底邊連線。

所述的凹槽呈倒U型，所述的倒U型包括一段圓弧和與所述的圓弧相切的兩條直線。

所述的密封墊本體為由三元乙丙制成的密封墊本體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)通過對(duì)第一排通孔和第二排通孔的形狀、布置位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了防水性能和力學(xué)性能更優(yōu)的結(jié)構(gòu)，特別適用于城市地下管廊預(yù)制管片接縫的防水用途；

(2)通過對(duì)第一排通孔和第二排通孔形狀面積大小的限定，有效提高了彈性密封墊的防水能力，同時(shí)裝配力較??；

(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)規(guī)整，制作方便，適用于城市地下管廊預(yù)制管片接縫防水；

(4)彈性密封墊上采用類三角形通孔，其目的在于彈性密封墊安裝壓縮時(shí)可及時(shí)塌孔，降低彈性密封墊在施工安裝期時(shí)的壓縮裝配力，為地下管廊采用內(nèi)外雙道彈性密封墊的防水方案提供可能，與目前普通的采用圓孔的彈性密封墊相比，本實(shí)用新型涉及的彈性密封墊可以有效降低預(yù)制管廊壓縮拼裝難度，節(jié)約地下管廊施工建設(shè)的成本，可實(shí)現(xiàn)地下管廊采用內(nèi)外雙道彈性密封墊防水方案時(shí)的施工安裝要求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊的壓縮曲線；

圖3為本實(shí)用新型城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊的閉合壓縮應(yīng)力云圖；

圖中，1為密封墊本體，2為凹槽，3為第一排內(nèi)側(cè)通孔，4為第一排外側(cè)通孔，5為第二排通孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種城市地下管廊預(yù)制管片接縫彈性密封墊，設(shè)置在地下管廊的預(yù)制管片上，包括具有上下平行的上端面和下端面的密封墊本體1，密封墊本體1由三元乙丙橡膠制成，上端面為密封墊接觸面，下端面為預(yù)制管片接觸面，上端面中點(diǎn)與下端面中點(diǎn)的連線為密封墊本體1的對(duì)稱軸，上端面長度為28mm，下端面長度為33mm，密封墊本體1連接上端面和下端面的兩側(cè)外輪廓為一折線，折線的折彎點(diǎn)和與其最近的上端面的端點(diǎn)的水平距離為5.5mm，和與其最近的下端面的端點(diǎn)的水平距離為3mm，下端面上左右對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)用于降低密封墊裝配時(shí)壓縮力的凹槽2，凹槽2呈倒U型，由一段圓弧和與圓弧相切的兩條直線形成，圓弧直徑為5.2mm，凹槽2底部外側(cè)與密封墊底部外側(cè)距離為2mm，兩個(gè)凹槽2底部中心的距離為23mm。

密封墊本體1上由上而下依次設(shè)有第一排通孔和第二排通孔5，第一排通孔包括5個(gè)類三角形孔，第二排通孔5包括2個(gè)類三角形孔，所有的類三角形孔均關(guān)于所述的對(duì)稱軸對(duì)稱。第一排通孔包括第一排內(nèi)側(cè)通孔3和第一排外側(cè)通孔4，第一排內(nèi)側(cè)通孔3包括3個(gè)類三角形孔，3個(gè)類三角形孔位于兩個(gè)凹槽中心軸線內(nèi)側(cè)，第一排外側(cè)通孔包括2個(gè)類三角形孔，2個(gè)類三角形孔對(duì)稱設(shè)置在第一排內(nèi)側(cè)通孔外側(cè)，第一排內(nèi)側(cè)通孔3的下底邊連線高于第一排外側(cè)通孔4的下底邊連線0.9mm。第一排內(nèi)側(cè)通孔3的上頂面連線與上端面的垂直距離為1.8mm，第一排外側(cè)通孔4的下底面連線與下端面的垂直距離為7.7mm，第二排通孔5的下底面連線與下端面的垂直距離為1.9mm。第一排內(nèi)側(cè)通孔3的3個(gè)類三角形孔與第二排通孔5的2個(gè)類三角形孔幾何形狀相同，但第一排內(nèi)側(cè)通孔3的3個(gè)類三角形孔的面積大于第二排通孔5的2個(gè)類三角形孔的面積。第一排內(nèi)側(cè)通孔3的兩個(gè)異型孔由邊長為8mm的等邊三角形在三個(gè)角部采用1.5mm半徑的圓角倒角后形成，相鄰異型孔幾何形狀重心連線相距7.2mm。第一排外側(cè)通孔4的兩個(gè)類三角形孔由三條邊長分別為9.5mm、7.8mm、5.5mm的直角三角形在三個(gè)角部采用1.5mm半徑的圓角倒角后形成，兩類三角形孔幾何形狀重心連線相距28.7mm。第二排通孔5的2個(gè)異型孔由邊長為7mm的等邊三角形在三個(gè)角部采用1.5mm半徑的圓角倒角后形成，位于兩個(gè)凹槽2之間，相鄰異型孔幾何形狀重心連線相距7.9mm。

彈性密封墊要求在裝配時(shí)可使用拼裝設(shè)備將密封墊壓至閉合狀態(tài)，性能良好的彈性密封墊應(yīng)具備在閉合狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的裝配力較小的性能，以保證混凝土溝槽的穩(wěn)定性，因城市地下管廊的特殊性，適用于城市地下管廊接縫防水的彈性密封墊必須控制其裝配力數(shù)值在一定范圍內(nèi)，以適應(yīng)現(xiàn)有預(yù)制拼裝能力。

彈性密封墊斷面考慮采用類三角形通孔，其目的在于彈性密封墊安裝壓縮時(shí)可及時(shí)塌孔，降低彈性密封墊在施工安裝期時(shí)的壓縮裝配力，為地下管廊采用內(nèi)外雙道彈性密封墊的防水方案提供可能。與目前普通的采用圓孔的彈性密封墊相比，本實(shí)用新型涉及的彈性密封墊可以有效降低預(yù)制管廊壓縮拼裝難度，節(jié)約地下管廊施工建設(shè)的成本，可實(shí)現(xiàn)地下管廊采用內(nèi)外雙道彈性密封墊防水方案時(shí)的施工安裝要求。本實(shí)用新型涉及的密封墊采用非線性有限元方法模擬計(jì)算得到的壓縮曲線見附圖2，從圖中可見所涉及橡膠密封墊在壓縮過程前期僅需要較小的壓縮力，降低地下管廊預(yù)制管片的施工拼裝難度。目前常用預(yù)制拼裝機(jī)械通?？商峁┘s100kN/m的壓縮拼裝力，而所涉及密封墊在完全壓縮狀態(tài)下所需壓縮力不達(dá)50kN/m，即使采用內(nèi)外雙道密封墊的防水方案，閉合壓縮力也不過100kN/m，可以保證預(yù)制管片的有效拼裝。

本實(shí)用新型涉及的彈性密封墊斷面考慮類三角形通孔的排列分布，考慮上下排密封墊的開孔布置，使彈性橡膠材料形成類似正Y型或倒Y型結(jié)構(gòu)，形成良好的內(nèi)部受力結(jié)構(gòu)體系，在彈性密封墊欠壓縮程度較大時(shí)仍能有良好的受力防水性能，滿足地下管廊各類誤差以及結(jié)構(gòu)受力導(dǎo)致的預(yù)制管片接縫間隙一定張開情況下的防水能力要求。并且，該結(jié)構(gòu)體系可以有效集中密封墊的接觸應(yīng)力分布，在閉合壓縮量較小的同時(shí)，使彈性密封墊有較高的防水能力，以適應(yīng)真實(shí)情況中地下管廊預(yù)制拼裝誤差、預(yù)制管片制作誤差等導(dǎo)致的管片接縫張開量過大，彈性密封墊欠壓縮情況下的防水能力要求。本實(shí)用新型涉及的密封墊采用非線性有限元方法模擬計(jì)算得到的彈性密封墊閉合壓縮應(yīng)力云圖見圖3，圖中顯示預(yù)制管片上的彈性密封墊相互壓縮閉合狀態(tài)時(shí)密封墊上的區(qū)域應(yīng)力分布，淺色高亮部分代表應(yīng)力較高區(qū)域，深色部分代表應(yīng)力稍低區(qū)域。圖中的應(yīng)力分布顯示，前述Y型結(jié)構(gòu)在密封墊壓縮變形過程中起到了良好的支撐作用，Y型結(jié)構(gòu)底部與混凝土溝槽接觸部分應(yīng)力較高，提高密封墊與混凝土溝槽間的耐水壓性能。