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　　隧道管片密封墊
　　隧道襯砌管片之間密封墊是確保隧道使用壽命的重要部件，它保護著襯砌和隧道內(nèi)部，使其免受地下水或其他物質(zhì)在壓力下侵入隧道。目前，密封墊設(shè)計和其材料依舊在不斷發(fā)展，使管片拼裝效率和管片性能不斷改進。本期，小編就帶您了解一下歐美地區(qū)隧道管片密封墊的最新發(fā)展，以及其在工程中的應(yīng)用！
　　傳統(tǒng)隧道管片密封墊多由擠壓式EPDM三元乙丙橡膠制成，為蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)，在襯砌管片拼裝時按所知形式受壓，形成密封。近年來，隨著施工方對密封墊的要求提高，逐漸出現(xiàn)了錨定式(注入型)密封墊，在其橫截面上設(shè)置腳形延伸段，可在管片澆筑時嵌入到混凝土內(nèi)，免除了管片拼裝之前將密封墊黏貼入槽的步驟，也消除了在黏貼時溶劑的煙霧問題和可燃性材料風險。
　　■ 莫斯科長500m，外徑3.15m的下水道工程（2008，首次應(yīng)用）；
　　■ 倫敦長1km的Islington排水隧道；
　　■ 卡塔爾卡長33km的多哈地鐵綠線隧道；
　　■ 華盛頓Blue Plains合流污水溢流隧道；
　　■ 舊金山中央地鐵隧道；
　　■ 意大利佛羅倫薩NODO di Firenze高鐵隧道
　　存在缺陷
　　2010年，倫敦長7km的Lee污水隧道使用了錨定式管片密封墊，出現(xiàn)了邊角不服帖情況：由于密封墊的邊角材料需斜接和硫化，密封墊截面孔洞通過硫化材料的填充，使得斜接處硬化，使EPDM材料壓縮性能變差，導(dǎo)致管片拼裝困難，或在拼裝后引起接角開裂。
　　革新產(chǎn)品
　　為了解決密封墊在角部的性能問題，業(yè)內(nèi)多家歐美公司研制了不同的解決方案：
　　解決方案
　　■ ES Rubber公司通過在管片模具內(nèi)使用矩形銷釘封閉密封墊平面凹槽，從而防止硫化材料進入，但同時仍舊支撐角部頂尖。該設(shè)計的反力荷載僅為密封墊平面的大約120% ，而非普通硫化角部的300%。
　　■ VIP Polymers的密封墊表面設(shè)有薄層硫化“鍍膜”，使密封墊安裝時避免硫化材料大量堆積，從而讓密封墊截面原有空間繼續(xù)具備足夠的可壓縮性而形成水密，防止在管片周圍混凝土施加過分的應(yīng)力。同時，配合該公司生產(chǎn)的柔性管片密封墊角，適配每張管片角部，讓其在全墊片面上受壓均勻，并可允許管片移動適應(yīng)角部免受點載荷。
　　親水橡膠墊
　　■ 在普通的錨定密封墊內(nèi)加入部分親水材料，在安裝完畢后與水接觸則會膨脹，發(fā)揮進一步密封作用。然而，該材料無法存儲在室外或潮濕環(huán)境下，發(fā)生膨脹會導(dǎo)致密封墊失效。此外，全由親水材料制成的密封墊也有應(yīng)用，但是其應(yīng)用范圍較小。
　　耐高壓密封墊
　　■ 隨著隧道的埋深越來越大，相應(yīng)的較高的地下水壓力只能通過隧道襯砌材料設(shè)計改善來抵御，因此密封墊所需承受的水壓也越來越高。
　　密封墊的額定壓力取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的化合物，尺寸和形狀。密封墊設(shè)計通常是按照某個壓力，加上最壞情況下的最大間隙，偏移值，它也取決于規(guī)范或者承包商所要求的的許用荷載最大偏移力。所有這些因數(shù)影響著密封墊性能。近年來，隧道襯砌（包括它們的密封件）必須抵御的最大壓力已經(jīng)大為增加，目前在歐洲應(yīng)用的隧道密封墊可承受最大水壓已達到15-18bar。
　　工程應(yīng)用
　　如今，錨定管片密封墊越來越多地應(yīng)用于歐美與亞洲地區(qū)的實際工程中：
　　倫敦泰晤士河Tideway隧道
　　泰晤士Tideway污水隧道工程，全長為25km，采用6臺TBM從5個工作井進行隧道掘進。隧道將從倫敦西部阿克頓的地下雨水調(diào)蓄池，沿著河流通向倫敦東部的米爾斯修道院泵站連接LEE隧道。
　　其中，泰晤士河Tideway中心隧道長12.7km，是工程中三段隧道里最長的一段，預(yù)計于2024年竣工，旨在防止未經(jīng)處理的雨水和污水從34條下水道溢流口排入泰晤士河。據(jù)悉，該隧道內(nèi)將使用共計6,100個7.8m內(nèi)徑的隧道管片環(huán)，將使用VIP具有專利轉(zhuǎn)角的定制化管片密封墊，在有效防止管片開裂的同時，保持管片之間的密封性。
　　蘇格蘭Shieldhall供水隧道
　　價值1億英鎊的Shieldhall供水隧道工程是蘇格蘭自維多利亞時代以來最大供水設(shè)施升級項目之一，為一條長5km，深32m，內(nèi)徑4.65m的供水隧道，幫助改善當?shù)厮|(zhì)并解決污水問題。
　　2017年10月，工程中的TBM貫通了這條蘇格蘭地區(qū)最大的TBM隧道。在工程建設(shè)的18個月中，VIP為該項目制造了6種細分類型，共計19,500多個錨定管片密封墊，完成后有效地防止了由于管片角接觸壓力或部分沖壓負荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的裂紋或泄漏。
　　孟買地鐵3號線
　　孟買地鐵3號線的區(qū)間隧道也將使用此類型的管片密封墊：該項目涉及建造一條長4.5km的雙向隧道，隧道內(nèi)徑6.6m，隧道使用TBM掘進，將拼裝17,800個隧道管片環(huán)。 目前，位于Huntingdon的VIP工廠已經(jīng)開始生產(chǎn)隧道所選用的粘定式密封墊。
　　隨著工業(yè)水平的發(fā)展，全新的隧道施工技術(shù)不斷涌現(xiàn)的同時，傳統(tǒng)的隧道施工技術(shù)也在不斷進化與革新，克服了原有的缺陷，改善了工藝的表現(xiàn)，為隧道業(yè)帶來了全新的活力。