自粘式止水带结构设计及性能试验研究

针对铁路隧道接缝防水存在的问题,在调研分析国内外隧道防排水现状的基础上,依据铁路及其他行业工程防水规范和防水材料质量标准及规定,采用资料调研、理论分析、材料配方与性能试验、制备与型式试验等方法,研发铁路隧道用自粘式橡胶、钢边橡胶、钢板及塑料止水带,并设计配套卡具,形成接头与安装工艺,通过模型试验和现场应用试验,验证自粘式止水带综合防排水性能的可靠性和稳定性。     

富水铁路隧道防水板和施工缝防水工艺优化

山岭铁路隧道防水板和施工缝是容易出现渗漏水的薄弱区域,也是影响铁路隧道防水效果和运营安全的重要因素。为有效解决隧道防水板铺设不密实、容易脱落、二次衬砌端头混凝土施工缝易出现裂缝和脱落、背贴式止水带周围混凝土不密实、排水功能欠佳等防水质量问题,文章依托某铁路隧道工程,优化防水板铺装方式,采取红外线激光定位和磁焊机焊接增强防水板稳定性和防水性;针对二次衬砌端头混凝土容易被衬砌台车衬砌模板挤裂,借助V型橡胶条以及橡胶垫板作为“保护层”缓冲,避免混凝土被挤裂;另外引入新型梯形背贴式排水止水带,确保防水效果,提高隧道工程防水质量,增强铁路运营安全性。     

膨胀橡胶在泰岭隧道的防水应用研究

秦岭隧道是我国修建的最长的铁路隧道，底部采用仰拱预制块拼装成为永久衬砌的一部分，其接缝防水至关重要。本文阐述了高膨胀橡止水条的研制，在国内外资料调研的基础上，朋原材料的选择入手，试验确定了基体橡胶、膨胀剂、防霉剂及其它助剂，研究了各组成成分对膨胀橡胶性能的影响，最终确定了基本配方。高膨胀橡胶的静水膨胀率大于等于600％，防霉等级为一级，防水性达到了1．5MP。为充分发挥“弹性止水和以水止水”的功效，产品生产工艺采有高膨胀橡胶和普通橡胶同步硫化成型，制成复合型止不条。本文还记述了在隧道中进行两道防线的复合防水试验，并对防水机理进行了分析探讨。     

越江盾构隧道的防渗止水设计研究

分析越江盾构隧道管片衬砌的渗漏水机理,总结国内外盾构隧道管片衬砌防水的技术方法,包括管片接缝防水、管片自防水、管片二次衬砌防水。重点介绍管片接缝止水的功能要求、材料种类及断面形式设计方法。并结合杭州庆春路越江隧道工程提出了防渗止水的具体措施。     

铁路隧道衬砌中埋式橡胶止水带安装工艺探讨

中埋式止水带因其结构形式简单、防水效果较好而在隧道设计中得到广泛应用。但中埋式止水带定位、固定难度大,在衬砌混凝土浇筑过程中易产生变位、不居中甚至局部脱落,使其施工质量难以保证,对隧道衬砌防水效果产生较大影响。本文通过对中埋式止水带施工工艺的研究,提出在二次衬砌模板台车端模上采取特别设计并改进安装工艺来解决止水带的施工质量问题,从而提升隧道衬砌施工缝防水效果。     

隧道衬砌施工缝和变形缝防水新方法的研究

针对隧道衬砌结构自防水的薄弱环节施工缝和变形缝防水效果较差,常常导致隧道渗漏病害。目前采用的防水方法存在很大的不足,而且防水指导思想上就存在一定的缺陷,因此提出防排结合、可维护性的指导思想。在此指导思想下,提出隧道施工缝和变形缝防水采用多道设防,同时设置备用止水带和维护注浆管增强防水可靠性,提高隧道服役后期的防水能力。该防水方法不但可以有效进行防水,而且可以减小渗水对衬砌的压力和侵蚀。     

提高隧道止水带安装质量的方法

隧道施工缝为隧道衬砌最薄弱部位,其防水效果直接影响到结构的耐久性及后期运营的安全性,尤其是电化铁路,对隧道渗水要求极为严格。一般隧道设计施工缝防水为"三防",纵向施工缝采用背贴式止水带、钢边止水带,环向施工缝采用中埋式止水带。施工过程中由于施工工艺、工人技术水平、保护措施不到位等原因,止水带的安装经常出现安装线形不顺直、埋设位置偏移、止水带破损等质量问题,严重影响防排水效果。在采用测量定位、钢筋卡固定、垫层施工后,止水带施工质量可有效提高。     

自粘橡胶止水带剥离强度测试与分析

为了解自粘橡胶止水带与后浇混凝土的剥离性能,对其强度进行了测试。结果表明:自粘橡胶止水带与后浇混凝土有3种典型剥离形式;自粘橡胶止水带与后浇混凝土剥离强度数据离散性较大的主要原因是自粘胶层厚度数据离散性较大;与同等自粘胶层厚度自粘橡胶止水带相比,采用自粘胶带热压复合涂覆工艺制得的止水带与后浇混凝土剥离强度有所降低,但离散性较小。     

地裂缝区域隧道工程关键技术研究与探讨

研究目的:近年来,地裂缝区域地铁建设与运营中出现一些亟待解决的难题,如矿山法隧道穿越施工风险难以有效控制、隧道渗漏严重、地铁运营天窗期轨面调整困难、地铁列车限速运行等,究其原因,主要是地裂缝设防方案与调线调坡理念无法完全满足实际工程的需要,盾构法隧道穿越地裂缝区域技术壁垒尚未完全突破。为确保工程质量与周边环境安全,本文就对目前地裂缝区域地铁工程建设中的一些主要问题展开研究并提出相应的改进方法。研究结论:(1)将地裂缝区域衬砌接缝结构内凸式扩大头调整为外凸式扩大头,确保了衬砌结构一次连续浇筑成型,提高了衬砌结构浇筑质量与接缝防水效果;(2)考虑衬砌背后注浆对外侧止水带的不利影响,增加衬砌结构中间部位中空式止水条(遇水膨胀),提高了接缝整体防水能力;(3)提出全范围自动化可调式调线调坡方案,增加了调线调坡与隧道工法的灵活性,可最大程度地降低土建工程风险;(4)基于二衬结构或后浇堵头形式的盾构法隧道方案,实现了盾构法隧道一次连续穿越地裂缝区域,极大地降低了工程自身风险,确保了周边环境安全;(5)本研究结论可为地裂缝区域隧道工程提供借鉴或参考。     

装配式圆形衬砌环结构变形特性试验研究

盾构隧道一般采用预制管片拼装的方式施做衬砌结构。荷载作用下衬砌结构的径向位移及管片间接缝内外侧的张合位移是衡量这类装配式结构变形状态的基本指标。通过圆形拼装衬砌环结构的极限承载试验,获得了衬砌环结构径向位移和接缝张合位移随荷载发展的曲线,分析给出了其关键性能点的荷载、整体变形、径向位移、直径变化率以及接缝张合位移。     

海底沉管隧道的防水设计

以沈家门港海底隧道为例，介绍了海底沉管管段采用高性能混凝土、结构构造措施（施工缝、后浇带防水设计）达到混凝土结构自防水的目的；在管段接头处采用GINA橡胶止水带、OMEGA橡胶止水带构成可靠的两道柔性接头防水；在结构顶板和侧墙外涂刷一薄层防水涂层，形成一道能适应微小变形以及抵抗酸碱介质的侵蚀而达到防水防腐的要求的防水技术。     

中国铁道科学研究院2007年科技成果简介（续四）

39铁路隧道防水材料技术条件 对国内外铁路隧道防水材料的应用情况及存在的问题进行调研，在总结国内外隧道防排水成功经验的基础上，针对目前我国铁路隧道防水材料的实际应用情况，选择具有代表性的防水板及止水带产品进行物理力学性能试验，全面系统地提出防水板和止水带的分类、技术要求、试验方法、检验规则等，合理确定防水板及止水带的技术指标，制定铁路隧道的防水材料技术条件。研究成果于2007年7月通过了铁道部科技司组织的技术评审。     

京沈客运专线梨花顶隧道复合式衬砌施工技术

由于复合式衬砌易出现渗漏水、衬砌开裂等病害,京沈铁路客运专线京冀段梨花顶隧道复合式衬砌采用了反粘式防水板、混凝土分层逐窗浇筑和拱顶带模注浆新工艺,克服了传统工艺的弊端。反粘式防水板铺挂简单,与二次衬砌混凝土黏结良好,具有防窜流性能;通过串筒溜槽实现分层逐窗浇筑,能避免出现混凝土离析、裂缝等病害,提升衬砌混凝土实体质量;带模注浆不仅能保证拱顶衬砌厚度,而且能促进二次衬砌混凝土迎水面与反粘式防水板黏结,形成皮肤式整体防水。经雷达检测和钻芯取样证实,工程质量良好。     

可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺

针对现有铁路隧道止水带安装质量可控性差的问题,设计开发了可伸缩式止水带安装卡具,并进行室内模拟安装及现场验证试验。对比分析可伸缩式卡具与普通卡具在施工效率及安装效果等方面的差异,制定该型止水带安装工艺。结果表明:可伸缩式卡具解决了止水带安装过程中常见的打偏、卷曲等问题,保证安装质量,提高施工效率,实现产品标准化生产,较好地解决了隧道接缝渗漏水问题,具有良好的推广应用前景。     

昌福铁路隧道病害整治

南昌至福州铁路隧道断层破碎带、岩爆、软岩变形、强富水等不良地质非常普遍,隧道出入口埋深较浅,围岩破碎,在隧道施工中出现了衬砌开裂、衬砌背后空洞、隧道渗漏水等病害。通过对此隧道病害的现场调查研究,并结合国内相关资料,针对衬砌开裂出现的三种不同情况,分别采用了锚固注浆、碳纤维加固以及嵌填沟槽后注浆加固等措施,采用压浆填充、封堵防水方法整治隧道衬砌背后空洞和渗漏水病害。整治措施实施后在隧道运营前变形已经趋于稳定,证明采取的处理方法合理有效。     

装配式地铁车站结构接缝防水关键技术研究与应用

装配式地铁车站结构的接缝防水性能一直备受行业的关注,针对装配式车站的结构构造、构件制作及施工工艺等特点,对与接缝防水性能高度相关的“接缝张开量”和“密封垫错位量”两个关键参数的主要影响因素和控制指标进行分析,结合密封垫防水性能试验研究及实际工程应用监测结果,充分论证接头接缝“两垫+一注+一嵌”多道防线的关键技术。双道密封垫以三元乙丙橡胶(EPDM)弹性密封垫作为主防水,复合遇水膨胀橡胶作为加强防水,形成复合式多孔多槽形密封垫,密封垫为接缝防水主要防线,注浆和嵌缝为辅助防线。研究和实际应用表明,装配式车站结构的接缝防水,不仅在防水构造措施方面与盾构隧道不同,而且在各项控制标准方面也存在较大差异,张开量10 mm、错位量5 mm是装配式车站结构接缝防水性能控制的合理指标;单道防水密封垫,在张开量10 mm、错位量5 mm的情况下,能抵抗水压力1.0 MPa,满足埋深30 m车站结构抵抗2～3倍水头压力的性能要求,并在使用100年后,仍存在约67%的残余应力值,具有长期耐水压性能;双道防水密封垫,较单道密封垫防水性能提高有限,提高率在20%～30%之间,但在衬砌外道密封垫出现局部漏水时,双道密封垫的优势显著;从接缝合理张拉锁紧荷载的角度考虑,三元乙丙橡胶密封垫的硬度需要较常规盾构隧道密封垫降低5 SHA,即采用60 SHA,其单位长度完全压缩荷载指标不大于40 kN/m。目前已建和在建车站工程,实测结构接缝最大张开量和表面最大错台量均满足接缝防水性能控制标准的要求,在未设置外包防水层的情况下,接缝无渗漏水现象发生。     

燕山隧道穿越南石水库段的设计与体会

燕山隧道通过南石水库段，埋深浅。设计按新奥法的原理，衬砌结构采用喷锚初期支护和二次模筑混凝土组成的复合式初砌。设计中采用地表预注浆，ＣＣＲ９１１橡胶防水板、ＸＦ－６橡胶止水带及格栅钢架等辅助施工措施。施工中通过监控量测，调整初期支护做到科学、安全施工。     

盾构隧道管片接缝防水设计

管片接缝防水是盾构隧道防水的重点,弹性密封垫要保证在隧道使用年限内满足接缝防水要求,应从材料选择、结构选型等多方面入手,进行符合其使用状态的防水试验,选择防水性能好、有利于施工的结构断面。结合武汉长江隧道管片接缝防水设计,对接缝防水要求、密封垫结构选型及防水试验进行探讨。     

铁路隧道用橡胶止水带的生产及应用

总结了铁路隧道橡胶止水带的应用现状、对比分析了铁路供货技术条件与相应国家标准的差别,指出铁路橡胶止水带的质量标准高于国家标准,并且在生产质量的控制中严格执行抽检制度,已有厂家进行3CRCC认证.     

提高隧道衬砌防水性能的研究

针对铁道隧道渗漏水提出了充分利用衬砌混凝土自身的防水抗渗能力，重点解决接缝渗漏水的新思路和新方法，并对接缝防水材料的选择和工艺流程进行了探索和研究。