8.2弹性橡胶密封垫防水机理

橡胶自身为不可压缩弹性体材料，在预制管片拼装时其内部设置的通孔将发生压缩闭合， 过橡胶发生压缩闭合后的回弹性能产生接触应力以抵抗水压力、起到防水作用。

8.3.1防水能力设计指标

在设计最不利张开量、错动量变形工况下，弹性橡胶密封垫的短期防水抗力不小于短期防 水能力设计指标，且在考虑材料老化性能的长期防水抗力不小于理论水压值，即：

石化标准.3.2闭合压缩力设计

Psy=ps Pi,=pol

弹性橡胶密封垫完全拼装进入管片沟槽时需要的闭合压缩力应小于管片的部分自重压力与 螺栓预紧力之和，即：

8.4.1密封垫沟槽尺寸

弹性橡胶密封垫应完全压入密封垫沟槽内，密封垫沟槽横断面面积应大于或等于相应 橡胶密封垫的横断面面积，其关系宜符合； A= （1~1. 15) A 式中： A一一密封垫沟槽横断面面积：

弹性橡胶密封垫应完全压入密封垫 校密封垫的横断面面积，其关系宜符 式中： A一一密封垫沟槽横断面面积： A——弹性橡胶密封垫横断面面积

8.4.2弹性橡胶密封垫尺寸

8.4.2.1弹性橡胶密封垫沟槽断面示意图

8. 4. 2. 2弹性橡胶密封垫宽度 E

弹性橡胶密封垫的宽度B宜为最大设计错位量的3倍左右，即 B3S

式中： B一一弹性橡胶密封垫宽度； S一一最大设计错位量。

8.4.2.3弹性橡胶密封垫高度h

A= (1~1. 15) A

图1弹性橡胶密封垫沟槽断面示意图

弹性橡胶密封垫的高度应考虑应力松弛和老化的影响，并在最大张开量时，满足设计防水 压力的需求，弹性橡胶密封垫高度h与沟槽深度d按下式确定：

式中： mx一一弹性橡胶密封垫的最大压缩率，即压至接缝张开量为0mm时的压缩率，一般不小 于40%： C一一设计的接缝允许张开量： d一一密封垫沟槽深度； h一一弹性橡胶密封垫高度。

附录A （规范性） 耐水压性能试验

本方法适用于盾构管片橡胶密封垫的耐水压性能模拟试验，供验证设计的产品断面结构是 满足防水性能的要求，

橡胶密封垫耐水压性能试验用试样应从实体 品中选取，受试验装置条件限制时，经与用 协商，可采用原材料、工艺与实体产品一直，具有代表性的产品进行试验。

试验室环境条件为：23℃土2℃，湿度不大于8

橡胶密封垫耐水压性能试验应在专门试验装置上进行，试验装置应保证在最大6MPa水压 发生变形，试验装置示意图见图A.1图A.3

图A.1耐水压试验装置总图

A.4. 2 试验方法

图A.2试验装置错位示意图

图A.3橡胶密封垫错位示意图

橡胶密封垫耐水压性能试验应按如下步骤进行： 清除试验装置沟槽内的水、油及其他杂物，保持干操清洁： b 将试样按照设计要求粘贴在沟槽内，停放24h后，先拼装两块直角板，再拼装平板。 先从直角板竖缝开始，将螺栓均匀拧紧，使“T”形缝的张开量和错位量达到设定值； C 打开排气阀门，加压至有水排出后关闭阀门。以每次0.1MPa的增量从0升压至设计 要求的水压值，每次升压时，待压力稳定后保压不小于30min。升压至设计要求的水 压值后至少保持24h。试验过程中因为螺栓长时间处于应变状态所产生的变形及密封 垫产生的变形，允许试验压力有轻微下降。在达到设计水压值后的保压过程中，应注 意压力变化，并通过适当的补压来保证压力的稳定； d 遇水膨胀橡胶的试样，在升压过程中如出现渗漏水，应停止升压，待试样膨胀至不渗 漏水后继续试验； e 每次测试完毕后，应卸掉压力，松弛装置调换垫片或调整错位量，用同样方法进行下 一组试验。

表 A. 1试验记录表

试验报告应包括下列内容： a）试验样品的说明： b）试验装置沟槽的尺寸，最大张开量、最大错位量 试验温度； 试样制备日期； e 试验日期； f)试验结果。

试验室环境条件为：23℃土2℃，湿度不大于85%

B. 4. 1 试验装置

橡胶密封垫压缩应力性能试验应在专门试验装置上进行工程施工数据，试验装置标准构造见图B.1。

B. 4. 2 试验方法

图B.1压缩应力试验装置示意图

橡胶密封垫压缩应力性能试验应按如下步骤进行： a）把试样放在试验装置的沟槽内，上下合起来放人导向套内（如试验机平板能固定上下 模板，就不需要导向套，可直接上下对准固定后试压）； 6 以50mm/min速度压缩试样，直至压缩间隙接近0mm，再以相同速度放松试样，如此 反复压缩和放松试样重复二次： 第三次为正式试验，应绘出应力应变曲线，示例如图B.2。

图B.2应力应变曲线示例图

试验报告应有下列内容： a）试验样品的说明； b) 试验装置的沟槽断面尺寸； c) 试验温度； d) 试样制备日期； 试验日期： f）试验结果。

C.1按照管片类型选择与之型号相符的密封垫备用，如标准块、邻接块、封顶块，和与之对应 的密封垫，由于成框尺寸存在差异，使用前应确认避免混用。 C.2安装前应检查管片密封沟槽是否存在缺陷，应清除沟槽内的杂质、粉尘、水、油渍等，以 免影响密封垫与管片的粘接效果而导致密封垫脱落 C.3在管片密封沟槽和密封垫底部应均匀涂刷专用胶黏剂，涂刷完成后应根据胶黏剂性能、气 医和湿度不同放置5分钟～15分钟灰铸铁标准，待手指接触不粘后，将密封垫套入沟槽内，带凸肋的一侧 应与沟槽接触 C.4密封垫应靠沟槽外弧边安装，以减少由于密封垫断面尺寸波动引起的安装错位现象。安装 时应先固定角部，然后由角部向中间推压。 C.5应采用塑胶或木榔头依次敲击密封垫，使密封垫与沟槽接触紧密、平整，接触位置准确 不应有鼓包、缺口、超长或过短现象。 C.6应在胶黏剂完全固化后安装管片。

C.7密封垫安装过程和胶黏剂固化过程应搭建雨棚，避免日晒、雨涵