隧道管片密封垫
　　隧道衬砌管片之间密封垫是确保隧道使用寿命的重要部件，它保护着衬砌和隧道内部，使其免受地下水或其他物质在压力下侵入隧道。目前，密封垫设计和其材料依旧在不断发展，使管片拼装效率和管片性能不断改进。本期，小编就带您了解一下欧美地区隧道管片密封垫的最新发展，以及其在工程中的应用！
　　传统隧道管片密封垫多由挤压式EPDM三元乙丙橡胶制成，为蜂窝状多孔结构，在衬砌管片拼装时按所知形式受压，形成密封。近年来，随着施工方对密封垫的要求提高，逐渐出现了锚定式(注入型)密封垫，在其横截面上设置脚形延伸段，可在管片浇筑时嵌入到混凝土内，免除了管片拼装之前将密封垫黏贴入槽的步骤，也消除了在黏贴时溶剂的烟雾问题和可燃性材料风险。
　　■ 莫斯科长500m，外径3.15m的下水道工程（2008，首次应用）；
　　■ 伦敦长1km的Islington排水隧道；
　　■ 卡塔尔卡长33km的多哈地铁绿线隧道；
　　■ 华盛顿Blue Plains合流污水溢流隧道；
　　■ 旧金山中央地铁隧道；
　　■ 意大利佛罗伦萨NODO di Firenze高铁隧道
　　存在缺陷
　　2010年，伦敦长7km的Lee污水隧道使用了锚定式管片密封垫，出现了边角不服帖情况：由于密封垫的边角材料需斜接和硫化，密封垫截面孔洞通过硫化材料的填充，使得斜接处硬化，使EPDM材料压缩性能变差，导致管片拼装困难，或在拼装后引起接角开裂。
　　革新产品
　　为了解决密封垫在角部的性能问题，业内多家欧美公司研制了不同的解决方案：
　　解决方案
　　■ ES Rubber公司通过在管片模具内使用矩形销钉封闭密封垫平面凹槽，从而防止硫化材料进入，但同时仍旧支撑角部顶尖。该设计的反力荷载仅为密封垫平面的大约120% ，而非普通硫化角部的300%。
　　■ VIP Polymers的密封垫表面设有薄层硫化“镀膜”，使密封垫安装时避免硫化材料大量堆积，从而让密封垫截面原有空间继续具备足够的可压缩性而形成水密，防止在管片周围混凝土施加过分的应力。同时，配合该公司生产的柔性管片密封垫角，适配每张管片角部，让其在全垫片面上受压均匀，并可允许管片移动适应角部免受点载荷。
　　亲水橡胶垫
　　■ 在普通的锚定密封垫内加入部分亲水材料，在安装完毕后与水接触则会膨胀，发挥进一步密封作用。然而，该材料无法存储在室外或潮湿环境下，发生膨胀会导致密封垫失效。此外，全由亲水材料制成的密封垫也有应用，但是其应用范围较小。
　　耐高压密封垫
　　■ 随着隧道的埋深越来越大，相应的较高的地下水压力只能通过隧道衬砌材料设计改善来抵御，因此密封垫所需承受的水压也越来越高。
　　密封垫的额定压力取决于内部结构的化合物，尺寸和形状。密封垫设计通常是按照某个压力，加上最坏情况下的最大间隙，偏移值，它也取决于规范或者承包商所要求的的许用荷载最大偏移力。所有这些因数影响着密封垫性能。近年来，隧道衬砌（包括它们的密封件）必须抵御的最大压力已经大为增加，目前在欧洲应用的隧道密封垫可承受最大水压已达到15-18bar。
　　工程应用
　　如今，锚定管片密封垫越来越多地应用于欧美与亚洲地区的实际工程中：
　　伦敦泰晤士河Tideway隧道
　　泰晤士Tideway污水隧道工程，全长为25km，采用6台TBM从5个工作井进行隧道掘进。隧道将从伦敦西部阿克顿的地下雨水调蓄池，沿着河流通向伦敦东部的米尔斯修道院泵站连接LEE隧道。
　　其中，泰晤士河Tideway中心隧道长12.7km，是工程中三段隧道里最长的一段，预计于2024年竣工，旨在防止未经处理的雨水和污水从34条下水道溢流口排入泰晤士河。据悉，该隧道内将使用共计6,100个7.8m内径的隧道管片环，将使用VIP具有专利转角的定制化管片密封垫，在有效防止管片开裂的同时，保持管片之间的密封性。
　　苏格兰Shieldhall供水隧道
　　价值1亿英镑的Shieldhall供水隧道工程是苏格兰自维多利亚时代以来最大供水设施升级项目之一，为一条长5km，深32m，内径4.65m的供水隧道，帮助改善当地水质并解决污水问题。
　　2017年10月，工程中的TBM贯通了这条苏格兰地区最大的TBM隧道。在工程建设的18个月中，VIP为该项目制造了6种细分类型，共计19,500多个锚定管片密封垫，完成后有效地防止了由于管片角接触压力或部分冲压负荷转移而产生的裂纹或泄漏。
　　孟买地铁3号线
　　孟买地铁3号线的区间隧道也将使用此类型的管片密封垫：该项目涉及建造一条长4.5km的双向隧道，隧道内径6.6m，隧道使用TBM掘进，将拼装17,800个隧道管片环。 目前，位于Huntingdon的VIP工厂已经开始生产隧道所选用的粘定式密封垫。
　　随着工业水平的发展，全新的隧道施工技术不断涌现的同时，传统的隧道施工技术也在不断进化与革新，克服了原有的缺陷，改善了工艺的表现，为隧道业带来了全新的活力。