NL7908161A

NL7908161A - Tunnel segment joint sealing system - uses bituminous strings heated by embedded wires to adhere to groove surface

Info

Publication number: NL7908161A
Application number: NL7908161A
Authority: NL
Original assignee: Yoshiro Tsuzuki
Priority date: 1968-11-04
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1980-03-31
Also published as: NL175216C; NL175216B

Abstract

The system seals joints in a tunnel wall built up of segments fitted together edge-to-edge, one at least of the mating edges having a groove running for its entire length and clear of the top and bottom faces and containing a string of sealing material. Strings of bituminous material (5) are used, containing one or more electrically-conductive heating wires (4), and caused to adhere to the groove surface by heating before the two segments are fitted together. After this, the bituminous material is brought into the liquid state by further heating.

Description

« N/29.334-Jb/ak ^ *N / 29334-Jb / ak ^ *

Werkwijze voor het afdichten van voegen in een tunnelwand. (Afsplitsing van octrooiaanvrage nr. 69.03233)Method for sealing joints in a tunnel wall. (Division of patent application No. 69.03233)

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het afdichten van voegen in een tunnelwand, opgebouwd uit met de randen tegen elkaar passende wandsegmenten, welke in althans één van de elkaar ontmoetende randvlakken van een over 5 de lengte van de rand doorlopende groef voorzien zijn, die zowel aan boven- als onderzijde op afstand van de hoofdvlakken van het segment gelegen is, waarbij in de groef een streng afdichtingsmateriaal opgenomen wordt.The invention relates to a method for sealing joints in a tunnel wall, built up of wall segments mating with the edges, which are provided in at least one of the mutually meeting edge surfaces with a groove running along the length of the edge. spaced from the major faces of the segment at both the top and bottom, a strand of sealing material being received in the groove.

De onderhavige uitvinding beoogt een dergelijke 10 werkwijze te verschaffen, waarmede op betrekkelijk snelle en eenvoudige wijze een uitstekende waterdichte afdichting wordt bewerkstelligd.The object of the present invention is to provide such a method with which an excellent watertight sealing is achieved in a relatively quick and simple manner.

Hiertoe wordt deze werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat afdichtingsstrengen uit bitumineus 15 materiaal toegepast worden, waarin één of meer in langsrich-ting van de streng doorlopende elektrisch geleidende verhit-tingsdraden opgenomen zijn, die in de groef van één der elkaar ontmoetende randvlakken geplaatst en in die groef tot aankleving gebracht worden door verhitting van de daarin opgenomen 20 verhittingsdraad, alvorens het randvlak van het aan te sluiten segment tegen het eerstgenoemde randvlak aangevoerd wordt, waarna door verdere verhitting van de verhittingsdraad het bitumineuze materiaal in de groef tot uitvloeiing gebracht wordt.To this end, this method according to the invention is characterized in that sealing strands of bituminous material are used, in which one or more electrically conductive heating wires running through the strand are received, which are placed in the groove of one of the edge surfaces meeting each other. and adhered in said groove by heating the heating wire received therein, before the edge surface of the segment to be connected is fed against the first-mentioned edge surface, after which the bituminous material is allowed to flow into the groove by further heating the heating wire .

Volgens de uitvinding wordt in de eerste plaats·· 25 het probleem opgelost om de afdichtingsstreng op onberispelijke wijze in de groef van telkens éën der wandsegmenten op zijn plaats te houden. Indien namelijk bij het opbouwen van de tunnelwand de wandsegmenten daarvan de een na de ander tegen elkaar worden geschoven, nadat in de groef van telkens één 30 der wandsegmenten een afdichtingsstreng is geplaatst, moet een grote zekerheid bestaan, dat de betrokken streng over de gehele omtrek van het wandsegment de juiste ligging in de groef blijft innemen. Omdat het randvlak van de wand, waarin deze groef zich bevindt, in het algemeen in een verticaal vlak is 35 gelegen, doet zich de moeilijkheid voor, dat een, in de groef geplaatste, afdichtingsstreng daarin vastgehouden moet worden 790 8 1 61 * f-% - 2 - zo lang het volgende wandsegment er nog niet tegenaan is geschoven.In the first place, according to the invention, the problem is solved to keep the sealing string in place in the groove of one of the wall segments in an impeccable manner. Namely, if the wall segments thereof are pushed together one after the other when the tunnel wall is being built up, after a sealing strand has been placed in the groove of one of the wall segments in each case, there must be a high degree of certainty that the strand concerned extends over the entire circumference. of the wall segment continues to occupy the correct position in the groove. Since the edge surface of the wall in which this groove is located generally lies in a vertical plane, the difficulty arises that a sealing strand placed in the groove must be retained therein. 790 8 1 61 * f- % - 2 - as long as the next wall segment is not pushed against it.

Volgens de uitvinding wordt door een eerste verhitting van het verhittingsdraad direct bij, of na het plaat-5 sen van de afdichtingsstreng in een groef, het bitumineuze materiaal in de groef vastgekleefd, waardoor de afdichtings-streng met zekerheid in de gewenste ligging wordt vastgehouden. Nadat de wandsegmenten tegen elkaar zijn geschoven, wordt dan door verdere verhitting door middel van het verhittingsdraad 10 het bitumineuze materiaal tot uitvloeiing gebracht in de door de groef geschapen ruimte, die dan door het naastliggende wandsegment is afgesloten.According to the invention, by first heating the heating wire directly at, or after placing the sealing string in a groove, the bituminous material is adhered in the groove, whereby the sealing strand is securely retained in the desired location. After the wall segments have been pushed together, the bituminous material is then allowed to flow into the space created by the groove, which is then closed by the adjacent wall segment, by further heating by means of the heating wire 10.

Op deze wijze kan op zeer snelle en betrouwbare wijze een waterdichte verbinding tussen wandsegmenten van een 15 tunnelwand tot stand worden gebracht. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van een lage· elektrische spanning, wanneer de bewerking onder water moet worden uitgevoerd, zodat geen gevaar voor de werklieden bestaat.In this manner a watertight connection between wall segments of a tunnel wall can be established in a very fast and reliable manner. In this case, a low electrical voltage can be used if the operation has to be carried out under water, so that there is no danger for the workers.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden 20 toegelicht aan de hand van een tekening.The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Fig. 1 is een' afbeelding in perspectief van een segment uit gewapend beton.Fig. 1 is a perspective view of a reinforced concrete segment.

Fig. 2 en 3 zijn doorsneden door afdichtingsstren-gen voor een dergelijk segment.Fig. 2 and 3 are sectioned through sealing strands for such a segment.

25 Fig. 4 is een doorsnede door de randgedeelten van twee op elkaar aansluitende segmenten volgens fig. 1.FIG. 4 is a section through the edge portions of two adjoining segments of FIG. 1.

Fig. 5 is een overeenkomstige doorsnede door de randgedeelten van twee segmenten uit ijzer of dergelijke.Fig. 5 is a corresponding section through the edge portions of two segments of iron or the like.

Fig. 6 is een afbeelding in perspectief van een 30 andere uitvoeringsvorm van het segment volgens fig. 1.Fig. 6 is a perspective view of another embodiment of the segment of FIG. 1.

Fig. 7 en 8 zijn doorsneden door aangrenzende randgedeelten van dergelijke segmenten na,respectievelijk vóór het samenvoegen daarvan.Fig. 7 and 8 are sectional views of adjacent edge portions of such segments after and before joining them, respectively.

In fig. 1 is een segment uit gewapend beton 1 af-35 geheeld, waarbij langs de omtrek op regelmatige afstanden kop-pelmiddelen 2 zijn aangebracht. In de omtreksoppervlakken bevindt zich een doorgaande holle groef 3, waarin een. bitumineus materiaal als afdichtingsmiddel kan worden aangebracht. In de samengevoegde toestand vormen de groeven 3 van twee aaneengren- 790 8 1 61 - 3 - zende segmenten een gesloten holte. Als bitumineus materiaal wordt geblazen asfalt gebruikt. Geblazen asfalt heeft een zodanige hardheid, dat het bij kamertemperatuur niet vloeit, terwijl het in staaf- of plaatvorm kan worden gebracht.In fig. 1 a segment of reinforced concrete 1 has been healed, wherein coupling means 2 are arranged at regular distances along the circumference. In the peripheral surfaces there is a continuous hollow groove 3, in which a. bituminous material can be applied as a sealant. In the joined state, the grooves 3 of two adjacent segments form a closed cavity. Blown asphalt is used as the bituminous material. Blown asphalt has a hardness such that it does not flow at room temperature, while it can be brought into rod or plate form.

5 Als warmtebron voor het smelten van het afdichtings- materiaal wordt betrekkelijk goedkoop koper of roestvrij staal gebruikt, dat in de vorm van een schroef wikke ling, een rechte draad of een band wordt gebracht. Gesmolten asfalt wordt rondom een aldus gevormde geleider 4 aangebracht en gehard, waar-10 door een streng 5 ontstaat. Een dergelijke streng is voldoende buigzaam om in de groeven 3 van de segmenten te worden gelegd, alvorens deze met elkaar worden verbonden. Daarbij worden de geleiders aan de uiteinden van een streng, bij voorkeur nabij een hoek van een segment, naar buiten gevoerd. Deze strengen 15 worden meestal in slechts één van twee naburige segmenten aangebracht.As a heat source for melting the sealing material, relatively inexpensive copper or stainless steel is used, which is brought in the form of a screw winding, a straight wire or a strip. Molten asphalt is applied around a guide 4 thus formed and cured, whereby 10 is created by a strand 5. Such a strand is sufficiently flexible to be placed in the grooves 3 of the segments before they are joined together. The conductors are guided outwards at the ends of a strand, preferably near a corner of a segment. These strands 15 are usually arranged in only one of two adjacent segments.

Teneinde de streng in dB groef 3 vast te kleven, worden de verschillende geleiders 4 met een stroombron verbonden, waardoor de geleiders 4 worden verhit en de streng in de 20 groef 3 tot aankleving wordt gebracht.In order to adhere the strand in dB groove 3, the different conductors 4 are connected to a current source, whereby the conductors 4 are heated and the strand is placed in the groove 3 to be adhered.

Nadat een aantal segmenten 1 met elkaar is verenigd, worden de verschillende geleiders 4 opnieuw met de stroombron verbonden, waarbij de stroom gedurende één tot twee minuten ingeschakeld blijft. Tengevolge van de warmteontwikkeling 25 wordt het geblazen asfalt tot een temperatuur van 180 - 200°C verhit, waardoor het asfalt wordt gesmolten. Daar de uitzet-tingsfactor ervan ongeveer 10% bedraagt, vloeit het gesmolten asfalt uit, waarbij alle ruimten van de voeg geheel worden opgevuld. Een deel van het materiaal kan zelfs naar het opper-30 vlak van de segmenten worden geperst. Vervolgens wordt de stroom uitgeschakeld, waarna het asfalt onmiddellijk hard wordt. Op deze wijze kan een uitstekende afdichting worden verkregen. Het asfalt vult namelijk niet alleen de groef 3, doch ook elke andere ruimte tussen de met elkaar in aanraking 35 zijnde oppervlakken van de segmenten 1, zodat een volkomen afdichting wordt verkregen.After a number of segments 1 are joined together, the different conductors 4 are reconnected to the power source, leaving the power on for one to two minutes. As a result of the heat development, the blown asphalt is heated to a temperature of 180-200 ° C, whereby the asphalt is melted. Since its expansion factor is about 10%, the molten asphalt flows out, completely filling all spaces of the joint. Some of the material can even be pressed to the surface of the segments. Then the power is turned off, after which the asphalt immediately hardens. In this way, excellent sealing can be obtained. Namely, the asphalt fills not only the groove 3, but also any other space between the surfaces of the segments 1 in contact with each other, so that a complete sealing is obtained.

Bij voorkeur wordt een spanning van 20 - 40 V gebruikt. In het geval van koperdraad wordt een stroom van 100 A bij 40 V en bij een draad uit roestvrij staal een stroom 790 8 1 61 J -¾ - 4 - van 200 A bij 16 V gebruikt.Preferably a voltage of 20 - 40 V is used. In the case of copper wire, a current of 100 A at 40 V and for a stainless steel wire, a current of 790 8 1 61 J -¾ - 4 - of 200 A at 16 V is used.

Fig. 5 toont een verbinding tussen twee segmenten uit ijzer, staal of dergelijke, die van een flens 7 zijn voorzien, waarbij de flenzen uithollingen 8 bezitten, waarin 5 een afdichtingsstreng 5 kan worden aangebracht. Op deze wijze kunnen ook metalen segmenten afdichtend met elkaar worden verbonden.Fig. 5 shows a connection between two segments of iron, steel or the like, which are provided with a flange 7, wherein the flanges have recesses 8, in which 5 a sealing string 5 can be arranged. In this way, metal segments can also be sealed together.

Fig. 6, 7 en 8 tonen een segment, waarbij de ene rand van een holle groef 9 en een aansluitende rand van een 10 uitsteeksel 10 is voorzien. Wanneer twee segmenten met elkaar worden verbonden, waarbij een uitsteeksel 10 in een naburige groef 9 wordt gestoken, blijft tussen beide voldoende ruimte over om daarin een afdichtingsstreng 5 aan te brengen. Na het smelten ervan wordt de gehele tussenruimte echter opgevuld.Fig. 6, 7 and 8 show a segment in which one edge is provided with a hollow groove 9 and a connecting edge with a projection 10. When two segments are joined together, with a projection 10 being inserted into an adjacent groove 9, there is sufficient space between them to provide a sealing strand 5 therein. After melting, however, the entire gap is filled.

15 De passing tussen beide is voldoende ruim gekozen om kleine richtingsafwijkingen tussen de verschillende segmenten te kunnen opnemen.15 The fit between the two has been chosen sufficiently broadly to be able to accommodate small directional deviations between the different segments.

De afdichtingswerking kan nog worden, verbeterd, wanneer de bovenrand van de uitsteeksels 10 zaagkantvormig 20 wordt uitgevoerd. De afdichtingsstreng 5 wordt, zoals in fig. 8 is afgebeeld, alleen in de holle groef 9 aangebracht.The sealing action can still be improved if the top edge of the projections 10 is made saw-edged 20. The sealing string 5, as shown in Fig. 8, is placed only in the hollow groove 9.

790 8 1 61790 8 1 61

Claims

- 5 - Conclusion. Method for sealing joints in a tunnel wall, built up of wall segments mating with the edges, which in at least one of the meeting edge edges are provided with a groove 5 running along the length of the edge, which are both top and bottom spaced from the major faces of the segment, a string of sealing material is received in the groove, characterized in that sealing strands (5) of bituminous material are used, in which one or more longitudinally extending conductive heating wires of the strand (4) which are placed in the groove of one of the meeting edge surfaces and are adhered in that groove (8,9) by heating the heating wire (4) incorporated therein before connecting the edge surface of the segment is brought against the first-mentioned edge surface, after which the bituminous material is further heated by the heating wire ejected into the groove (8,9). 790 8 1 61