CN113294173A - 一种盾构管片连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种盾构管片连接结构，涉及地下工程隧道装备技术领域，该盾构管片连接结构包括顺序设置的第一固定件、轴向件和第二固定件，第一固定件和第二固定件分别安装在相邻的两个管片上，轴向件具有第一连接部和第二连接部，第一连接部和第一固定件固定连接，第二连接部和第二固定件插接。本发明提出一种盾构管片连接结构，便于安装施工，提高了管片安装效率。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程隧道装备技术领域，特别涉及一种盾构管片连接结构。
背景技术
盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。
盾构推进结束后，迅速拼装管片成环。除特殊场合外，大都采取错缝拼装。在联络通道处的管片有时采用通缝拼装。
目前盾构管片绝大部分采用的是螺栓连接方式，先紧固环向(管片之间)连接螺栓，后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。螺栓连接方式需要人工安装螺栓以及风筒扳手打螺栓扭矩，管片安装效率比较低。
有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复实验设计出一种盾构管片连接结构，以期解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明提出一种盾构管片连接结构，便于安装施工，提高管片安装效率。
为达到上述目的，本发明提出一种盾构管片连接结构，其中，所述盾构管片连接结构包括顺序设置的第一固定件、轴向件和第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别安装在相邻的两个管片上，所述轴向件具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第一固定件固定连接，所述第二连接部和所述第二固定件插接。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述第一固定件具有第一插槽，所述第一连接部插设在所述第一插槽内并与所述第一插槽的内壁固定连接。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述第二固定件具有第二插槽，所述第二连接部插装在所述第二插槽内并与所述第二插槽的内壁过盈配合。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述第二插槽为环槽，所述第二连接部呈筒状，所述第二插槽的宽度由槽口至槽底逐渐减小。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述第二固定件包括第二固定件本体和中心体，所述第二固定件本体开设有容置槽，所述中心体呈锥台状并设置在所述容置槽内，所述中心体的锥底与所述容置槽的底面固定连接，所述中心体的外壁与所述容置槽的内壁围合形成所述第二插槽。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述容置槽的内壁上设置有防止第二连接部脱离的限位凸起。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述中心体其锥底的端面上开设由螺纹孔，所述容置槽的底面上设置由螺纹柱，所述螺纹柱插入所述螺纹孔内并与所述螺纹孔螺纹配合。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述中心体的锥底和所述容置槽的底面通过限位销钉固定连接。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述第一固定件、所述轴向件和所述第二固定件沿所述管片的轴向依次设置，所述轴向件呈柱状，所述轴向件的一端为所述第一连接部，所述轴向件的另一端为所述第二连接部。
如上所述的盾构管片连接结构，其中，所述盾构管片的端面上开设有安装槽，所述第一固定件或所述第二固定件固设在所述安装槽内。
与现有技术相比，本发明提出的盾构管片连接结构具有如下特点和有点：
本发明提出的盾构管片连接结构利用插接的轴向件和第二固定件取代现有技术中的螺栓，安装时，只需要将轴向件的第二连接部插接在第二固定件上便可实现两个管片的连接，大大简化了管片的安装步骤，提高了管片的安装效率。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明提出的盾构管片连接结构的示意图；
图2为本发明提出的盾构管片连接结构的安装示意图；
图3为本发明中第二固定件的结构示意图；
图4为本发明中中心体的结构示意图；
图5为本发明中轴向件的结构示意图；
图6为本发明中第一固定件的结构示意图。
附图标记说明：
100、盾构管片连接结构； 10、第一固定件；
11、第一插槽； 20、轴向件；
21、第一连接部； 22、第二连接部；
30、第二固定件； 31、第二插槽；
32、第二固定件本体； 321、容置槽；
33、中心体； 200、管片；
210、安装槽。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
请参考图1至图6，本发明提出一种盾构管片连接结构100，该盾构管片连接结构100包括第一固定件10、轴向件20和第二固定件30，第一固定件10和第二固定件30分别固设在相邻的两个管片200上，轴向件20具有第一连接部21和第二连接部22，第一连接部21和第一固定件10固定连接，第二连接部22和第二固定件30插接。
本发明提出的盾构管片连接结构100利用插接的轴向件20和第二固定件30取代现有技术中的螺栓，安装时，只需要将轴向件20的第二连接部22插接在第二固定件30上便可实现两个管片200的连接，大大简化了管片200的安装步骤，提高了管片200的安装效率。
在本发明一个可选的实施方式中，第一固定件10具有第一插槽11，第一连接部21插设在第一插槽11内并与第一插槽11的内壁固定连接。在实际施工时，可以先使轴向件20与第一固定件10连接，再连接轴向件20和第二固定件30。
在一个可选的例子中，轴向件20的第一连接部21的外壁和第一插槽11的内壁螺纹配合，进而实现轴向件20和第一固定件10的固定连接。
在本发明一个可选的实施方式中，第二固定件30具有第二插槽31，第二连接部22插装在第二插槽31内并与第二插槽31的内壁过盈配合。采用上述结构，连接轴向件20和第二固定件30时，将轴向件20的第二连接部22插入第二插槽31即可，无需再转动轴向件20，大大简化了管片200的连接步骤。
在该实施方式一个可选的例子中，第二插槽31为环槽，第二连接部22呈筒状并对应插入第二插槽31内，并且第二插槽31的宽度由槽口至槽底逐渐减小。采用上述结构，安装时，第二连接部22由第二插槽31的槽口逐渐伸入槽底，由于第二插槽的宽度由槽口至槽底逐渐减小，第二连接部22与第二插槽31内壁的配合逐渐紧密并最终被挤压变形，增大了第二连接部22的第二插槽31内壁的摩擦力。在该实施方式中，轴向件20和第二固定件30依靠第二连接部22的膨胀实现紧固，不但提高了管片200安装效率，且紧固的轴向件20形成的管片200之间的拉力具有很高的抵抗力，高出目前的螺栓连接方式，可以避免管片拼装后发生接头松动和管片渗水的情况。
优选的，当第二连接部22插入至第二插槽31底部后，两个管片200也完全接触贴紧，进一步避免管片拼装后发生渗水的情况。
优选的，第二插槽31为圆环槽，第二连接部22呈圆筒状。
在一个可选的例子中，第二固定件30包括第二固定件本体32和中心体33，第二固定件本体32开设有容置槽321，中心体33呈锥台状并设置在容置槽321内，中心体33的锥底与容置槽321的底面固定连接，中心体33的外壁与容置槽321的内壁围合形成所述第二插槽31。
在一个可选的例子中，中心体33其锥底的端面上开设由螺纹孔，容置槽321的底面上设置由螺纹柱，螺纹柱插入螺纹孔内并与螺纹孔螺纹配合，进而使中心体33固定连接在容置槽321的底面上。
在另一个可选的例子中，中心体33的锥底和容置槽321的底面通过限位销钉固定连接。
在该实施方式一个可选的例子中，容置槽321的内壁上还设置有防止第二连接部22脱离的多个限位凸起。
在本发明一个可选的例子中，第一固定件10、轴向件20和第二固定件30沿管片200的轴向依次设置，轴向件20呈柱状，轴向件20的一端为第一连接部21，轴向件20的另一端为第二连接部22，以实现管片200之间轴向连接。
进一步的，轴向件20的第一连接部21和第二连接部22为一体成型设置，
在本发明一个可选的例子中，管片200的端面上开设有安装槽210，第一固定件10或第二固定件30固设在安装槽210内。在实际使用时，可以先将第一固定件10、第二固定件30预制在管片200内，当需要将管片安装在隧道中时，再用轴向件20连接第一固定件10和第二固定件30。
请参考图1至图2，现结合一实施例，详细说明本发明提出的盾构管片连接结构100的具体结构和使用过程：
本发明提出的盾构管片连接结构100用于管片环与环之间轴向连接，依靠内部轴向件20的膨胀，实现紧固，提高了管片安装效率，且紧固后的管片连接结构100具有很高的抵抗力，高出目前的螺栓连接方式，可以避免管片拼装后发生接头松动和管片渗水的情况。
具体的，轴向件20的第一连接部21与第一固定件10通过第一固定件10其第一插槽11内侧螺纹之间螺纹连接固定。中心体33与第二固定件30通过定位销轴固定。
安装时，中心体33与第二固定件本体32通过定位销钉装配完毕，轴向件20的第一连接部21也与第一固定件10螺纹旋钮安装完毕；第二连接部22再插入中心体33和容置槽321之间形成的第二插槽31；然后在一管片200在轴向推力下，向另一管片200靠拢，即使第二连接部22与中心体33的外壁、容置槽321的内壁逐渐靠拢并配合紧密，同时第二连接部22被挤压变形，增大了中心体33、容置槽321内壁与第二连接部22的摩擦力，实现两个管片200之间的紧固连接。
针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
Claims (10)
1.一种盾构管片连接结构，其特征在于，所述盾构管片连接结构包括顺序设置的第一固定件、轴向件和第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别安装在相邻的两个管片上，所述轴向件具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第一固定件固定连接，所述第二连接部和所述第二固定件插接。
2.如权利要求1所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述第一固定件具有第一插槽，所述第一连接部插设在所述第一插槽内并与所述第一插槽的内壁固定连接。
3.如权利要求1所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述第二固定件具有第二插槽，所述第二连接部插装在所述第二插槽内并与所述第二插槽的内壁过盈配合。
4.如权利要求3所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述第二插槽为环槽，所述第二连接部呈筒状，所述第二插槽的宽度由槽口至槽底逐渐减小。
5.如权利要求4所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述第二固定件包括第二固定件本体和中心体，所述第二固定件本体开设有容置槽，所述中心体呈锥台状并设置在所述容置槽内，所述中心体的锥底与所述容置槽的底面固定连接，所述中心体的外壁与所述容置槽的内壁围合形成所述第二插槽。
6.如权利要求5所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述容置槽的内壁上设置有防止第二连接部脱离的限位凸起。
7.如权利要求5所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述中心体其锥底的端面上开设有螺纹孔，所述容置槽的底面上设置有螺纹柱，所述螺纹柱插入所述螺纹孔内并与所述螺纹孔螺纹配合。
8.如权利要求5所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述中心体的锥底和所述容置槽的底面通过限位销钉固定连接。
9.如权利要求1所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述第一固定件、所述轴向件和所述第二固定件沿所述管片的轴向依次设置，所述轴向件呈柱状，所述轴向件的一端为所述第一连接部，所述轴向件的另一端为所述第二连接部。
10.如权利要求1所述的盾构管片连接结构，其特征在于，所述盾构管片的端面上开设有安装槽，所述第一固定件或所述第二固定件固设在所述安装槽内。
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