CN210738569U - 一种适用于盾构机的卯榫式新型管片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于盾构机的卯榫式新型管片，解决了现有技术中管片拼装费时费力、与自动化管片拼装配合度低的问题。本实用新型包括异形K号管片、右侧B号管片、左侧B号管片和A号管片，所述右侧B号管片的一端与异形K号管片卯榫结构连接、另一端与A号管片卯榫结构连接；左侧B号管片的一端与异形K号管片卯榫结构连接、另一端与A号管片卯榫结构连接；相邻两个A号管片之间卯榫结构连接，异形K号管片、右侧B号管片、左侧B号管片和A号管片组成环形整体管片。本实用新型相应的分块管片之间采用卯榫连接，即通过采用榫头凸台与卯眼卡槽的配合实现分块管片之间的直插配合，便于与自动拼装机的高度配合，提高了管片拼装的工作效率。

Description

一种适用于盾构机的卯榫式新型管片

技术领域

本实用新型涉及隧道管片技术领域，特别是指一种适用于盾构机的卯榫式新型管片。

背景技术

管片主要是由混凝土和钢筋笼组成，表面贴防水材料的一块混凝土环状砌块。盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的内层衬砌结构，用以抵抗土层压力、地下水压力等载荷。盾构隧道管片衬砌结构是通过管片接头将管片拼接成环，再通过环间接头将单个管片连接成管状结构而构成的隧道主体。目前管片结构接头多采用内置螺栓连接，并使用弹性密封垫加遇水膨胀橡胶条防水。目前隧道施工过程中，管片的拼装首先将管片运送至管片拼装机抓取位置，然后进行管片定位安装，使待装管片的螺栓孔与已装管片的螺栓孔对合，螺栓连接管片的螺栓孔沿环间和块间全部对齐后，再把螺栓按一定的力矩进行联接，即完成一块管片的拼装，然后，反复进行这一系列的作业，直到拼装完一个整环。然而这种管片在拼装过程中费时费力，且这种安装方式难以适应管片拼装自动化发展趋势，需对现有管片做进一步改进。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种适用于盾构机的卯榫式新型管片，解决了现有技术中管片拼装费时费力、与自动化管片拼装配合度低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种适用于盾构机的卯榫式新型管片，包括异形K号管片、右侧B号管片、左侧B号管片和若干个A号管片，所述右侧B号管片的一端与异形K号管片卯榫结构连接、另一端与A号管片卯榫结构连接；左侧B号管片的一端与异形K号管片卯榫结构连接、另一端与A号管片卯榫结构连接；相邻两个A号管片之间卯榫结构连接，异形K号管片、右侧B号管片、左侧B号管片和A号管片组成环形整体管片。

所述异形K号管片、右侧B号管片、左侧B号管片和A号管片均包括一体成型的内环面和外环面。

所述A号管片的外环面两端的连接端面均为径向平面，A号管片的内环面的一端设有短滑槽、另一端伸出外环面形成短滑台，短滑台与相邻的短滑槽相配合。

所述短滑台的外端面和短滑槽的内侧壁均为径向平面。

所述右侧B号管片与A号管片相配合的外环面的连接端面Ⅰ为径向平面、外环面的另一个连接端面Ⅱ为倾斜面；右侧B号管片与A号管片相配合的内环面的一端设有B号短滑槽，内环面的另一端伸出外环面形成B号长滑台，B号长滑台上设有第一梯形槽台。

所述B号长滑台的外端面为倾斜面，倾斜面斜度与第一梯形槽台内壁斜度相等，B号短滑槽的内侧壁为径向平面。

所述左侧B号管片与A号管片配合的外环面的连接端面Ⅲ为径向平面，外环面的另一个连接端面Ⅳ为倾斜面；左侧B号管片与A号管片配合的内环面的一端设有B号短滑台，B号短滑台伸出外环面且与相邻的短滑槽相配合，内环面的另一端设有B号长滑槽。

所述异形K号管片的外环面的两个连接端面Ⅴ均为倾斜面，连接端面Ⅴ分别与连接端面Ⅳ、连接端面Ⅱ相配合。

所述异形K号管片的内环面的一端伸出内环面形成K号长滑台，K号长滑台与B号长滑槽相配合；异形K号管片的内环面的另一端设有K号滑槽，K号滑槽与B号长滑台相配合。

所述K号滑槽的外侧端设有第二梯形槽台，第二梯形槽台与第一梯形槽台配合形成双插接卯榫连接。

本实用新型相应的分块管片之间采用卯榫连接，即通过采用榫头凸台与卯眼卡槽的配合实现分块管片之间的直插配合，便于与自动拼装机的高度配合，实现自动化拼装，提高了管片拼装的工作效率和施工安全系数。本实用新型从连接方式上对现有管片进行改进，使其更适用于自动化拼装作业，更符合现在隧道施工机械化要求，具有较高的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型A号管片结构示意图。

图3为右侧B号管片结构示意图。

图4为左侧B号管片结构示意图。

图5为异形K号管片结构示意图。

图6为两个A号管片连接状态示意图。

图7为左侧B号管片与A号管片连接状态示意图。

图8为右侧B号管片、左侧B号管片与A号管片连接状态示意图。

图9为异形K号管片最后连接状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1所示，一种适用于盾构机的卯榫式新型管片，包括异形K号管片1、右侧B号管片2、左侧B号管片4和若干个A号管片3，A号管片3的数量根据隧道直径的大小进行设计，确保能拼接成整环为准。所述右侧B号管片2的一端与异形K号管片1卯榫结构连接、另一端与A号管片3卯榫结构连接；左侧B号管片4的一端与异形K号管片1卯榫结构连接、另一端与A号管片3卯榫结构连接；相邻两个A号管片3之间卯榫结构连接，上述卯榫结构连接采用榫头凸台与卯眼卡槽的配合，实现分块管片之间的直插配合，便于与自动拼装机的高度配合，实现自动化拼装。异形K号管片1、右侧B号管片2、左侧B号管片4和A号管片3弧度相同，拼装在一起组成一个环形整体管片。

进一步所述异形K号管片1、右侧B号管片2、左侧B号管片4和A号管片3均包括一体成型的内环面5和外环面6，内环面5和外环面6弧度相同，满足榫头凸台与卯眼卡槽配合设置上述双换面管片。

实施例2，如图2所示，一种适用于盾构机的卯榫式新型管片，所述A号管片3的外环面6两端的连接端面302均为径向平面，即A号管片外环面6轴向方向前后两个面的弧度相同，A号管片3的内环面5的一端设有短滑槽303、另一端伸出外环面6形成短滑台301，短滑槽303不完全轴向贯穿内环面，短滑台301不完全轴向伸出内环面，短滑台301与相邻的短滑槽303相配合，形成榫头凸台与卯眼卡槽配合。所述短滑台301的外端面和短滑槽303的内侧壁均为径向平面，便于各分块管片之间的直插配合，便于与自动拼装机的高度配合。各分块管片直插配合后，内、外两侧分别处于两个平行面上，保证配合面齐平。

进一步，如图3所示所述右侧B号管片2与A号管片3相配合的外环面6的连接端面Ⅰ201为径向平面、外环面6的另一个连接端面Ⅱ205为倾斜面，实现管片拼装的直插卡接配合，便于拼装机的自动化拼装；右侧B号管片2与A号管片3相配合的内环面5的一端设有B号短滑槽202，拼装时，A号管片3的短滑台301与B号短滑槽202插接形成卯榫连接。内环面5的另一端伸出外环面6形成B号长滑台204，B号长滑台204上设有第一梯形槽台203，用于与异形K号管片配合。所述B号长滑台204的外端面为倾斜面，倾斜面斜度与第一梯形槽台203内壁斜度相等，B号短滑槽202的内侧壁为径向平面，便于异形K号管片最后拼接时从一侧快速插进右侧B号管片2与左侧B号管片4之间。

进一步，如图4所示所述左侧B号管片4与A号管片3配合的外环面6的连接端面Ⅲ401为径向平面，便于与A号管片3配合。外环面6的另一个连接端面Ⅳ404为倾斜面，便于与异形K号管片配合，实现其快速直插拼接。左侧B号管片4与A号管片3配合的内环面5的一端设有B号短滑台402，B号短滑台402伸出外环面6且与相邻的短滑槽303相配合，实现左侧B号管片4与A号管片3的配合拼接，内环面5的另一端设有B号长滑槽403，用于与异形K号管片配合拼接。

更进一步，如图5所示所述异形K号管片1的外环面6的两个连接端面Ⅴ101均为倾斜面，即异形K号管片外环面6轴向方向前后两个面的弧度不相同，连接端面Ⅴ101分别与连接端面Ⅳ404、连接端面Ⅱ205相配合，便于异形K号管片最后拼接时从一侧快速插进右侧B号管片2与左侧B号管片4之间。所述异形K号管片1的内环面5的一端伸出外环面6形成K号长滑台102，K号长滑台102与B号长滑槽403相配合，实现异形K号管片与左侧B号管片的快速拼接。异形K号管片1的内环面5的另一端设有K号滑槽103，K号滑槽103与B号长滑台204相配合，实现异形K号管片与右侧B号管片的快速拼接。所述K号滑槽103的外侧端设有第二梯形槽台104，第二梯形槽台104与第一梯形槽台203配合形成双插接卯榫连接，即第二梯形槽台的台插入第一梯形槽台的槽中，第一梯形槽台的台插入第二梯形槽台的槽中，形成双插接连接；且梯形便于异形K号管片最后拼接时从一侧快速插进右侧B号管片2与左侧B号管片4之间。

其他结构与实施例1相同。

上述管片拼接过程：

第一步：利用管片拼装机先抓取一块A号管片安装于隧洞洞壁内，如图6所示；

第二步：再抓取另一块A号管片沿着隧洞圆周方向将其短滑台插入前一块A号管片短滑槽内，完成两者配合，以此类推完成所有A号管片的装配，如图6所示；

第三步：抓取右侧B号管片，将其B号短滑槽沿着隧洞圆周方向与A块短滑台相配合，如图7所示；

第四步：抓取左侧B号管片将其B号短滑台沿着隧洞圆周方向与A号管片短滑槽相配合，如图8所示；

第五步：抓取异形K号管片将其沿着隧洞轴线方向直插入拼装环内，实现拼装环的封闭，其中异形K号管片小端朝向管片拼装方向内侧，大端朝向外侧，K号长滑台102与B号长滑槽403相配合，K号滑槽103与B号长滑台204，以实现异形K号管片插入封口时紧配合，如图9所示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：包括异形K号管片（1）、右侧B号管片（2）、左侧B号管片（4）和若干个A号管片（3），所述右侧B号管片（2）的一端与异形K号管片（1）卯榫结构连接、另一端与A号管片（3）卯榫结构连接；左侧B号管片（4）的一端与异形K号管片（1）卯榫结构连接、另一端与A号管片（3）卯榫结构连接；相邻两个A号管片（3）之间卯榫结构连接，异形K号管片（1）、右侧B号管片（2）、左侧B号管片（4）和A号管片（3）组成环形整体管片。

2.根据权利要求1所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述异形K号管片（1）、右侧B号管片（2）、左侧B号管片（4）和A号管片（3）均包括一体成型的内环面（5）和外环面（6）。

3.根据权利要求2所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述A号管片（3）的外环面（6）两端的连接端面（302）均为径向平面，A号管片（3）的内环面（5）的一端设有短滑槽（303）、另一端伸出外环面（6）形成短滑台（301），短滑台（301）与相邻的短滑槽（303）相配合。

4.根据权利要求3所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述短滑台（301）的外端面和短滑槽（303）的内侧壁均为径向平面。

5.根据权利要求3或4所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述右侧B号管片（2）与A号管片（3）相配合的外环面（6）的连接端面Ⅰ（201）为径向平面、外环面（6）的另一个连接端面Ⅱ（205）为倾斜面；右侧B号管片（2）与A号管片（3）相配合的内环面（5）的一端设有B号短滑槽（202），内环面（5）的另一端伸出外环面（6）形成B号长滑台（204），B号长滑台（204）上设有第一梯形槽台（203）。

6.根据权利要求5所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述B号长滑台（204）的外端面为倾斜面，倾斜面斜度与第一梯形槽台（203）内壁斜度相等，B号短滑槽（202）的内侧壁为径向平面。

7.根据权利要求3或4或6所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述左侧B号管片（4）与A号管片（3）配合的外环面（6）的连接端面Ⅲ（401）为径向平面，外环面（6）的另一个连接端面Ⅳ（404）为倾斜面；左侧B号管片（4）与A号管片（3）配合的内环面（5）的一端设有B号短滑台（402），B号短滑台（402）伸出外环面（6）且与相邻的短滑槽（303）相配合，内环面（5）的另一端设有B号长滑槽（403）。

8.根据权利要求7所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述异形K号管片（1）的外环面（6）的两个连接端面Ⅴ（101）均为倾斜面，连接端面Ⅴ（101）分别与连接端面Ⅳ（404）、连接端面Ⅱ（205）相配合。

9.根据权利要求8所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述异形K号管片（1）的内环面（5）的一端伸出外环面（6）形成K号长滑台（102），K号长滑台（102）与B号长滑槽（403）相配合；异形K号管片（1）的内环面（5）的另一端设有K号滑槽（103），K号滑槽（103）与B号长滑台（204）相配合。

10.根据权利要求9所述的适用于盾构机的卯榫式新型管片，其特征在于：所述K号滑槽（103）的外侧端设有第二梯形槽台（104），第二梯形槽台（104）与第一梯形槽台（203）配合形成双插接卯榫连接。

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