本发明涉及一种断层破碎带段抗震隧道管道连接件，是一种能够抵抗大变形的新型隧道管道连接装置。
背景技术：
活断层不仅能够引发地震，造成活断层附近的较大范围内建筑物的损害，而且能够引起地层错动及其附近伴生的地面变形，直接损害夸断层修建或建于其临近的建筑物。中国是个活断层广泛分布的国家，因此工程建设过程中经常遇到活断层问题，现行规范采取避让措施。隧道是长线形结构物，地震波的相位衍生应力和变形在轴线方向上会产生很大变化，这实际上构成了隧道结构破坏的重要方面。这种情况集中体现在跨断层隧道结构上。因此，在跨断层隧道结构设计中增设抗震措施是十分必要的。由于地震荷载与断层错动的联合作用使隧道结构发生循环累积变形，造成衬砌混凝土开裂、渗水、错台及坍塌，从而影响隧道结构整体的功能性，甚至失效破坏，这一问题是隧道结构抗震设计中亟待解决的关键难题。随着我国基础建设的增加，许多工程特别是隧道工程不可避免地需要穿越活断层，此时必须要进行隧道抗断设计。
目前，隧道抗震减震措施主要有：加固隧道结构的刚度、设置减震层、减震缝、柔性连接。跨断层隧道结构设置减震缝,可以有效减小结构的内力和变形，但由于混凝土本身强度不足，不能抵抗断层粘滑瞬时产生的剪切错断作用，不具备缓冲和吸能的能力。穿越地裂缝影响区隧道通过多段设变形缝串联的方式可最大限度地降低地裂缝大变形对隧道结构的破坏作用，隧道变形缝连接处顶部和底部止水带在地裂缝活动后可基本完好，而两侧止水带会因地裂缝上下盘间相对位移出现撕裂现象，隧道接缝处防水能力较差。套管式可变形结构可以有效保护主套管上部结构和被套管,但主套管下部结构破坏严重。综上所述，目前在工程中所采用的隧道减震的技术仍只适用于断层错动量较小的情况下，而在当活动断层错动量达到米级时，隧道仍然会发生严重破坏而不能保持正常通行功能，且多数情况下隧道在震后已无法修复。因此，设计一种能够满足断层大错动，且能保证隧道防水性及错动后可修复性的新型隧道结构是进一步研究需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的具有限位功能的凸起式管道连接件口的断层破碎带段抗震隧道管道连接件。既能承受一定的剪切弯曲、轴向拉伸变形，又能防止结构失效漏水，有效减小地震灾害，延长隧道使用寿命，降低隧道灾后修复和维护成本的新型抗震隧道管道连接件。
本发明涉及的新型抗震管道连接件，其特征在于：包括插口连接件(1)、中间连接件(2)、承口连接件(3)、中间止水橡胶圈(4-1)、承口止水橡胶圈(4-2)、插口法兰盘(5)、承口法兰盘(6)六部分组成。
插口连接件(1)90度坡度和插口件环形凸起(1b)中间有插口件环型凹槽(1a)，卡住中间止水橡胶圈(4-1)，使其安装更加牢固，同时定位最终中间连接件(2)的位置。
中间连接件插口(2)90度坡度和第二中间件环形凸起(2c)中间有中间件环型凹槽(2a)，卡住承口止水橡胶圈(4-2)，使其安装更加牢固，同时定位最终连接件(3)的位置。
中间连接件(2)的中间设计成90度坡度，可以使中间连接件(2)和插口连接件(1)，中间连接件(2)和承口连接件(3)更好连接。
插口连接件(1)的插口件环形凸起(1b)高度为3/2～2倍的管壁厚度，可以防止插口连接件(1)被拉出。
中间连接件(2)的第一中间件环形凸起(2b)高度为2～3倍的管壁厚度，连接件(2)的第二中间件环形凸起(2c)高度为3/2～2倍的管壁厚度，可以防止连接件(2)被拉出。
承口连接件(3)的承口件环形凸起(3a)高度为2～3倍的管壁厚度，可以防止承口连接件(3)被拉出。
插口法兰盘(5)与插口连接件(1)、承口法兰盘(6)与承口连接件(3)焊接，形状为圆盘形，上面开6～8个螺栓孔，作用是与作用是与预应力钢筋混泥土隧道管道连接。
本发明的技术方案是：
1)将中间止水橡胶圈(4-1)安装在中间连接件(2)中间件环形凸起(2b)位置、承口止水橡胶圈(4-2)安装在承口连接件(3)承口件环形凸起(3a)位置，使插口连接件(1)的插口件凹槽(1a)和中间止水橡胶圈(4-1)位置重合，中间连接件(2)的中间件环形凹槽和承口止水橡胶圈(4-2)位置重合。
2)中间止水橡胶圈(4-1)、承口止水橡胶圈(4-2)用于连接件的密封和防水。
3)管道连接件受到轴向拉力较小时，连接件的抗拔力主要由连接件插口与止水橡胶圈的摩擦力提供。
4)当拉力大于连接件与止水橡胶圈的摩擦力时，连接件被拉动，止水橡胶圈和连接件产生滑动。
5)当插口连接件(1)插口件环形凸起被拉动到中间连接件(2)的第一中间件环形凸起(2b)处，被第一中间件环形凸起(2b)卡住，此时的抗拔力主要内、外凸起的端承力提供。
6)由于内、外凸起都具有一定的宽度，提高了凸起的侧向抗剪刚度。使其不至于向外侧变形过大，导致连接件被拔出。
7)当连接件承受弯曲变形时，由于连接件内外凸起存在高度差，起到可弯曲作用，不易被剪切弯曲坏，而现有的普通钢筋混泥土隧道常会因抗剪切弯曲能力力过小，出现被折断现象。
8)本发明所描述的新型抗震管道连接件，在每两节预应力钢筋混泥土之间加一个连接件，使每根管道间能发生一定的位移而不破坏，最终实现抵抗隧道道周围土体大变形的能力。
本发明新型抗震隧道管道连接件，材质为球墨铸铁或者碳素钢。
本发明新型抗震隧道管道连接件，适用管径为4m～10m。
与现有隧道相比，本发明具有以下优点：
1)各零部件加工方便。插口连接件(1)的管壁外侧设置一圈环形凸起和外部设置一圈凹槽，在中间连接件(2)的管壁一端外侧设置一圈环形凸起、一端内侧设置一圈环形凸起和外部设置一圈凹槽，在连接件(3)的管壁内侧设置一圈环形凸起。
2)连接件拼装简单。将中间止水橡胶圈(4-1)安装到第一中间件环形凸起(2b)位置，插口环形凹槽(1a)将止水橡胶圈卡住，将承口止水橡胶圈(4-2)安装到承口件环形凸起(3a)位置，中间件环形凹槽(2a)将承口止水橡胶圈(4-2)卡住。
3)具有良好的防水能力。普通隧道的受到拉压、弯曲、剪切力后，隧道被破坏，防水能力下降。本发明当连接件发生一定位移后，连接件的内凸起处防水橡胶始终与管壁紧贴，使得管道的防水能力有很大的提高。
4)本发明能够抵抗断层错动等大变形对隧道道的反应。本发明所设计的连接件安装在每两段预应力钢筋混泥土之间，每两根管道能发生一定的位移。通过每一连接件的限定位移，将大变形分担到各个连接件，从而避免某一连接件位移过大导致破坏，最终实现抵抗管道断裂破坏的能力。
5)适用于多种规格尺寸的隧道。本发明通过法兰盘与上下节混泥土管道连接，不改变原有管道的尺寸、结构，适用性强，易于更换。本发明的主要创新点是尺寸可以根据管径大小进行调节。如连接件上凹槽的深度、螺纹凸起高度、金属限位环的尺寸和等。通过调整这些尺寸的大小，使得本发明能够适用管径为4m～10m。
附图说明
图1为本发明所提供的实施例安装前外形图。
图2为本发明所提供的实施例安装后外形图。
图3为本发明所提供的实施例安装前剖面图。
图4为本发明所提供的实施例受拉力变形后示意图。。
图5为本发明所提供的实施例安装后剖面图。
图6为本发明所提供的实施例受力变形后剖面图。
图7为本发明连接件插口示意图。
图8为本发明中间连接件口示意图。
图9为本发明连接件承口示意图。
具体实施方式
下面结合附图详述本发明：新型抗震螺纹式管道连接件由插口连接件(1)、中间连接件(2)、承口连接件(3)、中间止水橡胶圈(4-1)、承口止水橡胶圈(4-2)、插口法兰盘(5)、承口法兰盘(6)组成。
先将中间止水橡胶圈(4-1)安装在中间连接件(2)中间件环形凸起(2b)位置，承口止水橡胶圈(4-2)安装在承口连接件(3)承口件环形凸起(3a)位置。
插口连接件(1)、中间连接件(2)、承口连接件(3)均分成四块弧度为π/4的部件，安装时依次进行焊接。
将插口连接件(1)安装到内衬预应力钢筋混泥土位置后，插入中间连接件(2)，中间连接件(2)安装好止水橡胶圈后，将中间连接件(2)安装入插口连接件(1)，承口连接件(3)安装好止水橡胶后，将承口连接件(3)安装到中间连接件(2)，再将承口连接件(3)与内衬预应力钢筋混泥土进行连接。