盾构管片拼接缝自适应防水装置的制作方法

1.本发明涉及隧道工程施工技术领域，具体涉及一种防水装置，尤其涉及一种盾构管片拼接缝自适应防水装置。


背景技术：

2.公知的，隧道施工时盾构法采用全机械施工方法，具有高效、安全、环保，对周围环境影响小等特点。现有技术中，盾构管片是隧道最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压以及一些特殊荷载的作用，相邻两盾构管片拼接缝的防水处理主要采用的是弹性密封垫防水。
3.如授权公告号为cn110359925b，公开日为2021年01月05日，名称为《插入式密封性盾构管片结构》的发明专利，其通过管片本体上方的两侧分别设有第一安装槽和第二安装槽,所述第一安装槽和第二安装槽呈开口朝外的“型结构；在所述第一安装槽内设有外延型像股板,在所述第.安装惜内设有小橡股板:历述外延型橡胶板的外侧位于所还符片本体的外师:在施工过程中由多个管片拼成管环,构邻管片之问通过外延型橡胶板和小橡较板配否科表道接:在所述外延型校胶板的外伸段下方设有影账市水条,本发明安装方便、支护能力、效果好、安全性高、密封性好、抗水压力强,解决了相邻管片之间的接头密封性不好、承受水压小的问题。
4.包括上述专利在内的现有技术不足之处在于，由于安装精度、外侧压力等等原因会导致部分盾构管片间出现错位，此时，现有技术中弹性密封垫密封不严。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种盾构管片拼接缝自适应防水装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种盾构管片拼接缝自适应防水装置，包括第一连接件、第二连接件，两者分别一一对应的密封连接到两个相拼接的盾构管片上；第三连接件，其一端连接第一连接件，其另一端能够活动的密封连接于第二连接件上。
8.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述其中一个盾构管片上开设有凹槽，所述第一连接件粘结于所述凹槽中以实现所述密封连接。
9.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述第三连接件的一端设有第一倒齿，所述第一连接件的一端设置有第三倒齿，第一倒齿与第三倒齿相啮合连接。
10.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述第三连接件的一端设有第一倒齿，所述第一连接件的一端设置有第三倒齿，第一倒齿与第三倒齿相啮合连接。
11.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述第二倒齿与第四倒齿的齿形朝向两个盾构管片的拼接缝方向倾斜。
12.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述第一倒齿与第三倒齿的齿形朝向背
离两个盾构管片的拼接缝方向倾斜。
13.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述第三连接件上集成有弹性金属片。
14.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述第二连接件包括上持夹片和下持夹片，所述上持夹片和所述下持夹片之间转动连接，所述下持夹片密封连接到盾构管片上，所述上持夹片与所述第三连接件相连接。
15.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述上持夹片上背离所述第三连接件的一端设置有翼片，所述翼片密封贴合于所述盾构管片上。
16.上述的盾构管片拼接缝自适应防水装置，所述上持夹片和所述下持夹片之间通过转轴转动连接，所述转轴上设置有扭转弹簧。
17.在上述技术方案中，本发明提供的新型盾构管片拼接缝自适应防水装置，第三连接与第二连接件间能够活动，如此当两个盾构管片间出现错位时，依靠第三连接与第二连接件间的相对活动来匹配错位带来的位移差距，如此实现错位后仍旧能够高效密封。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的盾构管片拼接缝自适应防水装置的布置位置示意图
20.图2为本发明盾构管片拼接缝自适应防水装置的整体结构示意图。
21.图3为图2中的a-a剖视图。
22.图4为图2中的b-b剖视图。
23.图5为本发明盾构管片拼接缝自适应防水装置的使用示意图。
24.图6为本发明盾构管片拼接缝自适应防水装置遇水膨胀后的使用示意图。
25.图7为本发明盾构管片拼接缝自适应防水装置在管片张开时的使用示意图。
26.图8为本发明盾构管片拼接缝自适应防水装置在管片错台时的使用示意图。
27.图例说明：
28.1、第三连接件；2、第一倒齿；3、弹性金属片；4、卡槽；5、第二连接件；6、上夹持片；7、下夹持片；8、支撑连接片；9、转轴；10、扭转弹簧；11、翼片；12、第一连接件；13、第二倒齿；14、第二盾构管片；15、第一盾构管片；16、管片拼接缝隙；17、第四倒齿；18、第三倒齿；19、防水装置；
具体实施方式
29.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
30.如图1-8所示，本发明实施例提供的一种盾构管片拼接缝自适应防水装置，包括第一连接件、第二连接件，两者分别一一对应的密封连接到两个相拼接的盾构管片上；第三连接件，其一端连接第一连接件，其另一端能够活动的密封连接于第二连接件上。
31.具体的，盾构管片呈弧形片，相邻两片盾构管片的边缘对接，多片盾构管片安装结束后为圆筒状的支撑构造，盾构管片在拼装时，各个盾构管片依次贴合到隧道的隧道壁上，
本实施例提供的盾构管片拼接缝自适应防水装置安装在两个盾构管片的拼接缝位置，为了描述方便，将相连接的两个盾构管片中后安装的盾构管片称之第一盾构管片，先安装的盾构管片称之为第二盾构管片。
32.本实施例提供的第一连接件12密封连接到第一盾构管片15上，如一个粘结到第一盾构管片15上的条状密封结构，或者现有技术中其它的能够与第一盾构管片15进行密封连接的结构，第二连接件5密封连接到第二盾构管14片上，如一个粘结到第一盾构管片15上的条状密封结构，或者现有技术中其它的能够与第一盾构管片15进行密封连接的结构，第三连接件1一端密封连接第一连接件12上，另一端活动密封连接于第二连接件5上，要点在于，第三连接件1与第二连接件5的连接构造为往复动密封连接结构，如填料密封件，唇形密封件，无填料密封结构等等。优选的，第三连接件1与第二连接件5上具有齿状密封结构。如此当第一盾构管片15和第二盾构管片14出现错位时，第三连接件1与第二连接件5的连接构造为往复动密封结构，两者发生相对运动，但是运动后所以仍旧具有密封效果。
33.在上述技术方案中，本发明提供的新型盾构管片拼接缝自适应防水装置，第三连接与第二连接件间能够活动，如此当两个盾构管片间出现错位时，依靠第三连接与第二连接件间的相对活动来匹配错位带来的位移差距，如此实现错位后仍旧能够高效密封。
34.本发明提供的另一个实施例中，优选的，第一连接件12包括第一密封垫体，密封垫体的材料为遇水膨胀材料，第二连接件5包括第二密封垫体，密封垫体的材料为遇水膨胀材料。地下隧道施工中，会存在地下水渗漏情况，遇水膨胀材料遇水会发生体积膨胀能提升密封效果。
35.现有技术中有在盾构管片上两侧开设第一安槽和第二安槽，本实施例中在盾构管片的外侧四个边缘处开设凹槽，在对于拼接缝隙两侧的盾构管片，在第二盾构管片14靠近拼接缝处的凹槽粘贴新型盾构管片拼接缝自适应防水装置，在第一盾构管片15靠近拼接缝处的凹槽粘贴第一密封垫体，能够有效实现密封连接。
36.本发明提供的再一个实施例中，优选的，第三连接件1包括密封条和弹性金属片3。密封条的材料为遇水膨胀材料。弹性金属片3为具有弹性的金属片，如扁平的金属条，其具有一定的钢度，如此提升第三连接件1的强度的同时维持其弹性，使得倒齿咬合更加紧密，也提升其连接第一连接件和第二连接件的连接强度。优选的，弹性金属片3其截面呈圆弧状，且有多个，多个所述弹性金属片3均匀的布置在密封条的内部。密封条外形成扁平的壳状，密封条长度大于盾构管片拼接缝16的长度。
37.本发明提供的再一个实施例中，进一步的，第三连接件1的一端设置有第一倒齿2，第三连接件1的另一端设置有第二倒齿13，第一密封垫体上部为第三倒齿18，第二密封垫体上部为第四倒齿17，第一倒齿2和第三倒齿18之间相互啮合连接。第二倒齿13和第四倒齿17之间相互啮合连接，啮合紧密，便有安装且密封效果好，而且齿形结构在维持一定密封力的同时在过大密封力时能够相对滑动，从而产生第三连接件与第二连接件的相对运动。
38.更进一步的，第二倒齿13与第四倒齿17的齿形朝向两个盾构管片的拼接缝16方向倾斜，第一倒齿2与第三倒齿18的齿形朝向背离两个盾构管片的拼接缝16方向倾斜，如此设置的作用在于，当两个盾构管片间错位以对第三连接件产生拉力时，由于第二倒齿13与第四倒齿17的齿形朝向两个盾构管片的拼接缝16方向倾斜，两者具有一个脱离的趋势，两者就被该拉力拉动以发生相对移动，也即实现前述的活动的密封连接。而第一倒齿2和第三倒
齿18的齿形朝向背离两个盾构管片的拼接缝16方向倾斜，如此该拉力就不会使得第一连接件与第三连接件间发生位移，也即不会发生位置相对变化，且齿形倾斜能够使得在盾构管片发生错位时还具有良好的密封效果。
39.本发明提供的再一个实施例中，更进一步的，第二连接件5和第三连接件1后方装有块体，块体上设置有卡槽4，其截面呈槽状，第三连接件1上具有第二倒齿13的一端安放在卡槽4上部，第二密封垫体具有第四倒齿17安放在卡槽4下部，也即第二倒齿13与第四倒齿17限位于卡槽4中。卡槽4将第二连接件5和第三连接件1限位在槽内，使得第二连接件5和第三连接件1不会发生上下移动，如此设置提升第二倒齿13与第四倒齿17的密封度，防止两者因为可以相对移动而降低了密封度。
40.本发明实施例提供的新型盾构管片拼接缝自适应防水装置，在进行管片拼装时，第三连接件1的一端设置的第一倒齿2与第一密封垫体上部的第三倒齿18相互挤压，第三连接件1的另一端设置的第二倒齿13与第二密封垫体上部的第四倒齿17相互挤压，在拼装的过程中使弹性金属片3弧度减小，因此弹性金属片3出现恢复其原来形状的趋势，这种趋势使得弹性金属片3作用在第三连接件1上一压力，这个压力将使第三连接件1的一端设置的第一倒齿2与第一密封垫体上部的第三倒齿18咬合更紧密，第三连接件1的另一端设置的第二倒齿13与第二密封垫体上部的第四倒齿17咬合紧密，且随着拼装的进行，弹性金属片3出现恢复其原来形状的趋势越明显，则由它所提供的压力越大，倒齿之间的咬合力就越大，新型盾构管片拼接缝自适应防水装置的密封性就越好。
41.本发明提供的再一个实例中，第二连接件5还包括上夹持片6和下夹持片7，上夹持片6和下夹持片7的外型均为薄片状。上夹持片6与第三连接1件活动连接，下夹持片7密封连接到盾构管片上。上夹持片6又与卡槽4后部连接。上夹持片6和下夹持片7中间还设置有支撑连接片8，多个支撑连接片8沿上夹持片6和下夹持片7长度方向均匀布置，支撑片连接片8还开有圆形孔洞，支撑连接片8连接上夹持片6和下夹持片7，使得整个防水装置19内部连接紧密。下夹持片7紧密连接在盾构管片上使得盾构管片发生错位时第二连接件5不会脱落，上夹持片6活动连接与第三连接件1使得盾构管片发生错位时依旧跟着活动。上夹持片6背离第三连接件1的一端设置有翼片11，翼片11与管片外侧粘贴严密，使整个防水装置密封贴合在盾构管片上，如此设置的作用在于，使得第二连接件5可以整体摆动了，如此提升第二连接件5对盾构管片间相对运动的密封适配度，在更大的范围内仍旧可以实现密封。
42.本发明提供的另一实例中，进一步的，上夹持片6和下夹持片7之间通过转轴9转动连接，转轴9上设置有扭转弹簧10，转轴9贯穿支撑连接片8和扭转弹簧10，置于支撑连接片8的圆形孔洞中，所述扭转弹簧10均匀布置在转轴9上，扭转弹簧8两端与上夹持片6和下持夹片7接触并受其约束。当新型盾构管片拼接缝自适应防水装置遇水时，密封条由于是遇水膨胀材料所以会发生膨胀，将盾构管片间的拼接缝16完全封堵，形成二次防水，且密封条体积膨胀后，由于扭转弹簧10扭矩和旋转力的存在，对遇水膨胀的密封条产生压力，使得密封条将管片拼接缝16封堵严密。当盾构管片发生错台或张开时，因新型盾构管片拼接缝自适应防水装置能够自动绕其扭转弹簧8中心旋转，且存在第三连接件上的第一倒齿2与第一密封垫体上的第三倒齿18和卡槽4内的第二倒齿13与第四倒齿17之间自由伸缩的作用，使得新型盾构管片拼接缝自适应防水装置始终与盾构管片紧密贴合。
43.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领
域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。