盾构管片拼装构造及榫式定位连接套件的制作方法

本发明涉及盾构法隧道工程，特别涉及盾构管片拼装构造和连接套件装置。

背景技术：

盾构法隧道预制管片衬砌之间通常采用具有一定刚度的螺栓连接，目前较为常用的有直螺栓、斜螺栓和弯螺栓几种形式。

直螺栓连接形式简单，受力体系清晰，但其装配空间要求较高，对管片结构尤其是钢筋混凝土管片结构的削弱较大，不论是采用大手孔的方式还是采用预置螺柱的方式均难以克服对结构局部削弱较大的不足；斜螺栓与管片接缝形成一定角度，受力体系不清晰，虽然对管片结构的削弱相对较小，但需预埋螺纹套管，其耐久性、良品率和装配便利性难以兼顾，尤其在管片壁厚较小时不适用；弯螺栓较好地结合了直螺栓和斜螺栓的优点，耐久性、受力体系、对结构削弱、装配难易程度等方面较为均衡，但随着我国盾构隧道建设需求的变化和盾构机械技术的发展，在大直径、大分块管片中，弯螺栓手孔对结构的削弱依然较大，且大面积分布于管片内弧面的螺栓手孔给真空吸盘的设计和使用带来不便。

同时，随着我国多年盾构法隧道工程建设的经验及教训总结，盾构管片错台、成圆度、漏水等装配质量问题所带来的负面影响愈发突出，为解决这一问题，业内做了不同类型的尝试，研究设计出了各式各样的定位装置或结构构造。目前国内所采用的定位装置或接缝面的凹凸榫构造，存在对管片模板要求高，需要在螺栓孔之外对管片结构重复开孔，对管片结构削弱大的同时对提升隧道成环质量效果不明显，管片拼装难度大，以及容易对管片结构造成次生显性或隐性损害等问题。

为解决上述问题，研究并提出一种耐久性可靠、装配便利、对管片结构削弱较小，保证受力体系清晰、隧道成型质量优良的同时又能提高吊装安全性的管片连接和定位解决方案是适应我国盾构法技术发展现状并对其有益的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种盾构管片拼装构造，以有效减小管片连接需求对混凝土管片结构带来的削弱效应，增加装配便利性和吊装作业安全性，且能良好的保障隧道成型效果。

本发明解决以上技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的盾构管片拼装构造，包括位于接缝两侧的管片一、管片二，其特征是：所述管片一、管片二上对应设置由接缝端面向内延伸的定位槽孔，于邻近内壁上设置手孔，手孔内设置通往定位槽孔后部的直线孔道。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种用于上述盾构管片拼装构造的榫式定位连接套件，以有效增强盾构管片连接件耐久性和可靠性，提高施工效率。

本发明解决该技术问题所采取的技术方案如下：

本发明用于盾构管片拼装构造的榫式定位连接套件，其特征是它包括：榫式定位连接件，插入管片一、管片二对应的定位槽孔内，两侧后部具有其轴线与直线孔道轴线相一致的套筒；直线连接件，具有直杆和紧固螺母，直杆由直线孔道插入且与同侧套筒连接，末端的紧固螺母作用于手孔底面上。

所述榫式定位连接件由连杆、套筒和柔性体构成，套筒固定连接于连杆的纵向两端，套筒、连杆组合体埋设于柔性体内，柔性体上露出套筒入口端。

本发明的有益效果是，受力体系清晰，耐久性可靠，装配便利；由榫式定位连接件与直线连接件共同作用形成定位-抗剪结构体，使得隧道的成型质量更有保证，进一步加强了隧道的防水质量；整个连接体系无预埋受力构件，并且其整体连接的耐久性易在柔性体的保护下得到更好保证；直线连接件安装方便，并大大减小了管片结构内表面开孔，由此可使真空吸盘可吸附面积大为增加，可有效提高吊装作业的安全性；比起单一定位装置而言，本发明将定位装置与连接件形成一体，在现场操作时更易判断定位装置的安装情况，保证定位装置安装到位，从源头上避免了偷工减料的可能；并且，本连接套件的计算方式较斜螺栓更为直观和易于判断，易于在设计中推广应用。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本发明盾构管片拼装构造及榫式定位连接套件的装配示意图；

图2是本发明本发明盾构管片拼装构造的示意图；

图3是本发明榫式定位连接套件中榫式定位连接件的结构示意图；

图4是本发明榫式定位连接套件中榫定位连接件的断面图；

图5是本发明榫式定位连接套件中直线连接件的结构示意图。

图中示出构件和对应的标记：管片一a，管片二b，接缝c，手孔d，直线孔道11，定位槽孔12，榫式定位连接件20，连杆21，套筒22、柔性体23、直线连接件30、直杆31、紧固螺母32。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图2，本发明的盾构管片拼装构造，包括位于接缝c两侧的管片一a、管片二b，所述管片一a、管片二b上对应设置由接缝端面向内延伸的定位槽孔12，于邻近内壁上设置手孔d，手孔d内设置通往定位槽孔12后部的直线孔道11。

参照图1和图2，本发明的榫式定位连接套件包括：榫式定位连接件20，插入管片一a、管片二b对应的定位槽孔12内，两侧后部具有其轴线与直线孔道11轴线相一致的套筒22；直线连接件30，具有直杆31和紧固螺母32，直杆31由直线孔道11插入与同侧套筒22螺纹连接，末端的紧固螺母32作用于手孔d底面上。

参照图3和图4，所述榫式定位连接件20由连杆21、套筒22和柔性体23构成，套筒22固定连接于连杆21的纵向两端，套筒22、连杆21组合体埋设于柔性体23内，柔性体23上露出套筒22入口端。

参照图1，由榫式定位连接件20与直线连接件30共同作用形成定位-抗剪结构体，使得隧道的成型质量更有保证，进一步加强了隧道的防水质量。整个连接体系无预埋受力构件，并且其整体连接的耐久性易在柔性体23的保护下得到更好保证，且受力体系清晰，耐久性可靠，装配便利。直线连接件30安装方便，并大大减小了管片结构内表面开孔，可使真空吸盘可吸附面积大为增加，可有效提高吊装作业的安全性。比起单一定位装置而言，本发明将定位装置与连接件形成一体，在现场操作时更易判断定位装置的安装情况，保证定位装置安装到位，从源头上避免了偷工减料的可能。本榫式定位连接套件的计算方式较斜螺栓更为直观和易于判断，易于在设计中推广应用。

参照图1、图2和图3，所述柔性体23、定位槽孔12的截面相适配，截面形状可以是多边形、弧形及各类异形。所述柔性体23应具备所需强度和刚度及防腐等要求，可采用高分子材料。参照图5，所述直线连接件30中的结构直杆31、紧固螺母32可以采用整体或者分体，可采用金属件构件或者满足性能要求的非金属构件。

参照图1、图3和图5，所述直杆31与套筒22的连接可采用螺纹或其他旋扣方式。

参照图1，本发明的具体安装方式为：在管片一a安装就位后，在其接缝c处将榫式定位连接件20一侧插入其定位槽孔12内，再沿榫式定位连接件20的另一侧安装管片二b，由榫式定位连接件20对管片一a、安装管片二b进行定位，分别从两处手孔d中插入直杆31，直杆31前部外螺纹段旋入套筒22内螺纹段一定距离，最后在手孔d处安装紧固螺母32锁紧。

以上所述只是用图解说明本发明盾构管片拼装构造及榫式定位连接套件的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。