一种盾构管片连接装置

本技术涉及盾构隧道工程，具体为一种盾构管片连接装置。

背景技术：

1、当今工程技术领域结构构件的连接通常有螺栓连接，焊接连接和法兰盘连接三种，而在盾构隧道管片方面由于隧道管片主要为混凝土材料，显然焊接连接和法兰盘连接不符合使用条件，因此最为常用的是螺栓连接。盾构管片采用的螺栓连接通常需要在隧道管片上预留螺栓孔，在隧道的初衬完成以后，随即开始盾构管片的安装，即每块隧道管片由盾构机安放在指定的位置后，再由盾构机向管片预设孔道内插入螺栓杆，随后配上螺母并拧紧，最后由工人进行逐个检查。由上述盾构管片的连接过程不难看出，其缺点主要表现在：

2、盾构隧道的每片管片的环向和径向都需要进行连接，因此连接的效率往往很低，最后表现在盾构机在推进过程中，螺栓的连接工作就会占用很大一部分时间，而且还需要花费大量的人力物力对每个螺栓的连接进行检查；

3、螺栓的连接往往难以保证精度的要求，即螺栓施加的预应力的大小往往不精确，难以精确到具体数值；

4、盾构管片的连接是由螺栓完成的，因此在每片管片之间是不连续的，具有很多的间隙，当盾构隧道埋置在地下水位比较高的土层中时，往往需要进行防水处理，内部结构一旦进水将会造成巨大的经济和财产损失；

5、盾构管片的连接速度和可靠程度会受到多种因素的影响，而管片连接的好坏往往又会直接影响隧道中列车的正常运行。因此，盾构管片的连接方式亟待进一步开发与改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种盾构管片连接装置，其不仅能发挥出与螺栓相同的连接功能，而且连接效率高、操作方便，且兼具构造简单、操作方便等优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种盾构管片连接装置，包括用于将相邻两组盾构管片连接在一起的左连接件和右连接件；

3、所述左连接件由左公头、左母头、左转动件、左弹簧、半圆柱形左转动槽和左拉杆组成；

4、所述左连接件整体为一个开口构件，所述左连接件开口的凹陷部位为左连接件的左母头，所述左连接件开口的凸出部位为左连接件的左公头；

5、所述右连接件与左连接件反对称设置，包括右公头、右母头、右转动件、右弹簧、半圆柱形右转动槽和右拉杆组成。

6、优选的，所述的左母头内部为一个空心结构，所述左母头的侧壁在径向上为一个垂直平面，所述左公头为一个颈缩的实体结构，所述左公头颈缩的尺寸与左母头的侧壁厚度相同。

7、优选的，所述左转动件的表面与半圆柱形左转动槽的内壁转动连接，所述左拉杆固定安装于左转动件的表面，且所述左拉杆垂直安装于所述左转动件的表面。

8、优选的，所述右转动件的表面与半圆柱形右转动槽的内壁转动连接，所述右拉杆固定安装于右转动件的表面，且所述右拉杆垂直安装于所述右转动件的表面。

9、优选的，所述半圆柱形左转动槽和半圆柱形右转动槽的表面分别开设有与左拉杆和右拉杆相适配的限位槽，所述左拉杆和右拉杆的表面分别与相对应的限位槽内壁滑动连接。

10、优选的，所述左弹簧固定连接于所述左母头的内腔，所述左拉杆的一端贯穿限位槽并延伸至左母头的内腔与左弹簧的另一端固定连接。

11、优选的，所述右弹簧固定连接于所述右母头的内腔，所述右拉杆的一端贯穿限位槽并延伸至右母头的内腔与右弹簧的另一端固定连接。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

13、1、本盾构管片新型连接装置显著提高了隧道管片之间的连接效率和精度，不仅减小了工作人员的劳动强度，而且连接的性能更为精准可靠；

14、2、本盾构管片新型连接装置与螺栓相比，更加容易拆卸，对隧道后期的破损修复提供了新的解决策略；

15、3、本盾构管片新型连接装置在受力方面，不仅能够承受拉压应力，同时也能够承受剪应力和弯矩作用，解决了隧道盾构管片之间的变形协调问题；

16、4、本盾构管片连接装置的转动件在锁死之后，伸出到管片内部的右拉杆刚好能够收紧于盾构管片内部的凹槽内，方便了技术人员对隧道管片的连接情况进行检查；

17、5、本盾构管片连接装置的连接性能可靠，受力明确，构件相对简单，便于加工和操作。

技术特征：

1.一种盾构管片连接装置，其特征在于，包括用于将相邻两组盾构管片连接在一起的左连接件(2)和右连接件(12)；

2.根据权利要求1所述的一种盾构管片连接装置，其特征在于：所述的左母头(3)内部为一个空心结构，所述左母头(3)的侧壁在径向上为一个垂直平面，所述左公头(4)为一个颈缩的实体结构，所述左公头(4)颈缩的尺寸与左母头(3)的侧壁厚度相同。

3.根据权利要求1所述的一种盾构管片连接装置，其特征在于：所述左转动件(5)的表面与半圆柱形左转动槽(8)的内壁转动连接，所述左拉杆(6)固定安装于左转动件(5)的表面，且所述左拉杆(6)垂直安装于所述左转动件(5)的表面。

4.根据权利要求3所述的一种盾构管片连接装置，其特征在于：所述右转动件(15)的表面与半圆柱形右转动槽(18)的内壁转动连接，所述右拉杆(16)固定安装于右转动件(15)的表面，且所述右拉杆(16)垂直安装于所述右转动件(15)的表面。

5.根据权利要求4所述的一种盾构管片连接装置，其特征在于：所述半圆柱形左转动槽(8)和半圆柱形右转动槽(18)的表面分别开设有与左拉杆(6)和右拉杆(16)相适配的限位槽(10)，所述左拉杆(6)和右拉杆(16)的表面分别与相对应的限位槽(10)内壁滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种盾构管片连接装置，其特征在于：所述左弹簧(7)固定连接于所述左母头(3)的内腔，所述左拉杆(6)的一端贯穿限位槽(10)并延伸至左母头(3)的内腔与左弹簧(7)的另一端固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种盾构管片连接装置，其特征在于：所述右弹簧(17)固定连接于所述右母头(13)的内腔，所述右拉杆(16)的一端贯穿限位槽(10)并延伸至右母头(13)的内腔与右弹簧(17)的另一端固定连接。

技术总结
本技术公开了一种盾构管片连接装置，属于盾构隧道工程技术领域，包括左管片、右管片、左连接件和右连接件。所述左连接件由左公头、左母头、左转动件、左弹簧、半圆柱形左转动槽、左拉杆和放置左拉杆的凹槽组成，所述右连接件相对左连接件反对称设置，包括右公头、右母头、右转动件、右弹簧和右拉杆组成，右连接件作用与左连接件相同。本技术盾构管片新型连接装置的关键在于半圆柱形的左转动件和右转动件，左右管片对接时能够将管片完全固定锁死，确保连接性能稳定可靠。本盾构管片装置不仅能够提高隧道管片的安装效率，而且在隧道管片损坏时连接装置易于拆除并能及时更换构件。

技术研发人员：李冰,魏纲,胡成宝,禹军业,徐天宝,木志远,苏淑铭,薛惠心
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：20221213
技术公布日：2024/1/12