具有容差能力的隧道管片环缝连接组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，包括分别预埋于需要纵向对接的两片管片上的环缝阳件和环缝阴件；所述环缝阳件包括依次连接的头部、颈部和尾部，头部的外径大于颈部的外径，颈部与尾部通过万向头连接；环缝阴件包括相连接的前部和后部，所述前部内设有一内腔，前部上远离后部的一端开设一与内腔连通的开口，前部上围绕开口四周设有若干滑块机构，开口的内径大于头部的外径，滑块机构在自然状态下形成的孔径大于颈部的外径且小于头部的外径，滑块机构在受到所述头部挤压时能够收缩使得头部伸入前部的内腔，本实用新型具有一定的容差能力，连接施工快捷方便，能够实现机械化、自动化施工。
【专利说明】
具有容差能力的隧道管片环缝连接组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种隧道施工工具，尤其涉及一种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件。
【背景技术】
[0002]管片接头(即隧道管片连接组件)是盾构隧道装配式衬砌管片的重要组成部分，接头的性能、经济性直接决定整个衬砌结构的性能发挥和建设成本。目前国内盾构隧道衬砌基本全都使用螺栓作为连接件，包括短直螺栓、长直螺栓、弯螺栓、斜螺栓等。
[0003]螺栓作为连接件安装直观可靠，可以保证要求的紧固力，但是也存在着很多问题:
[0004]I)使用螺栓作为连接件需要在管片上设置手孔，手孔对混凝土管片造成了削弱，在施工和使用中容易发生管片局部开裂的问题，进而导致渗漏水，影响正常使用和衬砌的耐久性
[0005]2)螺栓的紧固基本都是人工作业，耗费大量时间和人力，施工速度慢、工期长。
[0006]目前，常见环缝连接件有以下两种:楔入型连接件和摩擦型连接件。其中，楔入型连接件，具有构件制作简单，施工方便和抗动力荷载性能较好的优点，但是施工要求高，允许误差小。摩擦型连接件具有构件制作简单，施工方便以及组合配件少，成品率高的优点，但是施工精度要求比楔入型高，采用摩擦传力，抗拉强度缺乏保障，且抗动力荷载性能不如楔入型好。
[0007]因此，如何提供一种能够满足受力要求、连接快速方便的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，具有一定的容差能力，连接施工快捷方便，能够在满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求的前提下，实现机械化、自动化施工。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0010]—种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，包括分别预埋于需要纵向对接的两片管片上的环缝阳件和环缝阴件;所述环缝阳件包括依次连接的头部、颈部和尾部，所述头部的外径大于所述颈部的外径，所述颈部与所述尾部通过万向头连接;所述环缝阴件包括相连接的前部和后部，所述前部内设有一内腔，所述前部上远离所述后部的一端开设一与所述内腔连通的开口，所述前部上围绕所述开口四周设有若干滑块机构，所述开口的内径大于所述头部的外径，所述滑块机构在自然状态下形成的孔径大于所述颈部的外径且小于所述头部的外径，所述滑块机构在受到所述头部挤压时能够收缩使得所述头部伸入所述前部的内腔。
[0011]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述滑块机构围绕所述开口的中心均匀分布，所述滑块机构位于所述内腔，所述滑块机构包括固定于所述前部的滑槽、滑块以及弹簧，所述滑块穿设于所述滑槽内能够相对所述滑槽移动，所述滑块上远离开口中心的一端与所述前部的侧壁之间设置所述弹簧。
[0012]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述滑块在自然状态下朝开口中心方向伸入所述开口的深度为5-7mm。
[0013]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述头部的外侧端倒角处理，所述滑块上远离所述前部的端面在靠开口处以相同角度倒角处理。
[0014]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述环缝阴件整体预埋入管片，且所述前部上具有开口的端面与所述管片的端面相齐平，所述环缝阳件的所述尾部预埋入对应管片内。
[0015]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述开口的内径大于所述的头部的外径3-4_。
[0016]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述前部包括前壁、侧壁以及后壁，所述开口开设于所述前壁上，所述前壁与后壁的厚度大于或者等于所述侧壁的厚度。
[0017]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述环缝阳件的所述尾部上远离头部的一端设有螺栓孔，所述环缝阴件的所述后部上远离所述前部的一端开设螺栓孔，所述螺栓孔分别通过锚筋与管片固定连接。
[0018]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述滑块机构数量是三个，三个滑块机构围绕所述开口的中心呈120度排列；所述滑块机构数量是四个，四个滑块机构围绕所述开口的中心呈90度排列。
[0019]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述开口做圆角处理，圆角的半径为2mm。
[0020]由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:
[0021](I)本实用新型提供的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，包括分别预埋于需要纵向对接的两片管片上的环缝阳件和环缝阴件;所述环缝阳件包括依次连接的头部、颈部和尾部，所述头部的外径大于所述颈部的外径，所述颈部与所述尾部通过万向头连接；所述环缝阴件包括相连接的前部和后部，所述前部内设有一内腔，所述前部上远离所述后部的一端开设一与所述内腔连通的开口，所述前部上围绕所述开口四周设有若干滑块机构，所述开口的内径大于所述头部的外径，所述滑块机构在自然状态下形成的孔径大于所述颈部的外径且小于所述头部的外径，所述滑块机构在受到所述头部挤压时能够收缩使得所述头部伸入所述前部的内腔，头部伸入所述前部的内腔后，滑块机构回弹，使得头部卡在所述环缝阴件的内腔内，万向头使得所述头部能够相对所述尾部转动一定角度，具有一定的活动空间，提高环缝阴件与环缝阳件的连接便利性和适应性，具有一定的容差能力，具有一定的容差能力，连接施工快捷方便，能够在满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求的前提下，实现机械化、自动化施工。
[0022](2)本实用新型通过将所述头部的外侧端倒角处理，且所述滑块上远离所述前部的端面在靠开口处以相同角度倒角处理，可以进一步提高隧道管片环缝连接组件的容差能力。此外，所述开口的内径大于所述的头部的外径3-4mm。也可以进一步提高隧道管片环缝连接组件的容差能力。
[0023](3)本本实用新型通过将所述环缝阴件整体预埋入管片，且所述前部上具有开口的端面与所述管片的端面相齐平，所述环缝阳件的所述尾部预埋入对应管片内，确保环缝阴件以及环缝阳件与所述管片可靠连接，满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求。此外，所述环缝阳件的所述尾部上远离头部的一端设有螺栓孔，所述环缝阴件的所述后部上远离所述前部的一端开设螺栓孔，所述螺栓孔分别通过锚筋与管片固定连接，可以进一步提高环缝阳件和环缝阴件与管片之间的连接强度。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型一实施例的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件组装前示意图；
[0025]图2为本实用新型一实施例的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件的组装后示意图；
[0026]图3为本实用新型一实施例中环缝阳件的结构示意图；
[0027]图4为图3的右视图；
[0028]图5为本实用新型一实施例中环缝阴件的结构示意图；
[0029]图6为图5的左视图。
[0030]图中:1-管片、2-环缝阳件、21-头部、211-倒角一、22-颈部、23-尾部、24-万向头、25-螺栓孔一、3-环缝阴件、31-前部、311-内腔、312-开口、313-圆角一、32-后部、33-滑块机构、331 -滑槽、332-滑块、3321 -倒角二、333-弹簧、34-螺栓孔二、4-锚筋。
【具体实施方式】
[0031]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本实用新型的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本实用新型技术方案的限制。
[0032]请参阅图1至图6，本实施例公开了一种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，包括分别预埋于需要纵向对接的两片管片I上的环缝阳件2和环缝阴件3;所述环缝阳件2包括依次连接的头部21、颈部22和尾部23，所述头部21的外径大于所述颈部22的外径，所述颈部22与所述尾部23通过万向头24连接;所述环缝阴件3包括相连接的前部31和后部32，所述前部31内设有一内腔311，所述前部31上远离所述后部32的一端开设一与所述内腔311连通的开口 312，所述前部31上围绕所述开口 312四周设有若干滑块机构33，所述开口 312的内径大于所述头部21的外径，所述滑块机构33在自然状态下形成的孔径大于所述颈部22的外径且小于所述头部21的外径，所述滑块机构33在受到所述头部21挤压时能够收缩使得所述头部21伸入所述前部31的内腔311，头部21伸入所述前部31的内腔311后，滑块机构33会回弹，使得头部21卡在所述环缝阴件3的内腔311内，万向头24使得所述头部21能够相对所述尾部23转动一定角度，具有一定的活动空间，提高环缝阴件3与环缝阳件2的连接便利性和适应性，具有一定的容差能力，适应施工环境，能在满足衬砌管片I施工和使用时的受力、变形和防水要求的前提下，具有施工快捷方便，易于机械化、自动化施工的优点。
[0033]本实施例中，所述环缝阳件2和环缝阴件3的材料均为345钢。所述环缝阳件2的长度为70-90mm，其中尾部23长度为20mm，头部21长度为20以内。所述环缝阴件3中的所述前部31包括前壁、侧壁以及后壁，所述开口 312开设于所述前壁上，所述前壁与后壁的厚度大于或者等于所述侧壁的厚度。本实施例中，所述侧壁的厚度为5_7mm。
[0034]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述滑块机构33围绕所述开口 312的中心均匀分布，所述滑块机构33位于所述内腔311，所述滑块机构33包括固定于所述前部31的滑槽331、滑块以及弹簧333，所述滑块332穿设于所述滑槽331内能够相对所述滑槽331移动，所述滑块332上远离开口 312中心的一端与所述前部31的侧壁之间设置所述弹簧333。所述滑块332在受到环缝阳件2的头部21挤压时会压缩弹簧333收缩，使得头部21能够顺利进入所述环缝阴件3的内腔311内，连接方便快捷，易于机械化和自动化施工。
[0035]本实施例中，所述滑块332为钢结构块件，厚度为7-10mm，宽度为8_12mm，所述滑块332在自然状态下朝开口 312中心方向伸入所述开口 312的深度d为5-7mm。
[0036]本实施例中，所述滑块机构33数量是三个，三个滑块机构33围绕所述开口312的中心呈120度排列。当然，所述滑块机构33数量也可以是四个，四个滑块机构33围绕所述开口312的中心呈90度排列。所述滑块机构33数量的可以根据需要设置，在此不作限定。
[0037]为了确保环缝阴件3以及环缝阳件2与所述管片I可靠连接，满足衬砌管片I施工和使用时的受力、变形和防水要求，本实施例中，所述环缝阴件3整体预埋入管片I，且所述前部31上具有开口 312的端面与所述管片I的端面相齐平，所述环缝阳件2的所述尾部23预埋入对应管片I内。
[0038]为了进一步提高环缝阴件3以及环缝阳件2与所述管片I的连接强度，优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述环缝阳件2的所述尾部23上远离头部21的一端设有深度为25-35mm的螺栓孔，即螺栓孔一 25，所述环缝阴件3的所述后部32上远离所述前部31的一端开设深度为25-35mm的螺栓孔，即螺栓孔二 34，所述螺栓孔分别通过锚筋4与管片I固定连接，以进一步满足衬砌管片I施工和使用时的受力、变形要求。
[0039]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述头部21的外侧端倒角处理，即所述头部21的远离所述尾部23的一端形成倒角一 211，所述滑块上远离所述前部31的端面在靠开口 312处以相同角度倒角处理，即所述滑块332上远离所述前部31的端面在靠开口312处形成相同角度的倒角二3321。也就是说，当头部21伸入开口 312时，头部21的倒角面与滑块332的倒角面相接触，相同角度的倒角，可以扩大两者的接触面，不但使得滑块332的受力更加均匀稳定，可靠传递给弹簧333，而且也在一定程度上起到提高容差能力的作用。所述倒角可以为30-60度，优选为45度。
[0040]此外，为了进一步提高隧道管片I环缝连接组件的容差能力，所述开口312的内径大于所述的头部21的外径3-4_。
[0041]此外，优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件中，所述开口312做圆角处理，形成圆角一313，圆角的半径为2_，以避免环缝阳件2与环缝阴件3因尖角而碰伤，延长其使用寿命。
[0042]请继续参阅图1至图6，本实施例中，利用具有容差能力的隧道管片环缝连接组件进行隧道管片I纵向对接的工艺如下:
[0043]首先:对准，即通过管片安装臂，将环向相邻的管片I粗略定位，微调直至环缝阳件2和环缝阴件3相互对正。
[0044]其次，插入，即在管片安装臂的作用下，沿着隧道轴向将环缝阳件2逐渐推进，环缝阴件3的滑块332受到环缝阳件2的头部21挤压，逐渐沿滑槽331回缩，弹簧333受压。
[0045]最后，扣紧，即环缝阳件2推进完成，滑块332在弹簧333的作用下，回弹至环缝阳件2的颈部22，将环缝阳件2的头部21扣紧。
[0046]上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【主权项】
1.一种具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，包括分别预埋于需要纵向对接的两片管片上的环缝阳件和环缝阴件;所述环缝阳件包括依次连接的头部、颈部和尾部，所述头部的外径大于所述颈部的外径，所述颈部与所述尾部通过万向头连接;所述环缝阴件包括相连接的前部和后部，所述前部内设有一内腔，所述前部上远离所述后部的一端开设一与所述内腔连通的开口，所述前部上围绕所述开口四周设有若干滑块机构，所述开口的内径大于所述头部的外径，所述滑块机构在自然状态下形成的孔径大于所述颈部的外径且小于所述头部的外径，所述滑块机构在受到所述头部挤压时能够收缩使得所述头部伸入所述前部的内腔。2.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述滑块机构围绕所述开口中心均匀分布，所述滑块机构位于所述内腔，所述滑块机构包括固定于所述前部的滑槽、滑块以及弹簧，所述滑块穿设于所述滑槽内能够相对所述滑槽移动，所述滑块上远离开口中心的一端与所述前部的侧壁之间设置所述弹簧。3.如权利要求2所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述头部的外侧端倒角处理，所述滑块上远离所述前部的端面在靠开口处以相同角度倒角处理。4.如权利要求2所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述滑块在自然状态下朝开口中心方向伸入所述开口的深度为5-7mm。5.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述环缝阴件整体预埋入管片，且所述前部上具有开口的端面与所述管片的端面相齐平;所述环缝阳件的所述尾部预埋入对应管片内。6.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述开口的内径大于所述的头部的外径3-4_。7.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述环缝阳件的所述尾部上远离头部的一端设有螺栓孔，所述环缝阴件的所述后部上远离所述前部的一端开设螺栓孔，所述螺栓孔分别通过锚筋与管片固定连接。8.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述前部包括前壁、侧壁以及后壁，所述开口开设于所述前壁上，所述前壁与后壁的厚度大于或者等于所述侧壁的厚度。9.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述滑块机构数量是三个，三个滑块机构围绕所述开口的中心呈120度排列;所述滑块机构数量是四个，四个滑块机构围绕所述开口的中心呈90度排列。10.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片环缝连接组件，其特征在于，所述开口做圆角处理，圆角的半径为2mm。
【文档编号】E21D11/08GK205445626SQ201521112433
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】程子聪, 王新新
【申请人】上海建工集团股份有限公司