一种管片快速铆接螺栓的制作方法

本实用新型属于隧道建筑施工领域，尤其是涉及一种管片快速铆接螺栓。

背景技术：

在隧道建设中，有一种设备从事始发和掘进的机器叫盾构机，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌等功能；但盾构机在隧道衬砌时，是以几块管片进行拼装的，有一种螺丝起连接紧固作用，组装形成圆柱形的管道，管片就是圆柱形的墙体；开挖时可有效控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，将各管片组合在一起，形成管道，这种设计成一种直线形或者有一定弧形的紧固连接件，就是管片螺栓。

管片螺栓按照方向可分为环向、纵向。有的设计中环向和纵向规格一致。有的设计中环向和纵向采用两种规格，甚至两种强度等级。一般而言，环向管片螺栓的长度长于纵向管片螺栓。管片螺栓按照结构形式不同可分为：双头直型管片螺栓、双头弧形管片螺栓、六角头弧形管片螺栓、六角头圆弧螺纹管片螺栓、六角法兰面圆弧螺纹管片螺栓、非标管片螺栓。

在中国和日本，随着城市地铁的大量建设，地铁隧道建设和维护成了大中城市长期的基础设施工程，我国上海、广州、北京、深圳等越来越多的城市都在建设自己的地铁，由于盾构法的安全、经济以及高效率等优势，盾构隧道成为了目前地铁隧道最普遍的结构形式。盾构隧道是一种由很多管片组成的预制结构，预制管片通常为钢筋混凝土管片和钢管片，盾构隧道衬砌管片接头多采用螺栓连接。

在西方国家，在初期修建的隧道管片采用焊接连接，焊接技术是随着金属的应用而出现的，熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

目前的管片连接方式存在下述不足：

在焊接方式上：其一，采用焊接的管片，由于焊接的过程中使用高温，高温对于混凝土管片可能造成一定的损伤；其二，焊接是一种费时费力的方式，浪费了大量的人力资源；其三，焊接管片是一种永久性的方式，焊接完成不可以进行管片拆卸修补。

在螺母连接上：螺母连接是一种较为简单的方式，但是拧螺母相对耗时，并且可能出现螺母滑丝、拧不紧等状况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种管片快速铆接螺栓。该螺栓构造简单、安全可靠、节约材料、施工方便，能够有效提高隧道管片的施工进度。

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种管片快速铆接螺栓，包括铆接螺栓上部和铆接螺栓下部，所述铆接螺栓上部包括有纵向杆、上咬合段和上横向杆；所述上横向杆的两端各连接一根所述纵向杆，所述纵向杆的上部与上横向杆相连，底端与上咬合段相连；所述铆接螺栓下部包括端部阻断部、下咬合段和下横向杆，所述下横向杆的两端分别依次与下咬合段、端部阻断部相连。

所述纵向杆包括有主体段，所述主体段的底端设置有纵向连接部，纵向连接部与上咬合段相连，所述主体段的顶端与敲击部相连，敲击部的顶端设置有摩擦接触面，主体段顶部的一侧设置有横向连接部，纵向杆通过横向连接部与上横向杆相连。

所述上咬合段包括常规段和变截面段，常规段顶端与纵向连接部相连接，底端与变截面段相连接。

所述上横向杆包括粗糙握持主体段和连接部，粗糙握持主体段的两端各设置有一个所述连接部，上横向杆通过连接部与纵向杆上的横向连接部相连。

所述端部阻断部包括有圆柱形段和六角柱形段，圆柱形段一端与下咬合段相连接，另一端与六角柱形段相连，六角柱形段为自由端。

所述的一种管片快速铆接螺栓的施工方法，包括以下步骤：

先用吊车或者盾构机安装管片，将铆接螺栓下部穿过管片的预留螺栓孔；微调管片的位置，调整所有管片位置对正后；将上咬合段的变截面段对准下咬合段，采用手锤辅助施工的方法，手扶粗糙握持主体段，敲击摩擦接触面，使变截面段与下咬合段锚固。

所述的一种管片快速铆接螺栓的施工方法，包括以下步骤：

当管片安装出现歪斜时，将铆接螺栓上部撬出，使用撬棍撬上咬合段的变截面段，使变截面段与下咬合段脱离，锚固调整符合规定后再次安装铆接螺栓上部。

本实用新型所具有的优点及有益效果是：

1.本实用新型施工速度快。由于本实用新型采用铆接方式，施工时仅仅是将铆接头上下两个部分对准，采用手锤轻击就可完成操作，施工速度较快。由于采用铆接方式，可以方便的进行拆卸，便于在施工的过程中进行调整。

2.本实用新型稳定牢固。本实用新型螺栓，包括铆接螺栓上部和铆接螺栓下部，分别作用于管片内部与管片的表面，不仅仅从管片内部进行连接，在管片外表的连接部分相当于再次连接，具有双重连接的功效，较其它仅仅进行一次连接方式稳固。

3.施工工艺简单。本实用新型施工可以概括为：螺栓穿接，锚固两个部分，施工时仅仅需要手锤即可，施工简单。

4.本实用新型经济效益好、运输方便，施工过程中可进行多次拆卸调整，缩短工时，降低造价，是一种具备机械化施工潜能的工艺。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述：

图1为本实用新型一种管片快速铆接螺栓结构示意图；

图2为纵向杆的结构示意图；

图3为上咬合段半体结构示意图；

图4为上横向杆的结构示意图；

图5为端部阻断部的结构示意图；

图中：纵向杆1、上咬合段2、上横向杆3、端部阻断部4、下咬合段5、下横向杆6、主体段1-4、纵向连接部1-5、敲击部1-2、摩擦接触面1-1、横向连接部1-3、常规段2-1、变截面段2-2、粗糙握持主体段3-2、连接部3-1，圆柱形段4-1、六角柱形段4-2。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

如图1所示，本实用新型一种管片快速铆接螺栓，包括铆接螺栓上部和铆接螺栓下部，所述铆接螺栓上部包括有纵向杆1、上咬合段2和上横向杆3；所述上横向杆3的两端各连接一根所述纵向杆1，所述纵向杆1的上部与上横向杆3相连，底端与上咬合段2相连；所述铆接螺栓下部包括端部阻断部4、下咬合段5和下横向杆6，所述下横向杆6的两端分别依次与下咬合段5、端部阻断部4相连。

如图1、2所示，所述纵向杆1包括有主体段1-4，所述主体段1-4的底端设置有纵向连接部1-5，纵向连接部1-5与上咬合段2相连，所述主体段1-4的顶端与敲击部1-2相连，敲击部1-2的顶端设置有摩擦接触面1-1，主体段1-4顶部的一侧设置有横向连接部1-3，纵向杆1通过横向连接部1-3与上横向杆3相连。设置摩擦接触面1-1可以增加摩擦，防止施工时锤歪滑。

如图1、3所示，所述上咬合段2包括常规段2-1和变截面段2-2，常规段2-1顶端与纵向连接部1-5相连接，底端与变截面段2-2相连接。上咬合段2为两个，左右对称设置，形成类似于倒U型的结构。

如图1、4所示，所述上横向杆3包括粗糙握持主体段3-2和连接部3-1，粗糙握持主体段3-2的两端各设置有一个所述连接部3-1，上横向杆3通过连接部3-1与纵向杆1上的横向连接部1-3相连。

如图1、5所示，所述端部阻断部4包括有圆柱形段4-1和六角柱形段4-2，圆柱形段4-1一端与下咬合段5相连接，另一端与六角柱形段4-2相连，六角柱形段4-2为自由端。

所述的一种管片快速铆接螺栓的施工方法，包括以下步骤：

先用吊车或者盾构机安装管片，将铆接螺栓下部穿过管片的预留螺栓孔；微调管片的位置，调整所有管片位置对正后；将上咬合段2的变截面段2-2对准下咬合段5，采用手锤辅助施工的方法，手扶粗糙握持主体段3-2，敲击摩擦接触面1-1，使变截面段2-2与下咬合段5锚固。

当管片安装出现歪斜时，将铆接螺栓上部撬出，使用撬棍撬上咬合段2的变截面段2-2，使变截面段2-2与下咬合段5脱离，锚固调整符合规定后再次安装铆接螺栓上部。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。