[发明专利]管片纵缝连接组件、隧道管片结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种管片纵缝连接组件、隧道管片结构及施工方法，该管片纵缝连接组件包括纵缝阳件与纵缝阴件，所述纵缝阳件包括渐变截面圆柱体、连接板以及底座，连接板的一端固接于所述渐变截面圆柱体的侧面，连接板的另一端与底座连接；纵缝阴件包括前段与后段，前段内开设一与所述渐变截面圆柱体相匹配的渐变截面圆柱腔室，前段上远离后段的一端开设一与所述连接板的形状、尺寸相匹配并与渐变截面圆柱腔室相连通的通孔，所述纵缝阴件整体预埋入管片内，管片内设有一能够容纳纵缝阳件的凹槽，纵缝阴件位于凹槽的一侧。不但具有一定的容差能力，适应施工环境，而且，可以实现管片纵向和环向的同时对接，具有施工快捷方便，易于自动化施工的优点。

技术领域

本发明涉及一种隧道施工工具，尤其涉及一种管片纵缝连接组件、隧道管片结构及施工方法。

背景技术

管片接头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。

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：

1)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

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。

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。

目前已经应用的纵缝连接件的形式多样，但从基本构造上来看主要有两类：第一类，两个C型件中插入H型件的C-H-C型纵缝快速连接件,两个C 型件分别与锚筋固定连接；第二类，一个C型件中插入T型件的C-T型纵缝快速连接件，C型件与T型件分别与锚筋固定连接。C-H-C型纵缝快速连接件在管片制作时更费材料，成本更高，且三件型比两件型连接件传力环节多一个，这样出现问题的环节也就多一些，在同等条件下刚度也相对较小。此外，两类连接件都存在受力不合理，使用时容易出现应力集中现象。

因此，如何提供一种结构简单、性能可靠、装拆方便的管片纵缝连接组件、隧道管片结构及施工方法，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管片纵缝连接组件、隧道管片结构及施工方法，不但具有一定的容差能力，适应施工环境，能够满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求，而且，可以实现管片纵向和环向的同时对接，具有施工快捷方便，易于机械化、自动化施工的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种管片纵缝连接组件，包括分别预埋于需要环向对接的两片管片上的纵缝阳件与纵缝阴件，所述纵缝阳件包括渐变截面圆柱体、连接板以及底座，所述连接板的一端固接于所述渐变截面圆柱体的侧面，所述连接板的另一端与所述底座连接，所述连接板的厚度小于所述渐变截面圆柱体的小头直径，所述渐变截面圆柱体的轴心线与管片的纵向相平行；所述纵缝阴件包括前段与后段，前段内开设一与所述渐变截面圆柱体相匹配的渐变截面圆柱腔室，所述前段上远离后段的一端开设一与所述连接板的形状、尺寸相匹配并与所述渐变截面圆柱腔室相连通的通孔，所述纵缝阴件整体预埋入管片内，所述管片内设有一能够容纳所述纵缝阳件的凹槽，所述纵缝阴件位于所述凹槽的一侧。

优选的，所述连接板与所述底座通过一转轴连接，所述转轴的轴向与所述渐变截面圆柱体的轴向相平行。