[发明专利]快速拼装盾构管片的连接结构及其拼装工法

说明书

本发明涉及盾构施工的技术领域，尤其是一种快速拼装盾构管片的连接结构及其拼装工法，盾构管片为由矩形沿圆弧拉伸而成的结构，盾构管片具有相对设置的两个弧形侧部和相对设置的两个矩形端部；在两个弧形侧部中，其中一个弧形侧部上设置有公插接头，另外一个弧形侧部上设置有母插接头，相邻两片盾构管片的弧形侧部的连接由配套设置的公插接头与母插接头实现快速插接；在两个矩形端部中，其中一个矩形端部上设置有公卡接头，另外一个矩形端部上设置有母卡接头，相邻两片盾构管片的矩形端部的连接由配套设置的公卡接头与母卡接头实现快速卡接。可以提高拼装工作的高速化，同时带来质量的提高和保障作业安全性，且免除手孔封堵作业。

技术领域

本发明涉及盾构施工的技术领域，尤其是一种快速拼装盾构管片的连接结构及其拼装工法。

背景技术

盾构管片衬砌是盾构施工必不可少的工序，盾构管片作为盾构法隧道的永久衬砌结构，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。近年来，盾构隧道施工越来越追求高效、高质量、安全快速施工。传统盾构管片拼装大多采用纵向和环向弧形螺栓连接，弧形螺栓容易变形，施工时弧形螺栓穿孔时常会比较困难，同时需要专人进行螺栓的锁紧和复紧作业，消耗大量的时间和人力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种快速拼装盾构管片的连接结构及其拼装工法，可以提高拼装工作的高速化，同时带来质量的提高和保障作业安全性，且免除手孔封堵作业。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速拼装盾构管片的连接结构，所述盾构管片为由矩形沿圆弧拉伸而成的结构，盾构管片具有相对设置的两个弧形侧部和相对设置的两个矩形端部；在两个弧形侧部中，其中一个弧形侧部上设置有公插接头，另外一个弧形侧部上设置有母插接头，相邻两片盾构管片的弧形侧部的连接由配套设置的公插接头与母插接头实现快速插接；在两个矩形端部中，其中一个矩形端部上设置有公卡接头，另外一个矩形端部上设置有母卡接头，相邻两片盾构管片的矩形端部的连接由配套设置的公卡接头与母卡接头实现快速卡接。

进一步地，所述公插接头沿盾构管片的轴向插入母插接头。

进一步地，所述公卡接头沿盾构管片的轴向卡入母卡接头。

进一步地，所述公插接头包括第一螺杆、快速插销、长螺母和销套，第一螺杆和销套分别嵌入固定在盾构管片内，长螺母置于销套中，长螺母的一端与第一螺杆螺纹连接，长螺母的另一端与快速插销螺纹连接，且快速插销伸出于盾构管片外；母插接头包括第二螺杆、卡爪、螺母、导套和弹簧，第二螺杆和导套分别嵌入固定在盾构管片内，卡爪、弹簧和螺母依次置于导套中并由螺母限位，螺母与第二螺杆螺纹连接；快速插销匹配插入到卡爪中，实现公插接头与母插接头的快速连接。

进一步地，所述卡爪采用的是分块式卡爪。

进一步地，所述公卡接头上具有楔形卡块，母卡接头上具有楔形卡槽，楔形卡槽的一端开口，另一端封闭，楔形卡块从楔形卡槽的开口端卡入并匹配卡入到楔形卡槽中，实现公卡接头与母卡接头的连接。

进一步地，所述楔形卡槽的开口端深度大于其封口端深度。

一种快速拼装盾构管片的连接结构的拼装工法，具体步骤如下：

步骤一：将待拼装的盾构管片上的公插接头对准已拼装完成的盾构管片上的母插接头并沿盾构管片的轴向插入，从而实现待拼装盾构管片的弧形侧部与已拼装完成盾构管片的弧形侧部之间的拼装；

步骤二：将待拼装的盾构管片上的公卡接头对准已拼装完成的盾构管片上的母卡接头并沿盾构管片的径向卡入，从而实现待拼装盾构管片的矩形端部与已拼装完成盾构管片的矩形端部之间的拼装；

步骤三：依次重复以上步骤，直至完成一整环盾构管片的拼装。