[发明专利]具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构

说明书

本发明属于盾构隧道衬砌结构相关技术领域，其公开了一种具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构，管片结构包括多个盾构管片及多个组合式榫卯与母头锁止接头连接组件，管片结构呈筒状，盾构管片呈弧形，其包括相连接的两个矩形端及两个弧形端，两个矩形端沿管片结构的周向设置，两个弧形端沿管片结构的轴向设置；相对的两个弧形端分别形成有凹槽及凸起，凸起收容于凹槽内；组合式榫卯与母头锁止接头连接组件包括榫卯接头连接件及母头锁止推压接头连接件；榫卯接头连接件连接相对的两个矩形端，母头锁止推压接头连接件连接相对的两个弧形端，由此实现相邻两个盾构管片的周向及轴向连接。本发明提高了防水性能、剪切性能及接头韧性。

技术领域

本发明属于盾构隧道衬砌结构相关技术领域，更具体地，涉及一种具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构。

背景技术

近年来，随着城市交通拥堵问题的日益严重，越来越多的城市开始进行地铁项目的建设。盾构机因其对环境影响较小，适用于大埋深、高土压、高水压施工，且具有成本低、适用范围广等优点，在城市地铁项目建设中占据了统治地位，且已成为一种不可缺少的隧道通用施工技术。

盾构法隧道施工是地铁隧道与综合管廊建设的主要施工技术之一，管片拼装是盾构法施工的一个重要工序。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。传统盾构管片环内连接大多采用弧形螺栓连接，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，另外传统螺栓连接方式防渗水性能、耐久性能不高，在盾构隧道后期运维过程中往往容易发生管片渗水、管片裂缝、道床离缝等质量问题。相应地，本领域存在着发展一种性能较好的具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构，其基于现有盾构管片的连接特点，研究及设计了一种具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构。所述管片结构包括榫卯接头连接件及母头锁止推压接头连接件；所述榫卯接头连接件连接相对的两个矩形端，以实现相邻两个盾构管片的周向连接；所述母头锁止推压接头连接件连接相对的两个弧形端，以实现相邻两个盾构管片的轴向连接，简化了管片拼装工序，缩短了作业时间，提高了管片结构的性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有组合式榫卯与母头锁止接头连接组件的管片结构，所述管片结构包括多个盾构管片及多个组合式榫卯与母头锁止接头连接组件，所述管片结构呈筒状，所述盾构管片呈弧形，其包括相连接的两个矩形端及两个弧形端，两个所述矩形端沿所述管片结构的周向相对设置，两个所述弧形端沿所述管片结构的轴向相对设置；相对的两个所述弧形端分别形成有凹槽及凸起，所述凸起收容于所述凹槽内；

所述组合式榫卯与母头锁止接头连接组件包括榫卯接头连接件及母头锁止推压接头连接件；所述榫卯接头连接件连接相对的两个矩形端，以实现相邻两个盾构管片的周向连接；所述母头锁止推压接头连接件连接相对的两个弧形端，以实现相邻两个盾构管片的轴向连接；

所述母头锁止推压接头连接件包括分别连接于相对的两个弧形端的公插接头及母插接头，所述公插接头包括连接于弧形端的销钉，所述销钉朝向所述母插接头的一端设置有锥形体，所述锥形体大端的直径大于所述销钉的直径，且其直径沿远离所述销钉的方向逐渐减小；所述母插接头包括连接于弧形端的钢管及止动阀，所述钢管形成有收容孔，所述止动阀设置在所述收容孔朝向所述公插接头的一端，其呈漏斗状；所述止动阀通过弹性变形或者恢复弹性变形以使所述锥形体穿过所述止动阀或者使所述锥形体与所述止动阀相抵靠而相互锁死。

进一步地，所述止动阀是采用弹性材料制成的，所述止动阀包括三个止动片，三个所述止动片倾斜设置。

进一步地，所述母插接头还包括喇叭状尾部、橡胶套及橡胶塞，所述钢管的一端连接于所述喇叭状尾部，另一端上设置有所述橡胶套；所述收容孔的孔壁上开设有应力孔；所述橡胶塞设置在所述收容孔内，其与所述应力孔相对。