[发明专利]一种盾构管片拼装定位榫套及其在盾构管片拼装中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种盾构管片拼装定位榫套及其在盾构管片拼装中的应用，属于施工尼龙制品加工技术领域。

背景技术

盾构管片在施工拼装时，为防止拼装时出现“错台”现象，影响施工拼装、结构受力状态、防水效果，严重的会危及隧道施工安全。如图1-1、1-2所示，最初盾构管片设计时，在分块面（连接面）设计凹凸榫槽，以保证管片拼装时限位，该设计虽方便了施工拼装，但给结构设计及制作成本均带来不利影响。为降低这方面影响，如图2-1、2-2所示，管片设计时取消了凹凸榫的设计，增加定位棒

进行限位，该方式为分块面上预设半圆形凹槽，拼装时在凹槽内设置定位棒，此方式较最初设计稍有提升，但其增加了管片模具制作成本，弧形连接螺栓也得不到有效保护。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有管片拼装技术的不足，为更好的降低盾构管片模具制作成本、有效保护弧形连接螺栓，提供了一种盾构管片拼装定位榫套及其在盾构管片拼装中的应用。该方法在分块面（管片的连接面）弧形连接螺栓孔位置预制定位凹槽，并在拼装时设置尼龙定位榫套用于拼装时限位，其内部为弧形连接螺栓，在定位的同时有效的保护弧形连接螺栓，避免因外力过大导致螺栓断裂的情况。

本发明的技术方案如下：一种盾构管片拼装定位榫套，其特征是，该定位榫套由两个底面相同并且重合连接的圆台构成，两个圆台的锥度不同，定位榫套轴向设有连接腔；该定位榫套注塑成型，包括以下各组份制备而成：聚己二酰己二胺、协同阻燃剂、膨胀型阻燃剂、相容剂、玻璃纤维。

进一步地，所述定位榫套中各组份的质量百分比为：聚己二酰己二胺60%、协同阻燃剂13%、膨胀型阻燃剂3%、相容剂2%、玻璃纤维22%。

进一步地，所述协同阻燃剂为硼酸锌。

进一步地，所述定位榫套内部嵌有钢套。

进一步地，其中一个圆台外侧面设有若干环形粘接剂槽道。

进一步地，所述环形粘接剂槽道设置在锥度较小的圆台外侧面，另一个锥度较大的圆台，其外侧面由外侧锥面、内侧锥面构成，内侧锥面的锥度大于外侧锥面的锥度。

进一步地，所述定位榫套连接腔由中部的柱形腔和两侧的喇叭形腔构成。

上述定位榫套在盾构管片拼装中的应用，其特征是，包括以下步骤：

1）预制盾构管片：根据施工要求制作盾构管片模具、生产盾构管片，盾构管片制作时，在其两侧的连接面处分别设置弧形连接螺栓孔，弧形连接螺栓孔在盾构管片连接面的一端设置定位凹槽，在盾构管片的内侧弧面设有螺栓安装沉孔，该沉孔与弧形连接螺栓孔的另一端相通；所述定位凹槽的内侧壁为与圆台外侧面相匹配的锥面结构，相邻两个盾构管片的连接处，其中一个连接面的定位凹槽，其横截面为圆形，另一个连接面的定位凹槽，其横截面呈环形长孔状；

2）制备定位榫套：①制作模具，设计锥度分割线为分模线，按从上至下均匀排布四个型腔；

②将聚已二酰己二胺、玻璃纤维放入110℃的真空干燥箱中进行真空干燥，完成后加入协同阻燃剂、膨胀型阻燃剂、相容剂进行均匀混合；

③安装定位榫套模具在螺杆式注塑机内，调整螺杆料筒温度：后段温度为260-300℃、中段温度为265-295℃、前段温度为260-290℃，喷嘴温度为250-270℃，模具温度为30-80℃，注塑压力为75-130MPa，螺杆转速为70-110r/min，一模四件，最终制得定位榫套；

3）利用定位榫套拼装盾构管片：管片成环拼装时，在定位榫套的环形粘接剂槽道内添加粘接剂，将定位榫套带粘接剂的一端旋入盾构管片的圆形定位凹槽内，完成后拼装下一块盾构管片；下一块管片按定位榫套中心线的切线方向旋转，让定位榫套的另一端缓慢进入该块管片环形长孔状定位凹槽内；完成后，利用弧形连接螺栓穿过两个盾构管片的弧形连接螺栓孔以及定位榫套的连接腔，将相邻两块盾构管片进行螺栓连接固定，定位榫套在定位的同时也有效保护了弧形连接螺栓；环向拼装与端向拼装方法相同，盾构管片拼装时一定要利用环形长孔状定位凹槽调整好位置，然后沿定位榫套中心线的切线方向让定位榫套进入下一块管片定位凹槽内，依次进行拼装。

进一步地，步骤2）中，注塑时开模后将钢套定位安装在模具型腔内，然后合模，加入钢套后注意调整注塑量，防止产生过多的流涎合飞边，最后形成内部嵌有钢套的定位榫套。