抗内水压力复合式盾构管片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抗内水压力复合式盾构管片，涉及盾构隧道领域，针对现有技术中管片连接强度不足的问题，提供了以下技术方案：包括管片本体，管片本体内侧设有抗压钢板，抗压钢板开设有连接口，管片本体在连接口下设置有连接槽，连接槽内设有连接孔，连接孔内穿设有连接相邻的另一管片本体的紧固件，紧固件连接有相抵于紧固件以限制紧固件松动的限位组件。通过高强度的抗压钢板增强了管片整体的抗压强度，利用紧固件紧固使管片之间连接更加稳定，通过密封块保护螺栓不受水流的侵蚀，使得水流作用在强度较高的钢板与密封块上，从而使抗内水压力复合式盾构管片具有更好的抗内压能力。

【技术实现步骤摘要】
抗内水压力复合式盾构管片
本技术涉及盾构隧道领域，更具体地说，它涉及一种抗内水压力复合式盾构管片。
技术介绍
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。依靠盾构机械在地中推进，同时拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法，无需拆迁地面建筑物，对交通和环境的影响小，适应大多数地质条件，施工速度快，质量好，在市政、铁路、公路等工程建设中应用广泛。由于盾构施工的优越性，在水利水电工程隧洞建设中，也逐渐的被推广使用，于此同时也产生了一个问题，盾构施工中至关重要的构件——管片也面临着新的性能要求，通常的管片只能承担土压力，地下水压力等的荷载作用，需要在隧洞内再衬砌混凝土或者安装输水管道才能应对隧洞内的水压力。目前，公开号为CN206338075U的中国专利公开了一种盾构管片，它包括钢筋混凝土管片；预埋贴覆在钢筋混凝土管片内壁上的钢板构件，钢板构件包括嵌装在钢筋混凝土管片内壁边缘的钢板边框和与钢板边框连接形成一体的抗压钢板；以及连接钢板，连接钢板的两端分别连接在相邻钢筋混凝土管片的钢板边框上。这种盾构管片虽然克服了现有管片不能抵抗内压的缺点，且无需在管片内侧浇筑二次衬砌钢筋混凝土，但该盾构管片连接方式单一，单纯通过钢板来连接整个盾构管片，而管片之间没有相互紧固的力的作用，相对于钢板来说，管片主要承受相对较大的隧道外压作用，且管片的强度低于钢板，管片之间更容易发生松动，受力后由于管片与钢板的形变程度不一样，导致管片与钢板连接的稳定性不高，不利于盾构隧道的安全。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种抗内水压力复合式盾构管片，保证单一管片抵抗内压能力的同时不同管片间连接稳定。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种抗内水压力复合式盾构管片，包括管片本体，所述管片本体内侧设有抗压钢板，所述抗压钢板开设有连接口，所述管片本体在连接口下设置有连接槽，所述连接槽内设有连接孔，所述连接孔内穿设有连接相邻的另一管片本体的紧固件，所述连接槽内设有相抵于紧固件以限制紧固件松动的限位组件。采用上述技术方案，由于管道内水压力较大，通过在管片内壁设置抗压钢板，利用抗压钢板的高强度来提高管片整体承受管内水压的能力，从而避免再次砌衬或者铺设管道，使得工期大大缩短。在抗内水压力复合式盾构管片上开设连接孔，并且用紧固件紧固相邻管片，使得管片之间的结合力更大，连接更加稳定，避免了抗压钢板与管片本体之间形变程度不同而造成的连接不稳定的现象，提高了管片抵抗复杂应力的能力，降低了管片损坏的风险。管片隧道在承受洞外复杂的水土压力，以及洞内的水压与水流冲击下，紧固件可能会产生一定程度的形变而松动。在连接槽内设有限位组件，使得紧固件不易在受到复杂应力下产生过大的松动，管片连接的紧密性得到一定程度的保障。优选的，所述紧固件包括穿设在连接孔内的管片螺栓以及与管片螺栓螺纹连接的螺母。采用上述技术方案，通过在连接孔内穿设有管片螺栓实现相邻管片本体之间的连接，通过与管片螺栓螺纹连接的螺母来紧固这一连接关系，并且管片螺栓强度高，抗变形能力强，螺纹连接不易松动，相邻管片本体之间的连接稳定。优选的，所述连接口上设有密封块，所述螺母一侧设有锥形齿，所述限位组件包括与锥形齿啮合的锥齿轮、与锥齿轮同轴固定的卡位齿轮以及固定在密封块上与卡位齿轮啮合的限位齿条。采用上述技术方案，通过在连接孔上设置密封块，保护螺栓不受水流的侵蚀，且钢板与密封块成为一个整体，从而使抗内水压力复合式盾构管片具有更好的抗内压能力。通过齿轮间的相互啮合，使得螺母在发生松动时会受到很大的阻碍力的作用，从而使得螺母与管片螺栓的连接牢固。优选的，所述密封块上设有凹槽，所述凹槽内滑动连接有沿槽深方向移动的可移动板，所述可移动板与凹槽底部之间连接有弹簧，所述限位齿条固定在可移动板上。采用上述技术方案，当水流压力作用在可移动板上时，可移动板有往连接孔运动的趋势或往连接孔方向运动，进而带动设置在其上的限位齿条趋向或朝向连接孔方向运动，由于限位齿条与卡位齿轮啮合，所以限位齿条将水流的压力转化为作用在卡位齿轮上的旋转力，与卡位齿轮同轴设置的锥齿轮受到同样的旋转力并将该力传递至带有锥形齿的螺母上，螺母受到该旋转力的方向与紧固螺母的方向一致，使得管片间的连接不易松动，提高了管片间连接的稳定性。优选的，所述限位齿条与可移动板转动连接，所述限位齿条与可移动板的连接处设有密封件。采用上述技术方案，在盖合密封块时，假若直接使限位齿条与卡位齿轮啮合，将受到很大的阻力作用，将限位齿条与可移动板转动连接后，可以将限位齿条的带齿一侧与卡位齿轮错开，在完全盖合后，旋转限位齿条，使得限位齿条与卡位齿轮啮合，操作更加方便。优选的，所述限位齿条连接有齿条旋钮。采用上述技术方案，通过在限位齿条上设置齿条旋钮使旋转限位齿条的操作更加方便省力。优选的，所述卡位齿轮与锥齿轮可拆卸连接。采用上述技术方案，由于连接孔内空间有限，在对管片进行螺栓固定的时候，为了能够有足够大的操作空间，将同轴设置的卡位齿轮与锥齿轮拆卸下来，当螺栓固定步骤完成之后，再将卡位齿轮与锥齿轮安装复位，从而与密封块配合。优选的，所述管片本体一端设有凹槽，所述管片本体相对的另一端设有与相邻的另一管片本体的凹槽卡接的凸块。采用上述技术方案，通过在管片本体上设置凹槽与凸块，使得相邻管片本体之间相互卡接，管片之间的受力更加均匀，连接更加稳定。优选的，所述可移动板与密封块之间设有移动板橡胶垫。采用上述技术方案，为了使抗内水压力复合式盾构管片整体的抗压能力更强，并且避免螺栓遇水后加速锈蚀，密封块的密封性能必须达到一定程度，在可移动板与密封块之间设置防水橡胶圈，避免可移动板与密封块在过大的水压下产生进水现象，进一步的增强密封块的防水性能。综上所述，本技术具有以下有益效果：1.通过抗压钢板与管片本体的结合，具有良好的抗内外压力的优点；2.通过密封块的密封作用，避免螺栓遇水锈蚀，且使得螺栓连接更加稳定；3.通过限位组件对螺母的限位作用，使得螺母与管片螺栓的连接更加稳定。附图说明图1为本技术抗内水压力复合式盾构管片的整体结构示意图；图2为本技术中钢板橡胶垫与管片橡胶垫连接位置示意图；图3为本技术中连接槽内部结构示意图；图4为为本技术中密封块剖面示意图；图5为本技术中限位组件的内部结构示意图；图6为本技术中密封块结构放大示意图。图中：1、管片本体；11、卡槽；12、凸块；13、管片橡胶垫；14、连接口；2、抗压钢板；21、钢板橡胶垫；22、方槽；221、圆孔；23、钢板螺栓；24、连接槽；241、连接孔；3、密封块；31、可移动板；311、移动板橡胶垫；32、限位齿条；321、齿条旋钮；322、齿条橡胶垫；323、夹块；33、凹槽；34、挡边；35、弹簧；4、卡位齿轮；41、锥齿轮；5、紧固件；51、管片螺栓；52、螺母；521、锥形齿；6、限位组件。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本技术进行详细描述。一种抗内水压力复合式盾构管片，参照图1，包括圆弧形的管片本体1，以及设置在管片本体1内侧与管片本体1贴合的抗压钢板2，管片本体1由混凝土浇筑而成，抗压钢板2预埋在管片本体1内实现与管片本体1的连接。抗压钢板2上设有方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗内水压力复合式盾构管片，包括管片本体(1)，所述管片本体(1)内侧设有抗压钢板(2)，其特征是：所述抗压钢板(2)开设有连接口(14)，所述管片本体(1)在连接口下设置有连接槽(24)，所述连接槽(24)内设有连接孔(241)，所述连接孔(241)内穿设有连接相邻的另一管片本体(1)的紧固件(5)，所述连接槽(24)内设有相抵于紧固件(5)以限制紧固件(5)松动的限位组件(6)。

【技术特征摘要】
1.一种抗内水压力复合式盾构管片，包括管片本体(1)，所述管片本体(1)内侧设有抗压钢板(2)，其特征是：所述抗压钢板(2)开设有连接口(14)，所述管片本体(1)在连接口下设置有连接槽(24)，所述连接槽(24)内设有连接孔(241)，所述连接孔(241)内穿设有连接相邻的另一管片本体(1)的紧固件(5)，所述连接槽(24)内设有相抵于紧固件(5)以限制紧固件(5)松动的限位组件(6)。2.根据权利要求1所述的抗内水压力复合式盾构管片，其特征是：所述紧固件(5)包括穿设在连接孔(241)内的管片螺栓(51)以及与管片螺栓螺纹连接的螺母(52)。3.根据权利要求2所述的抗内水压力复合式盾构管片，其特征是：所述连接口(14)上设有密封块(3)，所述螺母(52)一侧设有锥形齿(521)，所述限位组件(6)包括与锥形齿(521)啮合的锥齿轮(41)、与锥齿轮(41)同轴固定的卡位齿轮(4)以及固定在密封块(3)上与卡位齿轮(4)啮合的限位齿条(32)。4.根据权利要求3所述的抗内水压力复合式...

【专利技术属性】
技术研发人员：江如汉，陈德汉，邹允福，
申请(专利权)人：佛山市南海南源水利水电勘测设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44