一种地铁施工用盾构管片拼接装置
阅读说明：本技术 一种地铁施工用盾构管片拼接装置 (Shield segment splicing device for subway construction ) 是由 王双月 于 2021-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种地铁施工用盾构管片拼接装置,属于地铁施工技术领域。其包括呈左右对称结构设置的圆筒A与圆筒B,圆筒A环形外壁以及圆筒B环形外壁外侧端均呈环状线性等间距结构嵌设有多个圆垫,圆筒A右壁中部固设有插柱,圆筒B左壁相对于插柱的位置开设有插槽,插柱右端中部开设有贯通口,插槽右端开设有内腔,内腔右壁中部同轴固定连接有基杆,基杆左壁中部插设有延长杆,延长杆左端同轴固定连接有卡块,卡块左端同轴固设有顶块,贯通口上下内壁相对于卡块上下两端与顶块上下两端的位置分别开设有卡槽与圆槽。本发明既提高了盾构管片连接方式的便捷度,也大大增强了纵向盾构管片之间的连接紧密性,实用性强。(The invention discloses a shield segment splicing device for subway construction, and belongs to the technical field of subway construction. It is including being drum A and drum B that bilateral symmetry structure set up, drum A annular outer wall and drum B annular outer wall outside end all are cyclic annular linear equidistant structure and inlay and are equipped with a plurality of cushions, drum A right wall middle part has set firmly and has inserted the post, drum B left wall has seted up the slot for the position of inserting the post, it has seted up through the mouth to insert post right-hand member middle part, the inner chamber has been seted up to the slot right-hand member, the coaxial fixedly connected with base rod in inner chamber right wall middle part, base rod left wall middle part is inserted and is equipped with the extension rod, the coaxial fixedly connected with fixture block of extension rod left end, the coaxial kicking block that has set firmly of fixture block left end, draw-in groove and circular slot have been seted up respectively to the position at both ends about both ends and kicking block about inner wall about the through mouth. The invention not only improves the convenience of the shield segment connection mode, but also greatly enhances the connection tightness between the longitudinal shield segments, and has strong practicability.)
技术领域
本发明涉及地铁施工技术领域，更具体地说，涉及一种地铁施工用盾构管片拼接装置。
背景技术
盾构管片是盾构施工的主要装配构件，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。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能，在盾构推进结束后，需要迅速将盾构管片拼装成环，以地铁隧道走向为准，纵向相接的两个盾构管片之间的连接会较为的困难，在盾构管片生产过程中会在其平面上对称开设有的两个孔洞，工作人员多是利用连接螺栓对两个盾构管片的孔洞进行连接来达成纵向相邻的盾构管片之间的固定，然而这样的连接方式会破坏孔洞内壁，盾构管片作为地铁施工中保障地铁行驶安全的重中之重，工作人员应尽量避免对盾构管片产生损伤，可若是仅靠固定杆插入孔洞后进行简单拼接又会造成固定不够稳固的问题，鉴于此，我们提出一种地铁施工用盾构管片拼接装置。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种地铁施工用盾构管片拼接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
一种地铁施工用盾构管片拼接装置，包括呈左右对称结构设置的圆筒A与圆筒B，所述圆筒A环形外壁以及圆筒B环形外壁外侧端均呈环状线性等间距结构嵌设有多个圆垫，所述圆垫内部中空形成空腔，所述空腔内部呈弧形等间距固设有多个压缩弹簧A，所述圆筒A右壁中部固设有插柱，所述圆筒B左壁相对于插柱的位置开设有插槽，所述插柱与插槽插接配合，所述插柱外壁左端呈环形等间距开设有多个凹槽，所述凹槽内壁通过对称固设有的两个压缩弹簧B滑动连接有卡板，所述插槽内壁左端相对于卡板的位置开设有板槽，所述卡板与板槽卡接配合，所述插柱右端中部开设有贯通口，所述插柱外壁右端相对于贯通口上下两侧的位置对称固设有两个导向块，所述插槽内壁左端呈上下对称结构开设有两个导向槽，所述导向块与导向槽滑动配合，所述插槽右端开设有内腔，所述内腔右壁中部同轴固定连接有基杆，所述基杆左壁中部插设有延长杆，所述延长杆右端与基杆内壁之间固设有压缩弹簧C，所述延长杆与基杆内部滑动配合，所述延长杆左端同轴固定连接有卡块，所述卡块左端同轴固设有顶块，所述贯通口上下内壁相对于卡块上下两端与顶块上下两端的位置分别开设有卡槽与圆槽，所述插槽内壁呈环状线性等间距开设有多个贯穿孔，所述贯穿孔内部插设有挤压块。
优选地，所述挤压块外壁中部对称固设有两个滑块，所述贯穿孔内壁相对于滑块的位置开设有滑槽，所述滑块与滑槽滑动配合，所述挤压块外壁两端呈线性等间距开设有多个环槽，所述挤压块中部相对于相邻两个所述环槽之间的位置开设有圆腔，所述圆腔圆周内壁呈环形等间距开设有多个贯穿槽。
优选地，所述圆筒A右壁与圆筒B左壁紧密贴合，所述圆垫呈两端为圆角的弧形结构。
优选地，所述卡板外侧壁为弧面结构，所述贯通口上下内壁边缘处均为圆角结构。
优选地，所述顶块为球面结构，所述顶块左壁与贯通口上下内壁右端挤压配合，所述圆槽与顶块插接配合，所述卡块为左小右大的圆台结构，所述卡块与卡槽卡接配合。
优选地，所述导向块外侧壁右端为弧面结构，所述导向槽内壁为从左向右逐渐向内侧方偏移的斜面结构，所述导向块外壁与导向槽内壁挤压配合，所述内腔为直径大小大于插槽直径大小的圆柱结构，所述导向块顶面与内腔顶面间隙配合。
优选地，所述导向块的长度选取满足以下规则：当导向块完全滑出导向槽时，延长杆在基杆内部滑动至最大行程处，顶块挤动贯通口向上下两侧张开，使得顶块和卡块在插柱继续插入插槽的过程中挤入圆槽和卡槽内部。
优选地，当顶块与卡块完全卡接在圆槽和卡槽内部时，插柱外壁左端的卡板也会卡入板槽内对插柱产生进一步的限制。
优选地，所述挤压块由橡胶制成，所述挤压块外壁与贯穿孔内壁滑动接触，所述滑块与滑槽滑动配合，所述挤压块内侧端与插柱外壁左端挤压配合。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明设有圆垫，工作人员在对纵向两个盾构管片进行连接时，可将本装置的圆筒A与圆筒B预先沿着二者平整面上的孔洞分别插入，压缩弹簧A挤压圆垫使其对孔洞内壁产生较强的挤压力，以此便可通过加大圆垫与孔洞内壁摩擦力的方法来提高圆筒A和圆筒B与盾构管片的连接强度，有助于后续通过本装置将两个盾构管片进行纵向连接。
(2)本发明设有插柱与插槽，插柱首先使顶块向右侧挤动卡块与延长杆，使得延长杆的右端压制压缩弹簧C并缩入基杆内部，顶块可在压缩弹簧C的弹力效果下沿着贯通口将插柱右端上下两侧向两方挤开，使得顶块与卡块便会挤入圆槽和卡槽之中，在插柱的韧性效果下插柱右端会将顶块与卡块包裹住，与此同时位于插柱外壁左端的卡板也会卡入板槽内对插柱产生进一步的限制，通过这样的结构可使得两个盾构管片连接后插柱与插槽无法拔开，再次增强了圆筒A与圆筒B之间的连接强度，进而也提高了两个盾构管片的连接紧密性。
(3)本发明设有挤压块，由于导向槽内壁为从左向右逐渐向内侧方偏移的斜面结构，导向块会被导向槽挤压得向着内侧压制与其连接的插柱一侧，插柱的右端则会向着贯通口的方向倾斜，使得插柱的右端外壁与插槽内壁之间产生缝隙，从而形成便于挤压块形变的空间，避免硬性接触挤断挤压块，其余位置的挤压块因贯通口内壁边缘处均为圆角设计，故此不会产生硬性接触，当并在挤压块上开设多个环槽和圆腔以及圆腔内壁上的贯穿槽，使得挤压块可发生的形变量较大，便可在插柱与盾构管片孔洞内壁之间产生一个相互挤压的力，使得插柱与和其所在盾构管片相连的另一个盾构管片产生连接，更加提高了两个盾构管片的固定牢固度，实用性强。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的分解结构示意图；
图3为本发明的圆垫剖视结构示意图；
图4为本发明的圆筒A分解结构示意图；
图5为本发明的圆筒B剖视结构示意图；
图6为本发明的基杆与延长杆分解结构示意图；
图7为本发明的挤压块剖视结构示意图。
图中标号说明：1、圆筒A；2、圆筒B；3、圆垫；4、空腔；5、压缩弹簧A；6、插柱；7、插槽；8、凹槽；9、压缩弹簧B；10、卡板；11、板槽；12、贯通口；13、导向块；14、导向槽；15、内腔；16、基杆；17、延长杆；18、压缩弹簧C；19、卡块；20、顶块；21、卡槽；22、圆槽；23、贯穿孔；24、挤压块；25、滑块；26、滑槽；27、环槽；28、圆腔；29、贯穿槽。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：
一种地铁施工用盾构管片拼接装置，包括呈左右对称结构设置的圆筒A1与圆筒B2，圆筒A1环形外壁以及圆筒B2环形外壁外侧端均呈环状线性等间距结构嵌设有多个圆垫3，圆垫3内部中空形成空腔4，空腔4内部呈弧形等间距固设有多个压缩弹簧A5，圆筒A1右壁中部固设有插柱6，圆筒B2左壁相对于插柱6的位置开设有插槽7，插柱6与插槽7插接配合，插柱6外壁左端呈环形等间距开设有多个凹槽8，凹槽8内壁通过对称固设有的两个压缩弹簧B9滑动连接有卡板10，插槽7内壁左端相对于卡板10的位置开设有板槽11，卡板10与板槽11卡接配合，插柱6右端中部开设有贯通口12，插柱6外壁右端相对于贯通口12上下两侧的位置对称固设有两个导向块13，插槽7内壁左端呈上下对称结构开设有两个导向槽14，导向块13与导向槽14滑动配合，插槽7右端开设有内腔15，内腔15右壁中部同轴固定连接有基杆16，基杆16左壁中部插设有延长杆17，延长杆17右端与基杆16内壁之间固设有压缩弹簧C18，延长杆17与基杆16内部滑动配合，延长杆17左端同轴固定连接有卡块19，卡块19左端同轴固设有顶块20，贯通口12上下内壁相对于卡块19上下两端与顶块20上下两端的位置分别开设有卡槽21与圆槽22，插槽7内壁呈环状线性等间距开设有多个贯穿孔23，贯穿孔23内部插设有挤压块24，挤压块24外壁中部对称固设有两个滑块25，贯穿孔23内壁相对于滑块25的位置开设有滑槽26，滑块25与滑槽26滑动配合，挤压块24外壁两端呈线性等间距开设有多个环槽27，挤压块24中部相对于相邻两个环槽27之间的位置开设有圆腔28，圆腔28圆周内壁呈环形等间距开设有多个贯穿槽29。
具体的，圆筒A1右壁与圆筒B2左壁紧密贴合，圆垫3呈两端为圆角的弧形结构，工作人员在对纵向两个盾构管片进行连接时，可将本装置的圆筒A1与圆筒B2预先沿着二者平整面上的孔洞分别插入，在插入过程中工作人员可利用外部工具敲打圆筒A1右壁或是敲打圆筒B2左壁来分别帮助二者插入孔洞中，当二者被完全插入后，在圆垫3内部空腔4中压缩弹簧A5的弹力效果下会对孔洞内壁产生较强的挤压力，以此便可通过加大圆垫3与孔洞内壁摩擦力的方法来提高圆筒A1和圆筒B2与盾构管片的连接强度，有助于后续通过本装置将两个盾构管片进行纵向连接，待圆筒A1和圆筒B2安装完毕后，工作人员便可利用外部起吊设备将纵向两个盾构管片进行连接，可将圆筒A1右壁中部的插柱6位置与插槽7相对应，继而插柱6便会插入插槽7内部并一直深入到内腔15之中。
进一步的，卡板10外侧壁为弧面结构，卡板10与板槽11卡接配合，贯通口12上下内壁边缘处均为圆角结构，以此可对插柱6产生限制，避免其发生转动。
更进一步的，再进一步的，延长杆17与基杆16内部滑动配合，顶块20为半球体结构，顶块20左壁与贯通口12上下内壁右端挤压配合，圆槽22与顶块20插接配合，卡块19为左小右大的圆台结构，卡块19与卡槽21卡接配合，导向块13外侧壁右端为弧面结构，导向槽14内壁为从左向右逐渐向内侧方偏移的斜面结构，导向块13外壁与导向槽14内壁挤压配合，工作人员在安装圆筒A1与圆筒B2时便需要注意将导向槽14与导向块13的位置对应准确，内腔15为直径大小大于插槽7直径大小的圆柱结构，导向块13顶面与内腔15顶面间隙配合，在插柱6右端进入内腔15时，由于插柱6对顶块20的挤压，顶块20便会向右侧挤动卡块19与延长杆17，使得延长杆17的右端压制压缩弹簧C18并缩入基杆16内部，当插柱6右端的大部分均进入内腔15范围后，顶块20便会在压缩弹簧C18的弹力效果下沿着贯通口12将插柱6右端上下两侧向两方挤开，随即顶块20与卡块19便会挤入圆槽22和卡槽21之中，之后在插柱6的韧性效果下插柱6右端会将顶块20与卡块19包裹住，与此同时位于插柱6外壁左端的卡板10也会卡入板槽11内对插柱6产生进一步的限制，通过这样的结构可使得两个盾构管片连接后插柱6与插槽7无法拔开。
可进一步对导向块13的长度进行合理设计，导向块13的长度选取满足以下规则：当导向块13完全滑出导向槽14时，延长杆17在基杆16内部滑动至最大行程处，顶块20挤动贯通口12向上下两侧张开，使得顶块20和卡块19在插柱6继续插入插槽7的过程中挤入圆槽22和卡槽21内部，缩短插柱6在插槽7内部滑动的行程，提高两个盾构管片环间连接的效率。
值得介绍的是，挤压块24由橡胶制成，挤压块24外壁与贯穿孔23内壁滑动接触，滑块25与滑槽26滑动配合，挤压块24内侧端与插柱6外壁左端挤压配合，当圆筒B2被安装完毕时挤压块24便会沿着滑块25与滑槽26的方向向插槽7内部滑动，这样便可避免圆筒B2插入过程中挤压块24外端与盾构管片产生硬性接触造成挤压块24断裂，随后在插柱6插入插槽7的同时，导向块13的端部也会插入导向槽14之内，随之在导向槽14内壁逐渐向中部偏移的趋向下，导向块13也会被导向槽14挤压得向着内侧压制与其连接的插柱6一侧，插柱6的右端则会向着贯通口12的方向倾斜，这样一来插柱6的右端外壁便会与插槽7内壁之间产生缝隙，如此挤压块24便有着形变的空间，避免硬性接触挤断挤压块24，其余位置的挤压块24因贯通口12内壁边缘处均为圆角设计，故此不会产生硬性接触，当插柱6完全插入后，挤压块24便会在插柱6左侧外壁的挤压下发生形变，由于其上开设有多个环槽27和圆腔28以及圆腔28内壁上的贯穿槽29，所以挤压块24可发生的形变量较大，这样一来便可在插柱6与盾构管片孔洞内壁之间产生一个相互挤压的力，使得插柱6与和其所在盾构管片相连的另一个盾构管片产生连接。
工作原理：工作人员在对纵向两个盾构管片进行连接时，可将本装置的圆筒A1与圆筒B2预先沿着二者平整面上的孔洞分别插入，在插入过程中工作人员可利用外部工具敲打圆筒A1右壁或是敲打圆筒B2左壁来分别帮助二者插入孔洞中，当二者被完全插入后，在圆垫3内部空腔4中压缩弹簧A5的弹力效果下会对孔洞内壁产生较强的挤压力，以此便可通过加大圆垫3与孔洞内壁摩擦力的方法来提高圆筒A1和圆筒B2与盾构管片的连接强度，有助于后续通过本装置将两个盾构管片进行纵向连接，待圆筒A1和圆筒B2安装完毕后，工作人员便可利用外部起吊设备将纵向两个盾构管片进行连接，可将圆筒A1右壁中部的插柱6位置与插槽7相对应，继而插柱6便会插入插槽7内部并一直深入到内腔15之中，在插柱6右端进入内腔15时，由于插柱6对顶块20的挤压，顶块20便会向右侧挤动卡块19与延长杆17，使得延长杆17的右端压制压缩弹簧C18并缩入基杆16内部，当插柱6右端的大部分均进入内腔15范围后，顶块20便会在压缩弹簧C18的弹力效果下沿着贯通口12将插柱6右端上下两侧向两方挤开，随即顶块20与卡块19便会挤入圆槽22和卡槽21之中，之后在插柱6的韧性效果下插柱6右端会将顶块20与卡块19包裹住，与此同时位于插柱6外壁左端的卡板10也会卡入板槽11内对插柱6产生进一步的限制，通过这样的结构可使得两个盾构管片连接后插柱6与插槽7无法拔开，再次增强了圆筒A1与圆筒B2之间的连接强度，进而也提高了两个盾构管片的连接紧密性，除此之外，工作人员在安装圆筒A1与圆筒B2时便需要注意将导向槽14与导向块13的位置对应准确，当圆筒B2被安装完毕时挤压块24便会沿着滑块25与滑槽26的方向向插槽7内部滑动，这样便可避免圆筒B2插入过程中挤压块24外端与盾构管片产生硬性接触造成挤压块24断裂，随后在插柱6插入插槽7的同时，导向块13的端部也会插入导向槽14之内，随之在导向槽14内壁逐渐向中部偏移的趋向下，导向块13也会被导向槽14挤压得向着内侧压制与其连接的插柱6一侧，插柱6的右端则会向着贯通口12的方向倾斜，这样一来插柱6的右端外壁便会与插槽7内壁之间产生缝隙，如此挤压块24便有着形变的空间，避免硬性接触挤断挤压块24，其余位置的挤压块24因贯通口12内壁边缘处均为圆角设计，故此不会产生硬性接触，当插柱6完全插入后，挤压块24便会在插柱6左侧外壁的挤压下发生形变，由于其上开设有多个环槽27和圆腔28以及圆腔28内壁上的贯穿槽29，所以挤压块24可发生的形变量较大，这样一来便可在插柱6与盾构管片孔洞内壁之间产生一个相互挤压的力，使得插柱6与和其所在盾构管片相连的另一个盾构管片产生连接，更加提高了两个盾构管片的固定牢固度，实用性强。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。