一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓及其使用方法

本发明属于轨道交通管片接头螺栓领域，是一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓及其使用方法。

背景技术：

1、随着我国城市发展及地下空间的开发利用，已经建成及正在修建的盾构隧道数量显著增多。在盾构隧道施工的过程中，由于管片的制造和安装等因素，难免会出现管片之间的微小偏差，这样就会导致管片之间的连接不够紧密，传统螺栓的安装出现困难，从而影响隧道的使用寿命和安全性。由于外部环境作用力以及列车的振动的影响，传统螺栓还存在使用一段时间后的脱落问题。管片接头螺栓的存在是为了保证管片连接的牢固性和安全性，发挥抗弯和抗剪作用，防止管片松动或脱落。施工过程中，传统螺栓的安装困难需要花费大量的人力、物力和精力，同时安装过程中易对管片的素混凝土造成损伤。如何发明一种在施工过程中易于安装且不影响自身抗弯作用的螺栓，成为行业亟需。

技术实现思路

1、针对当今施工过程中螺栓安装困难等问题，本发明的目的是提供一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，通过先后安装拼装螺栓变截面单元、拼装螺栓恒截面单元，以及螺栓拼装面连接单元、螺栓扣件和弹簧的配合连接，确保弯螺栓的安装简便以及自身良好的抗弯性能，同时有效避免了螺栓脱落的问题。

2、本发明采用以下技术方案实现：

3、一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，包括：

4、拼装螺栓变截面单元，其一端面直径大于另一端面的直径，较大直径端面设有圆形凹槽及环绕所述圆形凹槽的圆环凹槽，圆环凹槽内设有多个固定件；

5、螺栓拼装面连接单元，设于所述圆形凹槽内，设有较大圆柱空腔、较小圆柱空腔及多个圆柱通道，较小圆柱空腔设于螺栓拼装面连接单元的端面，较大圆柱空腔连接于所述较小圆柱空腔的底部，多个圆柱通道设于所述螺栓拼装面连接单元的另一端面并与较大圆柱空腔连通；

6、拼装螺栓恒截面单元，周壁设有圆环坑槽，所述拼装螺栓恒截面单元一端伸入所述较大圆柱空腔，所述圆环坑槽位于所述较小圆柱空腔处，所述较小圆柱空腔的腔壁止挡所述拼装螺栓恒截面单元脱离；

7、粘结剂，设于所述较大圆柱空腔内并通过所述圆柱通道进入所述圆形凹槽，将所述拼装螺栓变截面单元、螺栓拼装面连接单元及拼装螺栓恒截面单元粘结；

8、多个螺栓扣件，分别可滑动地套设于所述固定件，所述螺栓扣件受弹性件弹性抵持伸出以锁扣所述螺栓拼装面连接单元。

9、进一步地，所述固定件的数量为四个，并等间隔设于所述圆环凹槽；

10、所述螺栓扣件包括连接部及锁扣部，所述连接部可滑动地套设于所述固定件，所述锁扣部垂直连接于所述连接部，所述锁扣部末端延伸至所述圆形凹槽处以锁住所述螺栓拼装面连接单元。

11、进一步地，由所述螺栓拼装面连接单元端面中心到边缘，多个小圆柱通道的数量逐渐增多，且每个小圆柱通道的半径逐渐减少。

12、进一步地，所述较小圆柱空腔的高度大于所述圆环坑槽的高，使所述螺栓拼装面连接单元与所述拼装螺栓恒截面能够单元在一定范围内相对移动。

13、进一步地，所述圆形凹槽、圆环凹槽以及螺栓拼装面连接单元的高度一致。

14、进一步地，所述拼装螺栓变截面单元在螺栓拼装面的直径大于拼装螺栓恒截面单元在螺栓拼装面的直径。

15、本发明还提供一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓的使用方法，包括：

16、提供拼装螺栓变截面单元，其固定件上分别套设弹性件及螺栓扣件，将其装配于对应管片；

17、对管片进行拼装；

18、提供拼装螺栓恒截面单元与螺栓拼装面连接单元，拼装螺栓恒截面单元端部卡入所述较大圆柱空腔内，向所述较大圆柱空腔加入粘结剂；

19、压缩弹性件，使多个螺栓扣件打开，将螺栓拼装面连接单元装入所述圆形凹槽，释放弹性件推动多个螺栓扣件将螺栓拼装面连接单元锁扣；

20、将拼装螺栓恒截面单元在螺栓拼装面连接单元内进行活塞运动，将较大圆柱空腔内的粘结剂从多个小圆柱通道挤压出去，将所述拼装螺栓变截面单元、螺栓拼装面连接单元及拼装螺栓恒截面单元粘结。

21、有益效果

22、本发明一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，与现有技术相比，本发明先后安装拼装螺栓变截面单元、拼装螺栓恒截面单元，以及螺栓拼装面连接单元、螺栓扣件和弹簧的配合连接，确保弯螺栓的安装简便以及自身良好的抗弯性能，同时有效避免了螺栓脱落的问题。

技术特征：

1.一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，其特征在于，所述固定件的数量为四个，并等间隔设于所述圆环凹槽；

3.根据权利要求1所述的一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，其特征在于，由所述螺栓拼装面连接单元端面中心到边缘，多个小圆柱通道的数量逐渐增多，且每个小圆柱通道的半径逐渐减少。

4.根据权利要求1所述的一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，其特征在于，所述较小圆柱空腔的高度大于所述圆环坑槽的高，使所述螺栓拼装面连接单元与所述拼装螺栓恒截面能够单元在一定范围内相对移动。

5.根据权利要求1所述的一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，其特征在于，所述圆形凹槽、圆环凹槽以及螺栓拼装面连接单元的高度一致。

6.根据权利要求1所述的一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓，其特征在于，所述拼装螺栓变截面单元在螺栓拼装面的直径大于拼装螺栓恒截面单元在螺栓拼装面的直径。

7.一种如权利要求1所述的一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓的使用方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种变截面拼装式盾构隧道弯螺栓及其使用方法，该螺栓包括拼装螺栓变截面单元、螺栓拼装面连接单元、拼装螺栓恒截面单元以及螺栓扣件。螺栓拼装面连接单元用于连接两头螺栓且内部装有粘结剂。螺栓扣件装配于拼装螺栓变截面单元，在弹性件的作用下，紧紧扣住插入的拼装螺栓恒截面单元，使两头螺栓紧密配合。本发明能够有效解决因管片之间螺孔位置偏差而导致螺栓装配困难问题，避免螺栓装配后的一段时间内的脱落现象，充分发挥弯螺栓的抗弯抗剪性能，减少盾构隧道变形，保障列车安全运行。技术研发人员：金浩,李泽受保护的技术使用者：东南大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12