本發(fā)明涉及盾構隧道，具體涉及一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構。

背景技術：

1、盾構隧道是利用盾構機進行挖掘并通過安裝管片形成襯砌結構的隧道。管片的類型按材質分為鋼筋混凝土管片、鋼管片、鑄鐵管片、鋼纖維混凝土管片和復合材料管片。相鄰管片之間通過接頭結構連接。

2、相較于管片管身部位，接頭處結構剛度、強度較小，是盾構隧道結構中相對薄弱位置。針對接頭結構足尺試驗結果和實際工程的調查表明，結構的破損較多發(fā)生在隧道接頭部位，接頭作為盾構隧道結構中的關鍵部位，其力學性能和使用性能在很大程度上影響了整個襯砌結構的力學性能和使用性能。

3、國內盾構法隧道襯砌基本使用螺栓作為連接件。接頭采用螺栓連接，具有一定的局限性，如:（1）螺栓連接，對管片拼裝精度要求極高，同時螺栓的安裝作業(yè)由人工完成，當由于管片、螺栓的制作誤差、管片拼裝誤差較大時，螺栓安裝會出現(xiàn)困難，而且時常會因為暴力拼裝使管片產生初始應力，對管片成型質量造成不利影響;（2）螺栓手孔的設置導致管片截面削弱，致使手孔附近的管片易出現(xiàn)開裂或破損現(xiàn)象;（3）螺栓、鋼筋等結構在環(huán)間接頭承載過程中，處于彈性狀態(tài)，其材料自身強度并未完全發(fā)揮，只是螺栓周圍的混凝土出現(xiàn)損傷。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關技術中的技術問題之一。

2、為此，本發(fā)明具體提供下述技術方案：

3、一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，包括承插式結構、轉子組件、螺桿、預埋件一和預埋件二；

4、所述預埋件二用于設置在一管片的連接側；

5、所述預埋件一具有安裝圓槽，所述預埋件一用于設置在另一相鄰管片的連接側；

6、所述螺桿的一端通過所述承插式結構與所述預埋件二連接，所述螺桿的另一端通過所述轉子組件與所述安裝圓槽的內壁活動連接。

7、優(yōu)選地，沿著所述預埋件二的軸向，所述螺桿包括依次連接的插入段、螺帽段、套接段以及螺紋段；

8、所述轉子組件包括多個轉動件以及與其一一對應的多個旋接件；

9、每一所述轉動件均轉動設置在所述套接段上，每一所述轉動件上均具有旋裝部，每一所述旋接件的一側均轉動連接在對應所述旋裝部，每一所述旋接件的另一側轉動安裝在所述安裝圓槽的內壁上；

10、所述螺桿還包括螺紋套設在所述螺紋段的螺母。

11、優(yōu)選地，所述轉動件是轉動套設在所述套接段的圓筒形結構。

12、優(yōu)選地，所述旋裝部是通過間隔凸臺固定在所述圓筒形結構表面的桿形結構。

13、優(yōu)選地，所述安裝圓槽的內壁上對應所述旋接件的位置上均具有帶轉孔凸起；

14、所述旋接件包括轉動嵌設在所述帶轉孔凸起的轉孔內的轉桿以及由所述轉桿的兩端向垂直與自身軸線的方向延伸形成的兩個接板，兩個所述接板還通過套孔分別轉動套設在所述桿形結構的兩端。

15、優(yōu)選地，所述桿形結構、間隔凸臺和圓筒形結構為一體化結構。

16、優(yōu)選地，相鄰所述圓筒形結構之間通過階梯面進行咬合。

17、優(yōu)選地，所述螺帽段的邊沿呈正多邊形。

18、優(yōu)選地，所述套接段靠近所述螺帽段的一端設置有擠壓環(huán)凸。

19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較具有如下有益效果：

20、本發(fā)明的預埋件一和預埋件二分別預埋于相鄰管片中，通過預埋件的形式，充分發(fā)揮螺栓、鋼筋作用，提高螺栓整體承載力；螺桿的一端采用插入形式，接頭引入轉子組件，降低環(huán)間接頭對結構制作與拼裝誤差的敏感度；螺桿可進行固緊，確保接頭處抗剪剛度；通過優(yōu)化設計，可以實現(xiàn)接頭在剪力達到一定數(shù)值后，螺桿的固緊松動，使接頭剛度降低，實現(xiàn)運營過程中較極端條件下“剛-柔”狀態(tài)變化，提升接頭結構對極端條件的自適應性；通過后期對螺栓桿的再次固緊，可實現(xiàn)接頭結構剛度的恢復，實現(xiàn)接頭的可修復性。

技術特征：

1.一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于：包括承插式結構（1）、轉子組件（2）、螺桿（3）、預埋件一（4）和預埋件二（5）；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，沿著所述預埋件二（5）的軸向，所述螺桿（3）包括依次連接的插入段（31）、螺帽段（32）、套接段（33）以及螺紋段（34）；

3.根據(jù)權利要求2所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，所述轉子（21）是轉動套設在所述套接段（33）的圓筒形結構。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，所述旋裝部（211）是通過間隔凸臺（2111）固定在所述圓筒形結構表面的桿形結構（2112）。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，所述安裝圓槽（6）的內壁上對應所述旋接件（22）的位置上均具有帶轉孔凸起（61）；

6.根據(jù)權利要求4所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，所述桿形結構（2112）、間隔凸臺（2111）和圓筒形結構為一體化結構。

7.根據(jù)權利要求3所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，相鄰所述圓筒形結構之間通過階梯面（212）進行咬合。

8.根據(jù)權利要求2所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，所述螺帽段（32）的邊沿呈正多邊形。

9.根據(jù)權利要求2所述的一種剛-柔插入式盾構隧道接頭結構，其特征在于，所述套接段（33）靠近所述螺帽段（32）的一端設置有擠壓環(huán)凸（35）。

技術總結
本發(fā)明涉及盾構隧道技術領域，公開了一種剛?柔承插式盾構隧道接頭結構，包括承插式結構、轉子組件、螺桿、預埋件一和預埋件二；本發(fā)明的預埋件一和預埋件二分別預埋于相鄰管片中，通過預埋件的形式，充分發(fā)揮螺栓、鋼筋作用，提高螺栓整體承載力；螺桿的一端采用插入形式，接頭引入轉子組件，降低環(huán)間接頭對結構制作與拼裝誤差的敏感度；螺桿可進行固緊，確保接頭處抗剪剛度；通過優(yōu)化設計，可以實現(xiàn)接頭在剪力達到一定數(shù)值后，螺桿的固緊松動，使接頭剛度降低，實現(xiàn)運營過程中較極端條件下“剛?柔”狀態(tài)變化，提升接頭結構對極端條件的自適應性；通過后期對螺栓桿的再次固緊，可實現(xiàn)接頭結構剛度的恢復，實現(xiàn)接頭的可修復性。

技術研發(fā)人員：孫基斌,韓思佳,趙學滿,鄭剛,孫玉龍,溫洋,崔濤,楊貴生,齊春雨,張春雷,張鵬
受保護的技術使用者：天津大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9