一种防渗地铁隧道管片的制作方法

1.本技术涉及地铁工程的领域，尤其是涉及一种防渗地铁隧道管片。


背景技术：

2.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。管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，管片的质量影响着隧道的防水性能及耐久性能。
3.现有管片上均镶嵌有若干个防水条，防水条一般设置有两条，两条防水条沿管片的高度方向排列。在安装管片时，操作人员逐片将管片安装至隧道的内壁上，使多个管片围成一圈，并逐圈施工，直至将整个隧道施工完成。
4.随着管片的使用时间逐渐变长，防水条会发生腐蚀，导致管片的防渗水效果降低，土壤中的水可能沿两个管片的接口处渗透至隧道中，从而导致隧道中设备的使用年限降低。


技术实现要素：

5.为了减少对隧道中设备的使用年限产生的不利影响，本技术提供一种防渗地铁隧道管片。
6.本技术提供的一种防渗地铁隧道管片采用如下的技术方案：一种防渗地铁隧道管片，所述管片安装在隧道中，所述管片包括管片本体，所述管片本体的下表面上开设有两组插接孔，所述管片本体的两个扇形表面上均开设有与所述插接孔对应设置的插接槽，所述插接槽与所述插接孔连通，两个所述管片本体相对应的插接槽中共同插接有一个螺栓，所述螺栓的端部凸出于所述插接孔，且所述螺栓的端部螺纹连接有螺母，所述螺母抵接在所述管片本体的下表面，所述管片本体的其中一个扇形侧壁上开设有与所述插接槽对应设置的安装槽，所述安装槽位于所述插接槽上方，且所述管片本体的另一个扇形侧壁上与所述插接槽对应的位置设有配合槽，每个所述配合槽均与对应的所述安装槽配合；所述安装槽的槽底壁上固定连接有若干个抵紧弹簧，若干个所述抵紧弹簧上共同固定连接有密封块，所述密封块滑动插接在安装槽中，所述密封块远离所述抵紧弹簧的侧壁上开设有贯穿所述密封块的安装孔，所述安装孔中滑动连接有两个套筒，两个所述套筒沿所述管片本体的高度方向滑动，所述套筒的内底壁上固定连接有若干个密封弹簧，若干个所述密封弹簧上共同固定连接有密封板，所述密封板滑动插接在所述套筒中，当所述密封弹簧处于自然状态时，所述密封板凸出于所述套筒，且所述密封板凸出于所述密封块。
7.通过采用上述技术方案，当操作人员需要将新的管片本体与隧道中的管片本体固定时，操作人员通过盾构机抓取新的管片本体，并向相互靠近的方向推动两个密封板，密封板移动对密封弹簧进行压缩，同时密封板推动套筒向相互靠近的方向移动，直至两个套筒抵接，随着操作人员继续推动密封板，密封板持续压缩密封弹簧，直至密封板完全位于套筒
中，且两个密封板均位于密封块中，此时操作人员可以向安装槽中推动密封块，直至密封块完全位于安装槽中。
8.当密封块完全推入安装槽中时，密封弹簧恢复形变并推动密封板向套筒外移动，直至密封板与安装槽的槽壁接触，此时密封弹簧仍处于压缩状态，使密封板与安装槽的槽壁抵接；操作人员保持此时密封块的状态，然后操纵盾构机使管片本体与隧道中的管片本体对齐，此时安装槽与对应的配合槽对齐，抵紧弹簧恢复形变并推动密封块以及密封板向配合槽中移动，直至抵紧弹簧完全恢复形变，此时密封块远离抵紧弹簧的一端插接在配合槽中，且密封板与配合槽的槽壁抵接，密封块与配合槽配合对两个管片本体之间的缝隙进行封堵，减小土壤中的水沿两个管片本体之间的缝隙渗透至隧道中的可能性，从而减少对隧道中的设备使用年限的不利影响。
9.可选的，所述密封块中开设有一个空腔，所述空腔与所述安装孔连通，所述密封块的上表面还开设有一个储水槽，所述储水槽的槽底壁上开设有与所述空腔连通的通孔，所述通孔相对的两个侧壁上转动连接有一个封堵通孔的承接板，所述承接板靠近所述抵紧弹簧的一侧与所述空腔的腔壁之间固定连接有扭簧，所述承接板对所述通孔进行封堵，所述空腔的内壁上一体成形有斜台，所述斜台远离所述抵紧弹簧的一侧高于所述斜台靠近所述抵紧弹簧的一侧；所述空腔靠近所述抵紧弹簧的腔壁上固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧远离所述抵紧弹簧的一端固定连接有水斗，所述水斗位于所述承接板与所述空腔的腔壁配合位置的下方，所述水斗远离所述支撑弹簧的一端固定连接有加固块，所述加固块远离所述水斗一端的高度大于所述加固块靠近所述水斗一端的高度，所述加固块位于两个所述套筒之间，且上方的所述套筒搭接在所述加固块上。
10.通过采用上述技术方案，当土壤中有水流入密封块与配合槽槽壁之间的缝隙时，水落至储水槽中，随着承接板上水量的增多，承接板逐渐向空腔中转动，承接板转动使扭簧发生形变，当承接板与空腔的腔壁分离时，承接板上的水落至水斗中，同时扭簧恢复形变并带动承接板向上转动，直至承接板与空腔的腔壁再次配合；随着水斗中水的逐渐增多，水斗向靠近抵紧弹簧的方向移动，水斗移动的同时对支撑弹簧进行压缩，并拉动加固块向空腔中移动，加固块移动的同时推动两个套筒向相互远离的方向移动，从而使密封板与配合槽槽壁的抵紧效果更好，减小密封块向配合槽外移动的可能性。
11.可选的，所述储水槽靠近所述抵紧弹簧的一端高于所述储水槽远离所述抵紧弹簧的一端，且所述承接板靠近所述抵紧弹簧的一端高于所述承接板靠近所述抵紧弹簧的一端。
12.通过采用上述技术方案，使落至承接板上的水流至承接板远离抵紧弹簧的一端进行储存，从而可以更好的按动承接板转动。
13.可选的，所述管片本体的下表面开设有插入孔，所述密封块的下表面上开设有定位槽，所述插入孔与所述插接槽以及所述定位槽连通，所述定位槽与所述插接孔处设有使所述密封块固定的定位组件。
14.通过采用上述技术方案，减少操作人员在对齐两个管片本体时需要手动保持密封块位于安装槽中的状态，方便操作人员对齐两个管片本体。
15.可选的，所述定位组件包括所述定位槽底壁上固定连接的连接弹簧，所述连接弹
簧上固定连接有定位杆，所述定位杆远离所述连接弹簧的一端固定连接有定位钩，所述连接弹簧处于自然状态时，所述定位杆以及所述定位钩完全位于所述定位槽中，所述插入孔中可拆卸插接有一个拉紧杆，所述拉紧杆位于所述插入孔的一端固定连接有一个与所述定位钩配合的拉紧钩，所述拉紧杆远离所述定位钩的一端侧壁上开设有销孔，所述销孔中插接有定位销。
16.通过采用上述技术方案，当密封块完全位于安装槽中时，操作人员将拉紧杆连接有拉紧钩的一端朝上插至插入孔中，并转动拉紧杆使定位钩与拉紧钩配合，然后向下拉动拉紧杆，拉紧杆移动带动定位杆移动，定位杆移动对连接弹簧进行拉伸，当拉紧杆开设销孔的位置凸出管片本体时，操作人员将定位销插入销孔中，然后松开拉紧杆，此时连接弹簧恢复形变并拉动定位杆以及拉紧杆向上移动，直至定位销与管片本体抵接，此时连接弹簧仍处于拉伸状态，定位杆远离连接弹簧的一端插接在插入孔中，且定位钩与拉紧钩位于插接槽中，此时定位杆与插入孔配合对密封块进行固定。
17.当操作人员使用盾构机将两个管片本体对齐后，操作人员取螺栓通过插接孔插入插接槽中，当螺栓的端部与定位钩以及拉紧钩接触时，操作人员通过锤子等工具敲击螺栓，使螺栓对拉紧钩以及定位钩进行撞击，从而使定位钩与拉紧钩分离，此时连接弹簧恢复形变并拉动定位杆以及定位钩向定位槽中移动，同时拉紧杆因重力向下掉落，直至拉紧杆与管片本体分离，当定位杆以及定位钩完全位于定位槽中时，抵紧弹簧恢复形变并将密封块推入配合槽中；操作人员继续推动螺栓，直至螺栓的端部位于管片本体外，最后将螺母拧动至螺栓上。
18.可选的，所述螺栓的两端均设有尖端。
19.通过采用上述技术方案，使螺栓更可以更好的分开定位钩与拉紧钩。
20.可选的，所述配合槽的槽口处的高度大于所述配合槽槽底处的高度。
21.通过采用上述技术方案，减小了密封块在向配合槽移动的过程中与隧道中的管片本体发生卡滞的可能性。
22.可选的，所述安装孔相对应的两个孔壁上均开设有滑槽，所述滑槽沿所述管片本体的高度方向设置，所述套筒上固定连接有与所述滑槽对应的滑块，每个所述滑块均滑动插接在对应的滑槽中。
23.通过采用上述技术方案，当套筒沿安装孔移动时，滑块与滑槽配合，减小套筒与安装孔的孔壁发生卡滞的可能性。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过设置安装槽、配合槽、抵紧弹簧、密封块、安装孔、套筒、密封弹簧以及密封板，对两个管片本体之间的缝隙进行密封，减小了土壤中的水沿两个管片本体之间的缝隙渗透至隧道中的可能性，减少了对隧道中的设备使用年限的不利影响；2.通过设置空腔、通孔、斜台、支撑弹簧、水斗以及加固块，使流入水斗中的水推动水斗移动，水斗移动带动加固块移动，从而使密封板与配合槽槽壁的抵紧效果更好，减小密封块向配合槽外移动的可能性；3.通过设置定位槽、连接弹簧、定位杆、定位钩、拉紧杆、拉紧钩、销孔以及定位销，减少了在对齐两个管片本体时需要操作人员手动对固定块进行固定的情况。
附图说明
25.图1是本技术实施例体现管片整体结构的剖视图。
26.图2是本技术实施例体现固定组件对密封块进行固定时密封块与管片本体位置关系的剖视图。
27.图3是本技术实施例体现固定组件整体结构的剖视图。
28.图4是本技术实施例体现密封块整体结构的示意图。
29.图5是本技术实施例体现两个管片连接关系的剖视图。
30.图6是体现图4中a处的放大图。
31.图7是本技术实施例体现套筒与密封板连接关系的剖视图。
32.图8是体现图7中b处结构的放大图。
33.附图标记说明：1、管片本体；11、插接孔；12、插接槽；13、安装槽；14、配合槽；15、插入孔；2、抵紧弹簧；3、密封块；31、定位槽；32、空腔；33、储水槽；34、通孔；35、安装孔；351、滑槽；4、定位组件；41、连接弹簧；42、定位杆；43、定位钩；44、拉紧杆；441、销孔；45、拉紧钩；46、定位销；5、承接板；6、密封组件；61、套筒；611、滑块；62、密封弹簧；63、密封板；64、斜台；65、支撑弹簧；66、水斗、67、支杆、68、加固块；7、螺栓。
具体实施方式
34.以下结合图1-图6对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种防渗地铁隧道管片。参照图1与图2，管片安装在隧道的内壁上，管片包括管片本体1，管片本体1沿隧道轴线的方向为管片本体1的长度方向，管片本体1的跨度为管片本体1的宽度，管片本体1的下表面上开设有两组插接孔11，插接孔11的轴向沿管片本体1的高度方向设置，每组插接孔11的数量为三个，三个插接孔11沿管片本体1的宽度方向均匀分布，两组插接孔11沿管片本体1的长度方向分布，且两组插接孔11各位于管片本体1的两侧。管片本体1的两个扇形侧壁上与插接孔11对应的位置均开设有插接槽12，插接槽12与插接孔11连通。
36.管片本体1其中一个开设插接槽12的侧壁上开设有若干个安装槽13，安装槽13的数量与插接槽12的数量对应，且安装槽13位于插接槽12上方，三个安装槽13的弧长的和近似等于管片本体1的弧长；管片本体1的另一个扇形侧壁上开设有与安装槽13一一对应的配合槽14，安装槽13的深度方向与配合槽14的深度方向均沿管片本体1的长度方向设置。
37.安装槽13中固定连接有多个抵紧弹簧2，抵紧弹簧2的长度方向沿管片本体1的长度方向设置，多个抵紧弹簧2沿管片本体1的宽度方向排列，多个抵紧弹簧2上共同固定连接有一个密封块3，密封块3滑动插接在安装槽13中，本实施例中抵紧弹簧2的数量为两个；初始状态时，抵紧弹簧2处于自然状态，密封块3远离抵紧弹簧2的一端凸出于安装槽13。
38.在安装管片本体1时，操作人员需要向安装槽13中推动密封块3，使密封块3向安装槽13中移动，同时密封块3对抵紧弹簧2进行压缩，当密封块3完全位于安装槽13中时，操作人员将管片本体1与隧道中对应的管片本体1对接，且对接两个管片本体1时，操作人员需要保持密封块3完全位于安装槽13中；为了使操作人员在对接两个管片本体1的过程中可以更方便的保持密封块3位于安装槽13中的状态，管片本体1中设有对密封块3进行固定的定位组件4。
39.参照图2与图3，管片本体1的下表面上与安装槽13对应的位置开设有插入孔15，插入孔15与插接槽12以及安装槽13连通，密封块3的下表面上开设有定位槽31，当定位槽31与插入孔15共轴线时，密封块3完全位于安装槽13中。定位组件4包括固定连接在定位槽31底壁上的连接弹簧41，连接弹簧41上固定连接有一个定位杆42，定位杆42位于定位槽31中，定位杆42远离连接弹簧41的一端固定连接有一个定位钩43，当连接弹簧41处于自然状态时，定位杆42以及定位钩43完全位于定位槽31中。
40.插入孔15中滑动插接有一个拉紧杆44，拉紧杆44靠近定位杆42的一端也固定连接有一个拉紧钩45，拉紧钩45与定位钩43配合；拉紧杆44的侧壁上还开设有贯穿拉紧杆44的销孔441，销孔441中插接有一个定位销46，销孔441的轴线与拉紧钩45远离拉紧杆44一端的距离为d1，管片本体1的下表面与安装槽13靠近拉紧杆44的槽壁之间的距离为d2，d1小于d2。
41.当操作人员需要将管片本体1与隧道上对应的管片本体1对齐时，首先向安装槽13中推动密封块3，密封块3移动的同时对抵紧弹簧2进行压缩；当密封块3完全位于安装槽13中时，定位槽31与插入孔15对齐，此时操作人员将拉紧杆44靠近拉紧钩45的一端朝上插至插入孔15中，当拉紧钩45与定位钩43配合时，拉紧杆44开设销孔441的位置位于插入孔15中，操作人员向下拉动拉紧杆44，拉紧杆44带动定位杆42向下移动，定位杆42移动的过程中对连接弹簧41进行拉伸。
42.当拉紧杆44开设销孔441的位置位于管片本体1外时，定位杆42远离连接弹簧41的一端位于插入孔15中，此时操作人员将定位销46插入销孔441中，最后松开拉紧杆44，连接弹簧41恢复形变并拉动定位杆42以及拉紧杆44向上移动，直至定位销46与管片本体1抵接，此时连接弹簧41仍处于拉伸状态，定位杆42远离连接弹簧41的一端仍插接在插入孔15中，拉紧钩45与定位钩43均位于插接槽12中；定位杆42与插入孔15配合对密封块3进行固定，从而方便操作人员对两个管片本体1进行对齐。
43.参照图4与图5，密封块3中开设有空腔32，密封块3的上表面上开设有储水槽33，储水槽33底壁远离抵紧弹簧2的一端低于储水槽33底壁靠近抵紧弹簧2的一端；储水槽33的底壁上开设有与空腔32连通的通孔34， 密封块3中转动连接有一个转杆，转杆位于密封块3靠近抵紧弹簧2的一侧，转杆的轴向沿管片本体1的宽度方向设置，转杆上套接有扭簧，转杆上还固定连接有承接板5，扭簧的一端与承接板5固定连接，扭簧的另一端固定连接在空腔32的腔壁上。
44.承接板5对通孔34进行封堵，且承接板5沿管片本体1的长度方向倾斜，承接板5远离抵紧弹簧2的一侧低于承接板5靠近抵紧弹簧2的一侧，承接板5的上表面与储水槽33的槽壁配合，对流至密封块3上的水进行储存。
45.参照图4、图5与图6，密封块3远离抵紧弹簧2的侧壁上开设有安装孔35，安装孔35的长度方向沿管片本体1的宽度方向设置，且安装孔35贯穿密封块3，安装孔35与空腔32连通；密封块3开设安装孔35一侧的两个内侧壁上均开设有一个滑槽351，两个滑槽351沿密封块3的长度方向排列，滑槽351的长度方向沿管片本体1的高度方向设置。参照图5、图7与图8，密封块3上还设有密封组件6，密封组件6包括安装孔35中滑动连接的两个套筒61，套筒61的长度方向沿管片本体1的宽度方向设置，套筒61上固定连接有与滑槽351对应的滑块611，每个滑块611均滑动插接在对应的滑槽351中。
46.参照图4、图5与图7，两个套筒61的开口朝相互远离的方向设置，套筒61的内底壁上固定连接有多个密封弹簧62，多个密封弹簧62沿管片本体1的宽度方向均匀排列，多个密封弹簧62上共同固定连接有一个密封板63，密封板63滑动插接在对应的套筒61中；当密封弹簧62处于自然状态时，密封板63远离密封弹簧62的一端凸出于套筒61。
47.空腔32的底壁上一体成形有斜台64，斜台64远离抵紧弹簧2的一侧高于斜台64靠近抵紧弹簧2的一侧；空腔32靠近抵紧弹簧2的腔壁上固定连接有若干个支撑弹簧65，若干个支撑弹簧65远离抵紧弹簧2的一端共同固定连接有水斗66，本实施例中支撑弹簧65的数量为两个；水斗66的长度方向沿管片本体1的宽度方向设置，水斗66的下表面与斜台64的上表面滑动接触，当支撑弹簧65处于自然状态时，水斗66位于承接板5与空腔32配合位置的下方。
48.水斗66远离支撑弹簧65的外侧壁上固定连接有一个支杆67，支杆67的倾斜角度与斜台64的倾斜角度一致；支杆67远离水斗66的一端固定连接有加固块68，加固块68为棱台，且加固块68远离支杆67一端的宽度大于加固块68靠近支杆67一端的高度。当支撑弹簧65处于自然状态时，加固块68远离支杆67的一端凸出于密封块3远离抵紧弹簧2的一侧，且加固块68位于两个套筒61之间，加固块68上方的套筒61搭接在加固块68上，且加固块68上方的套筒61远离加固块68的表面低于密封块3的上表面。
49.当操作人员需要将密封块3推动至安装槽13中前，操作人员首先向相互靠近的方向按动两个密封板63，加固块68下方的密封板63移动推动密封弹簧62以及套筒61向靠近加固块68的方向移动，当加固块68下方的套筒61与加固块68接触后，操作人员继续向相互靠近的方向按动两个密封板63，使密封板63向套筒61中移动，密封板63移动的同时对密封弹簧62进行压缩；当两个密封板63均位于安装孔35中时，操作人员可以向安装槽13中推动密封块3，当密封块3完全位于安装槽13中时，操作人员可以对密封块3进行固定。
50.当密封块3固定好后，操作人员操控盾构机将管片本体1与隧道中对应的管片本体1对齐，当两个管片本体1对齐后，操作人员拿取螺栓7，将螺栓7通过插接孔11向插接槽12中递送；当螺栓7的端部与拉紧钩45以及定位钩43接触时，操作人员使用锤子等工具敲击螺栓7，使螺栓7撞击拉紧钩45与定位钩43，直至拉紧钩45与定位钩43分离。为了使螺栓7可以更好的分离拉紧钩45与定位钩43，螺栓7的两端均设有尖端。
51.当拉紧钩45与定位钩43分离后，连接弹簧41恢复形变并拉动定位杆42向定位槽31中移动，同时拉紧杆44因重力向下移动，从而使拉紧杆44可以自动与管片本体1分离；当定位杆42完全位于定位槽31中时，抵紧弹簧2恢复形变并推动密封块3向配合槽14中移动。为了减少密封块3向配合槽14中移动时与开设配合槽14的管片本体1发生卡滞的情况，配合槽14的槽口高度大于安装槽13的槽底高度，配合槽14的上槽壁以及下槽壁呈倾斜状。
52.当密封板63以及套筒61移动至配合槽14的槽口处时，密封弹簧62恢复形变并推动密封板63向套筒61外移动，使密封板63始终与配合槽14的槽壁抵接，且使两个套筒61均与加固块68抵接。随着密封块3继续向配合槽14中移动，配合槽14的槽壁推动两个密封板63逐渐向套筒61中移动，密封板63移动对密封弹簧62进行压缩，使密封板63始终保持与配合槽14的槽壁抵接，从而使密封块3与配合槽14的配合效果更好。
53.当抵紧弹簧2完全恢复形变时，此时密封块3部分位于配合槽14中，密封块3与配合槽14配合对两个管片本体1之间的缝隙进行密封，减小土壤中的水沿两个管片本体1之间的
缝隙渗透至隧道中的可能性，减少了对隧道中设备使用年限的不利影响。
54.当隧道中有水流入两个管片本体1的缝隙时，水落至承接板5上，掉落至承接板5上的水沿倾斜的承接板5向远离抵紧弹簧2的方向流动，从而可以更好的推动承接板5转动，流至承接板5上的水在承接板5上进行储存，进一步减小了水沿两个管片本体1之间的缝隙流至隧道中的可能性。随着承接板5上的水逐渐增多，水按动承接板5转动，从而使扭簧发生形变，当承接板5与空腔32的腔壁脱离接触时，水沿承接板5与空腔32腔壁之间的缝隙流至水斗66中，水斗66对水进行储存，减少了水流至隧道中的情况，同时扭簧恢复形变并推动承接板5转动，直至承接板5重新与空腔32的腔壁配合。
55.随着水斗66中的水逐渐增多，水斗66沿斜台64向靠近抵紧弹簧2的方向移动，水斗66移动的同时对支撑弹簧65进行压缩，同时水斗66拉动支杆67以及加固块68向靠近支撑弹簧65的方向移动，加固块68移动的同时推动两个套筒61、密封弹簧62以及密封板63向相互远离的方向移动，从而使密封板63与配合槽14槽壁的抵紧效果更好，减小了密封块3脱离配合槽14的情况。
56.本技术实施例一种防渗地铁隧道管片的实施原理为：当操作人员需要安装管片本体1时，操作人员首先将密封板63推入套筒61中，并将密封块3推入安装槽13中，将拉紧杆44插至插入孔15中，使定位钩43与拉紧钩45配合后，向下拉动拉紧杆44，并将定位销46插入销孔441中；接着将螺栓7插入插接槽12中，当螺栓7的一端与拉紧钩45以及定位钩43接触时，操作人员使用锤子等工具击打螺栓7，直至拉紧钩45与定位钩43分离；此时抵紧弹簧2恢复形变将密封块3推入配合槽14中，使密封块3位于配合槽14中，且密封板63与安装槽13的槽壁抵接；此时继续递送螺栓7，使螺栓7的两端均凸出于插接孔11，并将螺母拧动至螺栓7上。
57.当有水流入两个管片本体1的缝隙中时，水落至承接板5上，随着承接板5上水量的增多，承接板5向空腔32中转动，承接板5上的水落至水斗66中；随着水斗66中的水逐渐增多，水斗66移动并对支撑弹簧65进行压缩，同时水斗66拉动支杆67以及加固块68移动，加固块68移动的同时推动两个套筒61向相互远离的方向移动，使密封板63与配合槽14的槽壁进一步抵紧。
58.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。