一种区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩及连接螺栓

技术领域

本发明属于连接螺栓领域，尤其涉及一种区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩及连接螺栓。

背景技术

地铁盾构隧道已被广泛采用，作为盾构隧道最主要部分的钢筋混凝土管片不仅要承载隧道外侧的土压、水压，保持隧道净空，防止渗漏，同时还要在盾构施工过程中承受施工载荷。地铁盾构管片由内径φ5500mm、外径φ6200m的管片组成。纵向管片宽度1.5m，环向管片一般分为以下几种类型：标准块、模形块、相邻块。环向、纵向管片使用连接螺栓拼装连接牢靠。

纵向连接螺栓每环1个，环向连接螺栓每环1个。连接螺栓一端为固定端，另一端为活动端。地下区间因潮湿、阴暗、温度等原因，裸露出来的连接螺栓端头容易锈蚀，故一般在隧道拱腰以上采用单组份聚氨酯密封胶密封，然后粘结高密度聚乙烯或聚丙烯塑料保护罩。

因列车振动、施工可靠性、聚氨酯密封胶粘结力等多种因素，隧道内拱顶、拱腰附近的保护罩经常脱落，极易造成列车行车事故。因此，需要对现有的保护罩进行创新改进，设计出一种更加牢靠、不易脱落的保护罩，尤其是固定端头保护罩。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩及连接螺栓，旨在解决传统保护罩出现的易脱落的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩。所述保护罩包括：保护罩主体和设置在所述保护罩主体底部的定位锁扣；所述保护罩主体内部自下而上依次设有容纳第一垫圈的第一腔体和容纳固定螺母的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体首尾连通，所述第一腔体的内径和所述第一垫圈的外径相匹配；在所述保护罩安装到连接螺栓固定端头上的情况下，所述定位锁扣与所述第一垫圈的边缘卡合。

另外，本发明还提供了一种区间盾构管片连接螺栓。所述连接螺栓包括固定端头，其中，所述固定端头自下而上依次设有螺栓孔密封圈、第二垫圈、第一垫圈和固定螺母，所述第二垫圈的直径小于所述第一垫圈的直径；所述固定端头外套设有如上所述的保护罩，所述定位锁扣与所述第一垫圈凸出所述第二垫圈的部位卡合。

在以上技术方案中，连接螺栓固定端头采用两种不同大小的所述第一垫圈和所述第二垫圈，所述第一垫圈在上，所述第二垫圈在下，所述保护罩主体底部四周预留所述定位锁扣，安装时用力推动所述保护罩，当所述定位锁扣到达所述第一垫圈和所述第二垫圈之间时，所述定位锁扣与所述第一垫圈的边缘卡合，自动锁紧。同时，由于所述第一腔体的内径和所述第一垫圈的外径相匹配，使得所述保护罩主体对所述连接螺栓固定端头形成紧密径向夹持作用。在以上所述两方面共同作用下，所述保护罩卡扣紧密，大大减少了脱落的几率，有效防止连接螺栓锈蚀，从而减少了列车行车事故。

进一步，所述定位锁扣包括设置在所述保护罩主体内侧的内弹片和外侧的外弹片，所述内弹片和所述外弹片倾斜向上；在所述保护罩安装到连接螺栓固定端头上的情况下，所述内弹片和所述保护罩主体所成的夹角与所述第一垫圈的边缘卡合。在安装过程中，用力推动所述保护罩，所述内弹片受到压缩，贴紧所述第一垫圈的侧壁向下运动，当所述内弹片的尾端超过所述第一垫圈的下表面时，所述内弹片舒展开，进而卡合到所述第一垫圈上。当需要检修连接螺栓或更换所述保护罩时，一边按压所述外弹片，使得所述内弹片与所述保护罩主体轻微分离，同时对所述内弹片施加向外的力，将所述保护罩拔出，拆卸方便。

进一步，所述内弹片与所述保护罩主体连接的一端设置有弯折部，所述弯折部相比所述内弹片的其他部位厚度较薄。所述弯折部使得所述内弹片具有较好的弹性，且不易被折断。可选的，所述外弹片与所述保护罩主体连接的一端也设置有所述弯折部，所述弯折部相比所述外弹片的其他部位厚度较薄。

在一种可能的实施方式中，所述内弹片与所述保护罩主体之间设置有弹性连接件；所述弹性连接件使得所述内弹片与所述第一垫圈卡合时更加严密；可选的，所述外弹片与所述保护罩主体之间也设置有弹性连接件。进一步，所述弹性连接件包括但不限于弹簧、弹性塑料或橡胶等。在另一种可能的实施方式中，所述内弹片靠近所述保护罩主体的一侧设置有凹陷结构，所述凹陷结构里内置有磁铁，使得所述内弹片与所述第一垫圈进一步磁吸到一起，通过径向夹持、卡合和磁吸的三重作用，所述保护套连接更加紧密，更不易脱落。

进一步，所述定位锁扣至少有两个且均匀分布。

进一步，所述定位锁扣有4个且对称分布。

进一步，所述保护罩内顶面还设置有弹性垫片。安装所述保护罩的过程中，所述弹性垫片被压缩，使得所述内弹片能够向下运动，当所述保护罩卡合后，所述弹性垫片回弹，填满所述保护罩和所述固定螺母之间的微小空隙，进一步增大连接的紧密性。

进一步，所述第一腔体的内径大于所述第二腔体的内径，使得所述保护罩的内部形成阶梯型的腔体。由于所述第一垫圈的直径大于所述固定螺母的直径，采用这种内径逐级增大的腔体可以使各腔体分别与所述第一垫圈、所述固定螺母具有良好的适配性，起到稳固整体结构的作用。

进一步，本发明中的保护套采用高密度聚乙烯或聚丙烯塑料保护罩，具有防腐、耐久的性能，能够起到有效保护连接螺栓的作用。

进一步，所述第一垫圈凸出所述第二垫圈的部分下表面设置成向下弯折的结构，使得所述保护套卡合到所述第一垫圈上时，所述内弹片和所述第一垫圈的卡合更严密。

进一步，所述内弹片的长度基本等于所述第一垫圈凸出所述第二垫圈的长度，使得所述内弹片的尾部抵接到所述第二垫圈的侧面。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)所述保护罩具有防腐、耐久的性能，能够起到有效保护连接螺栓的作用；

(2)所述保护罩与所述连接螺栓固定端头卡合紧密，更加牢靠，不容易脱落，有效防止所述连接螺栓固定端头锈蚀，大大减少了行车事故的发生；

(3)所述保护罩采用卡合的方式与所述连接螺栓固定端头连接，施工简便、可靠，而且可以无损坏拆卸，再次回收利用。

附图说明

图1为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的结构示意图；

图2为图1的安装示意图；

图3为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的又一结构示意图；

图4为图3的安装示意图；

图5为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的又一结构示意图；

图6为图5中部分A的放大图；

图7为图5的安装示意图；

图8为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的又一结构示意图。

附图标记说明

1：保护罩主体；2：定位锁扣；21：内弹片；211：凹陷结构；212：磁铁；22：外弹片；23：弯折部；24：弹性连接件；3：第一垫圈；4：第一腔体；5：固定螺母；6：第二腔体；7：螺栓孔密封圈；8：第二垫圈；9：弹性垫片。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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。

图1为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的结构示意图；图2为图1的安装示意图；图3为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的又一结构示意图；图4为图3的安装示意图；图5为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的又一结构示意图；图6为图5中部分A的放大图；图7为图5的安装示意图；图8为本发明的区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩的又一结构示意图。如图1至图8所示，该区间盾构管片连接螺栓固定端头保护罩包括：保护罩主体1和设置在保护罩主体1底部的定位锁扣2；保护罩主体1内部自下而上依次设有容纳第一垫圈3的第一腔体4和容纳固定螺母5的第二腔体6，第一腔体4和第二腔体6首尾连通，第一腔体4的内径和第一垫圈3的外径相匹配；在保护罩安装到连接螺栓固定端头上的情况下，定位锁扣2与第一垫圈3的边缘卡合。

另外，本发明还提供了一种区间盾构管片连接螺栓。连接螺栓包括固定端头，其中，固定端头自下而上依次设有螺栓孔密封圈7、第二垫圈8、第一垫圈3和固定螺母5，第二垫圈8的直径小于第一垫圈3的直径；固定端头外套设有如上所述的保护罩，定位锁扣2与第一垫圈3凸出第二垫圈8的部位卡合。

在以上技术方案中，连接螺栓固定端头采用两种不同大小的第一垫圈3和第二垫圈8，第一垫圈3在上，第二垫圈8在下，保护罩主体1底部四周预留定位锁扣2，安装时用力推动保护罩，当定位锁扣2到达第一垫圈3和第二垫圈8之间时，定位锁扣2与第一垫圈3的边缘卡合，自动锁紧。同时，由于第一腔体4的内径和第一垫圈3的外径相匹配，使得保护罩主体1对连接螺栓固定端头形成紧密径向夹持作用。在以上两方面共同作用下，保护罩卡扣紧密，大大减少了脱落的几率，有效防止连接螺栓锈蚀，从而减少了列车行车事故。

进一步，定位锁扣2包括设置在保护罩主体1内侧的内弹片21和外侧的外弹片22，内弹片21和外弹片22倾斜向上；在保护罩安装到连接螺栓固定端头上的情况下，内弹片21和保护罩主体1所成的夹角与第一垫圈3的边缘卡合。在安装过程中，用力推动保护罩，内弹片21受到压缩，贴紧第一垫圈3的侧壁向下运动，当内弹片21的尾端超过第一垫圈3的下表面时，内弹片21舒展开，进而卡合到第一垫圈3上。当需要检修连接螺栓或更换保护罩时，一边按压外弹片22，使得内弹片21与保护罩主体1轻微分离，同时对内弹片21施加向外的力，将保护罩拔出，拆卸方便。

进一步，如图5至图7所示，内弹片21与保护罩主体1连接的一端设置有弯折部23，弯折部23相比内弹片21的其他部位厚度较薄。弯折部23使得内弹片21具有较好的弹性，且不易被折断。可选的，外弹片22与保护罩主体1连接的一端也设置有弯折部23，弯折部23相比外弹片22的其他部位厚度较薄。

在一种可能的方式中，如图3和图4所示，内弹片21与保护罩主体1之间设置有弹性连接件24；当定位锁扣2卡合到第一垫圈3边缘后，由于弹性连接件24的回弹作用，使得内弹片21与第一垫圈3卡合的更加严密；可选的，外弹片22与保护罩主体1之间也设置有弹性连接件24。进一步，弹性连接件24包括但不限于弹簧、弹性塑料或橡胶等。

在另一种可能的方式中，如图5至图7所示，内弹片21靠近保护罩主体1的一侧设置有凹陷结构211，凹陷结构211里内置有磁铁212，使得内弹片21与第一垫圈3进一步磁吸到一起，通过径向夹持、卡合和磁吸的三重作用，保护套连接更加紧密，更不易脱落。

进一步，定位锁扣2至少有两个且均匀分布。

进一步，定位锁扣2有4个且对称分布。

进一步，如图8所示，保护罩内顶面还设置有弹性垫片9。安装保护罩的过程中，弹性垫片9被压缩，使得内弹片21能够向下运动，当保护罩卡合后，弹性垫片9回弹，填满保护罩主体1顶部和固定螺母5之间的微小空隙，进一步增大连接的紧密性。

进一步，第一腔体4的内径大于第二腔体6的内径，使得保护罩的内部形成阶梯型的腔体。由于第一垫圈3的直径大于固定螺母5的直径，采用这种内径逐级增大的腔体可以使各腔体分别与第一垫圈3、固定螺母5具有良好的适配性，起到稳固整体结构的作用。

进一步，本发明中的保护套采用高密度聚乙烯或聚丙烯塑料保护罩，具有防腐、耐久的性能，能够起到有效保护连接螺栓的作用。

进一步，第一垫圈3凸出第二垫圈8的部分下表面设置成向下弯折的结构，使得保护套卡合到第一垫圈3上时，内弹片21和第一垫圈3的卡合更严密。

进一步，内弹片21的长度基本等于第一垫圈3凸出第二垫圈8的长度，使得内弹片21的尾部抵接到第二垫圈8的侧面。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。