预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构及方法技术

本发明专利技术提供一种预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，包括第一预制管节、第二预制管节、刚柔度控制器、以及设在第一预制管节和第二预制管节连接处的承插口端面上的密封胶条，第一预制管节端部与第二预制管节之间承插口对接配合，刚柔度控制器包括穿设在第一预制管节和第二预制管节中的高强螺栓、套在高强螺栓上的控制垫、以及与高强螺栓螺纹配合的第一紧固螺母和第二紧固螺母，控制垫的两端分别与第一紧固螺母和第一预制管节相抵接，第二紧固螺母与第二预制管节相抵接；控制垫在高强螺栓轴向上的厚度能够减小，密封胶条在控制垫的厚度变化范围内始终处于被挤压的状态。本申请兼具有刚性连接和柔性连接的优点，具有非常好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构及方法
本专利技术涉及城市地下综合管廊设计和施工领域，特别是涉及一种预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构及方法。
技术介绍
城市地下综合管廊规范规定，可在现场进行现浇施工，也可在工厂预制成管节，然后在现场将预制管节拼装连接起来连成一体。目前，两节预制管节的拼装连接形式主要有刚性连接和柔性连接两种。预制拼装管廊刚性连接的拼装结构如图1所示，两节相邻的预制管节100、200通过钢绞线或高强度螺栓300刚性连接在一起，两节预制管节100、200的拼接端面上设有密封胶条400。刚性连接的优点为：两节预制管节连接处的密封胶条保持一定的压力，从而保持稳定的密封性。但是，刚性连接的缺点为：当管廊下方地质发生不均匀沉降时，沉降处管廊下底面和临近沉降不沉降部分的上面都将产生拉应力，而管廊相反部位受压；由于刚性连接后的管廊整体是一个大的刚性体，管廊整体没有拉伸的可能性，因此，沉降严重时，只能在管廊某最薄弱之处，管体或接头被拉断，管廊出现裂纹、导致漏水。预制拼装管廊柔性连接的拼装结构如图2所示，两节相邻的预制管节100、200之间必须是承插口拼装形式，在承插口的斜面上设置契形截面的契形密封胶条500，当然，还可以在承插口端面上再增加遇水膨胀密封胶条(图中未示出)。柔性连接的优点：柔性，即在管廊管节连接处有一定的可伸缩性，在需要较小的伸长或两节管节间产生不对中时，虽然两节管节的承插口部分产生相对位移，但承插口斜面上的契形密封胶条仍然可以保持两管节间的密封性。但是，柔性连接的缺点为：不论是安装过程还是在后期产生变化，都无法控制两节管节间的接缝间隙，当接缝间隙超出一定的设计值时，承插口端面上的密封垫所受的压应力会减少，承插口斜面上的密封垫与管节承口内壁间的压力也将变小，从而导致两节管节间密封垫的密封性大大下降，严重时导致漏水。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种能够控制管节间接缝间隙的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，且当管廊下方地质发生不均匀沉降时，能够保证管体不破坏、以及管节间的密封性。为实现上述目的，本专利技术提供一种预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，包括相邻设置的第一预制管节和第二预制管节，所述第一预制管节端部与第二预制管节之间承插口对接配合，还包括刚柔度控制器、以及设在第一预制管节和第二预制管节连接处的承插口端面上的密封胶条，所述刚柔度控制器包括穿设在第一预制管节和第二预制管节中的高强螺栓、套在高强螺栓上的控制垫、以及与高强螺栓螺纹配合的第一紧固螺母和第二紧固螺母，所述控制垫的两端分别与第一紧固螺母和第一预制管节相抵接，所述第二紧固螺母与第二预制管节相抵接；所述控制垫在高强螺栓轴向上的厚度能够减小，所述密封胶条在控制垫的厚度变化范围内始终处于被挤压的状态。进一步地，所述控制垫的一种结构形式为：所述控制垫为一体件，所述控制垫包括与高强螺栓同轴线设置的垫本体部、设在垫本体部一端的垫可压入部、以及设在垫本体部另一端的垫凹腔部，所述垫本体部上具有位于垫凹腔部外周的垫可被剪断部，所述垫可压入部的外径小于垫凹腔部的外径。优选地，所述控制垫的材质为脆性材料。进一步地，所述控制垫的另一种结构形式为：所述控制垫包括多个沿高强螺栓的轴向依次相连的垫压缩单体部，每个垫压缩单体部中都具有压缩空腔。优选地，所述控制垫的材质为高强度弹簧钢。优选地，所述控制垫的厚度减小值为一固定值。进一步地，所述控制垫的控制压力设计值大于第一紧固螺母的紧固压力、且小于高强螺栓的屈服强度；当控制垫所受的实际压力超过控制压力设计值时，所述控制垫的厚度减小。进一步地，所述密封胶条包括设置在承插口斜端面上的契形密封胶条、以及设在承插口平端面上的遇水膨胀密封胶条，所述契形密封胶条位于遇水膨胀密封胶条的外周侧，所述遇水膨胀密封胶条位于刚柔度控制器的外周侧。优选地，所述刚柔度控制器有多个、分别连接在第一预制管节和第二预制管节各仓边边角处，故刚柔度控制器的个数可以为四个、或六个、或八个、或更多。本申请还提供一种预制拼装管廊半刚半柔式连接方法，用于拼装相邻设置的第一预制管节和第二预制管节，所述第一预制管节的两端和第二预制管节的两端都设有承插口，所述预制拼装管廊半刚半柔式连接方法包括以下步骤：S1、将第一预制管节端部的承插口与第二预制管节端部的承插口配合连接，并在第一预制管节和第二预制管节连接处的承插口端面上安装密封胶条；S2、将高强螺栓从第二预制管节的螺栓孔中穿入、直至穿入第一预制管节的螺栓孔中，在高强螺栓位于第二预制管节中的一端侧安装第二紧固螺母，锁紧第二紧固螺母、使第二紧固螺母与第二预制管节相抵接；S3、在高强螺栓位于第一预制管节中的另一端侧依次装入控制垫、第一紧固螺母和活接螺母；S4、在活接螺母背向高强螺栓的一端安装涨拉杆，并紧固涨拉杆和活接螺母；S5、涨拉杆上有一段位于第一预制管节外部，在该段涨拉杆上安装涨拉器、并用螺母锁紧；S6、涨拉器动作，在涨拉过程中，第一预制管节和第二预制管节在涨拉力的作用下挤压所述密封胶条，当第一预制管节和第二预制管节连接处的接缝间隙达到设计值时，涨拉器停止动作、停止涨拉；S7、锁紧第一紧固螺母，放松涨拉器，拆除涨拉杆和活接螺母，则控制垫的两端分别与第一紧固螺母和第一预制管节相抵接，所述高强螺栓、控制垫、第一紧固螺母和第二紧固螺母构成刚柔度控制器；当高强螺栓所受拉力达到设定值时，所述控制垫在高强螺栓轴向上的厚度能够减小，且所述密封胶条在控制垫的厚度变化范围内始终处于被挤压的状态。如上所述，本专利技术涉及的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构及方法，具有以下有益效果：本申请通过刚柔度控制器使得两节预制管节的连接同时具有刚性连接的实现和柔性连接的实现，进而保持两节预制管节间的接缝间隙在设计范围内，也就保证了密封胶条与预制管节间的压应力，最终保证了密封性；同时，当管廊下方地质发生不均匀沉降时，刚柔度控制器中的控制垫受压后厚度减小，使得该处的接缝间隙相应地增加，保证了管体不再承受更大力，进而避免管体不受破坏；并且，在该状态下，密封胶条仍然被挤压，进而仍然保证了密封性。因此，本申请中的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构及方法兼具有刚性连接和柔性连接的优点，具有非常好的应用价值。附图说明图1为现有技术中预制拼装管廊刚性连接的拼装结构示意图。图2为现有技术中预制拼装管廊柔性连接的拼装结构示意图。图3为本申请中预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构的结构示意图，此时，刚柔度控制器中的控制垫未被压缩。图4为本申请中预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构的结构示意图，此时，刚柔度控制器中的控制垫被压缩。图5为图3的侧视图。图6为本申请中刚柔度控制器实施例一的结构示意图，此时，刚柔度控制器中的控制垫未被压缩。图7为图6中控制垫的结构示意图。图8为本申请中刚柔度控制器实施例一的结构示意图，此时，刚柔度控制器中的控制垫被压缩。图9为图8中控制垫的结构示意图。图10为本申请中刚柔度控制器实施例二的结构示意图，此时，刚柔度控制器中的控制垫未被压缩。图11为图10中控制垫的结构示意图。图12为本申请中刚柔度控制器实施例二的结构示意图，此时，刚柔度控制器中的控制垫被压缩。图13为图12中控制垫的结构示意图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，包括相邻设置的第一预制管节(1)和第二预制管节(2)，所述第一预制管节(1)和第二预制管节(2)之间承插口对接配合，其特征在于：还包括刚柔度控制器(5)、以及设在第一预制管节(1)和第二预制管节(2)连接处的承插口端面上的密封胶条，所述刚柔度控制器(5)包括穿设在第一预制管节(1)和第二预制管节(2)中的高强螺栓(51)、套在高强螺栓(51)上的控制垫(52)、以及与高强螺栓(51)螺纹配合的第一紧固螺母(53)和第二紧固螺母(54)，所述控制垫(52)的两端分别与第一紧固螺母(53)和第一预制管节(1)相抵接，所述第二紧固螺母(54)与第二预制管节(2)相抵接；所述控制垫(52)在高强螺栓(51)轴向上的厚度能够减小，所述密封胶条在控制垫(52)的厚度变化范围内始终处于被挤压的状态。

【技术特征摘要】
1.一种预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，包括相邻设置的第一预制管节(1)和第二预制管节(2)，所述第一预制管节(1)和第二预制管节(2)之间承插口对接配合，其特征在于：还包括刚柔度控制器(5)、以及设在第一预制管节(1)和第二预制管节(2)连接处的承插口端面上的密封胶条，所述刚柔度控制器(5)包括穿设在第一预制管节(1)和第二预制管节(2)中的高强螺栓(51)、套在高强螺栓(51)上的控制垫(52)、以及与高强螺栓(51)螺纹配合的第一紧固螺母(53)和第二紧固螺母(54)，所述控制垫(52)的两端分别与第一紧固螺母(53)和第一预制管节(1)相抵接，所述第二紧固螺母(54)与第二预制管节(2)相抵接；所述控制垫(52)在高强螺栓(51)轴向上的厚度能够减小，所述密封胶条在控制垫(52)的厚度变化范围内始终处于被挤压的状态。2.根据权利要求1所述的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，其特征在于：所述控制垫(52)为一体件，所述控制垫(52)包括与高强螺栓(51)同轴线设置的垫本体部(521)、设在垫本体部(521)一端的垫可压入部(522)、以及设在垫本体部(521)另一端的垫凹腔部(523)，所述垫本体部(521)上具有位于垫凹腔部(523)外周的垫可被剪断部(524)，所述垫可压入部(522)的外径小于垫凹腔部(523)的外径。3.根据权利要求2所述的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，其特征在于：所述控制垫(52)的材质为脆性材料。4.根据权利要求1所述的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，其特征在于：所述控制垫(52)包括多个沿高强螺栓(51)的轴向依次相连的垫压缩单体部(525)，每个垫压缩单体部(525)中都具有压缩空腔(526)。5.根据权利要求4所述的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，其特征在于：所述控制垫(52)的材质为高强度弹簧钢。6.根据权利要求1或2或4所述的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，其特征在于：所述控制垫(52)的厚度减小值为一固定值。7.根据权利要求1或2或4所述的预制拼装管廊半刚半柔式承插口连接结构，其特征在于：所述控制垫(52)的控制压力设计值大于第一紧固螺母(53)的紧固压力、且小于高强螺栓(51)的屈服强度；当控制垫(52)所受的实际压力超过控制压力设计值时，所述控制垫(52)的厚度减小。8.根据权利要求1所述的预制拼装管廊半刚半柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春民，吕广友，姜春华，姜圣公，
申请(专利权)人：吉林省天祥建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22