推压紧固式公头锁止可调芯接头及装配式建造构件制造技术

本发明专利技术属于工程接头构件领域，并具体公开了一种推压紧固式公头锁止可调芯接头及装配式建造构件。所述接头包括公插接头模块以及母卡接头模块，公插接头模块包括第一底座、螺杆和快速插销，快速插销包括第一本体、卡爪结构、弹性变形空腔、锁止键，卡爪结构设置有多个，多个所述卡爪结构围成一个内部具有弹性变形空腔的圆锥形结构，母卡接头模块包括依次相连的第二底座和嵌套固定键，嵌套固定键包括用于容纳多个所述卡爪结构和弹性变形空腔的锥形空腔以及容纳所述锁止键的锁止空腔。所述装配式建造构件采用该接头进行连接。本发明专利技术可以提高装配式建造构件装配的速化、提高其环内刚度，为装配式建造构件在装配过程中提供质量和作业安全保障。

Push and press fastening male locking adjustable core joint and assembly construction member

【技术实现步骤摘要】
推压紧固式公头锁止可调芯接头及装配式建造构件
本专利技术属于工程接头构件领域，更具体地，涉及一种推压紧固式公头锁止可调芯接头及装配式建造构件。
技术介绍
接头构件是装配式建造构件衬砌的薄弱环节，它很大程度上控制着衬砌结构整体的变形和承载力，因此接头构建的强度、承载能力以及耐久性是影响衬砌结构整体变形和承载力的关键。目前我国正在大力推进装配式结构，采用装配式结构不仅可以提高施工效率，改善施工质量，还可以缩短工期降低成本。装配式结构离不开装配式接头，合适的接头结构形式会提高整体施工的速度和工程结构的质量。随着盾构隧道开始建造起，研究者们就对装配式建造构件接头的形式进行了大量的研究，随着其大量的建设和推进，一些学者曾经收集研究过部分国内常用的横向接头形式，另外一些学者曾研究分析过盾构隧道纵向接头的连接方式。而在国外，也研制出大量的新型接头的方式和材料，这在加快装配式建造构件的拼装速度和降低成本方面具有明显的效果。然而，现有技术中针对装配式建造构件之间的拼装的接头构件还存在着以下问题：接头构件在装配过程中定位困难，由于装配式建造构件的衬砌在装配过程中定位存在一定误差，而现有的接头构件在装配过程中对对准精度的要求高；其次，由于接头构件是埋入在装配式建造构件中的，在拼接过程中，容易产生碰撞，对接头构件产生损伤，从而影响接头构建的强度，进而直接影响衬砌结构整体的变形和承载力；更进一步的，现有接头构件在拼装完成之后，由于结构配合不够紧密，容易产生松动，更进一步的，接头构件在埋入装配式建造构件后，在装配式建造构件收到外界扰动时，接头构件容易松动，并从装配式建造构件中脱落，且难以适应装配过程中存在的误差。因此，本领域还存在着一种推压紧固式公头锁止可调芯接头，以实现工程构件拼装的速度和精度，节省工程施工时间，同时还能显著提高装配式建造构件的连接刚度。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种推压紧固式公头锁止可调芯接头及装配式建造构件，其中结合接头构件自身的特征及装配式建造构件装配的工艺特点，相应对其关键组件如第一底座、快速插销、卡爪结构、弹性变形空腔、锁止键和锁止空腔等的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的实现拼装过过程中的自动导向和调芯，在一定程度上可调整装配式建造构件在装配的过程中存在误差。本专利技术接头可实现接头在装配过程中的自动校准，还可在接头装配完成后，调整装配式建造构件之间的旋转角度，进行调芯。本专利技术拼装速度快，结构刚度强、适应性强，具有良好的承载弯矩的能力。为实现上述目的，本专利技术提出了一种推压紧固式公头锁止可调芯接头，包括公插接头模块以及母卡接头模块，其中，所述公插接头模块包括依次相连的第一底座、螺杆和快速插销，所述快速插销包括第一本体、卡爪结构、弹性变形空腔、锁止键，所述第一本体为圆锥形型结构，其小端面与所述螺杆连接，大端面与所述卡爪结构连接，所述卡爪结构设置有多个，且多个卡爪结构沿所述第一本体大端面的周向均匀间隔布置，多个所述卡爪结构围成一个内部具有所述弹性变形空腔的圆锥形结构，每个卡爪结构远离所述第一本体的一端均设有一个锁止键；所述母卡接头模块包括依次相连的第二底座和嵌套固定键，所述嵌套固定键包括用于容纳多个所述卡爪结构和弹性变形空腔的锥形空腔以及容纳所述锁止键的锁止空腔；工作时，所述锁止键以及卡爪结构伸入所述锥形空腔，并在该锥形空腔的挤压作用下使得所述卡爪结构发生形变并压缩述弹性变形空腔的体积，从而使得多个所述锁止键在所述锥形空腔的小端面处聚拢，以使得多个所述锁止键穿过该锥形空腔进入所述锁止空腔，同时，所述卡爪结构张开，使得多个所述锁止键张开以实现与嵌套固定键的固定锁止。作为进一步优选的，所述第一本体由第一锥形台和第二锥形台构成，所述第一锥形台的小端面与所述螺杆连接，所述第一锥形台的大端面于所述第二锥形台的小端面连接；所述第一锥形台的圆锥角大于所述第二锥形台的圆锥角。作为进一步优选的，所述第二底座靠近所述锁止键的一侧设有弹性层，在所述弹性层未发生挤压变形时，该弹性层与所述锥形空腔的小端面之间的距离小于所述锁止键的厚度。作为进一步优选的，所述弹性层靠近所述锁止键的一面为凸弧形结构，该凸弧形结构的轴线与所述第二底座的中心轴线共线。作为进一步优选的，所述锥形空腔恰好能容纳多个所述卡爪结构围成的圆锥形结构；进一步的，所述锥形空腔的圆锥角与多个所述卡爪结构围成的圆锥形结构的圆锥角相同，进一步的，所述锥形空腔的圆锥角与多个所述卡爪结构围成的圆锥形结构的圆锥角均为10°～20°。作为进一步优选的，所述卡爪结构的个数为3个或3个以上；所述第一底座与所述第二底座均为圆柱形，且两者的中心轴线共线。作为进一步优选的，所述母卡接头模块还包括套设于所述嵌套固定键外周的承压部件，该承压部件的一端与所述第二底座固定连接。作为进一步优选的，所述卡爪结构与所述锁止键的连接处设有第一倒圆角，相应的，所述锥形空腔与所述锁止空腔的连接处设有第二倒圆角。按照本专利技术的另一个方面，还提供了了一种装配式建造构件，包括本体，所述本体的相对两端分别设有上述推压紧固式公头锁止可调芯接头中的公插接头模块以及母卡接头模块。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本专利技术由于弹性变形空腔的存在，同时配合多个卡爪结构、锁止键、锁止空腔以及其他结构，实现拼装过过程中的自动导向和调芯，在一定程度上可调构件在装配的过程中存在误差。本专利技术接头可实现接头在装配过程中的自动校准，还可在接头装配完成后，调整构件之间的旋转角度，进行调芯。本专利技术提高了工程构件的拼装速度，节省了工程施工时间；可包容一定程度的施工误差，且接头结构具有良好的承载弯矩的能力，保证了工程结构的刚度。2.本专利技术多个倒角的设置，消除了接头在工作过程中外界扰动对其产生的应力集中，使得接头及构件的安全性提高。3.本专利技术接头可实现装配式建造构件拼装作业高速化：通过简化装配式建造构件的定位和操作，实现拼装作业的简洁化和高速化，拼装时间大幅缩短；装配式建造构件的强度及刚度提高：相比起以往的装配式建造构件的强度和刚度提高很多；装配式建造构件的安全性提高：在装配式建造构件拼装作业中，比螺栓连接减少了大部分高空作业、狭小空间作业，从而提高拼装作业的安全性。4.本专利技术接头具有较强的承载能力和抵抗扰动的能力。附图说明图1是本专利技术优选实施例涉及的一种推压紧固式公头锁止可调芯接头在装配式建造构件中进行拼接的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例涉及的一种推压紧固式公头锁止可调芯接头的结构示意图；图3是图2涉及的公插接头模块的结构示意图；图4是图2涉及的母插接头模块的结构示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-装配式建造构件，2-公插接头模块，21-第一底座，22-螺杆，23-快速插销，231-第一本体，232-卡爪结构，233-弹性变形空腔，234-锁止键，3-母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推压紧固式公头锁止可调芯接头，其特征在于，包括公插接头模块(2)以及母卡接头模块(3)，其中，/n所述公插接头模块(2)包括依次相连的第一底座(21)、螺杆(22)和快速插销(23)，所述快速插销(23)包括第一本体(231)、卡爪结构(232)、弹性变形空腔(233)、锁止键(234)，所述第一本体(231)为圆锥形型结构，其小端面与所述螺杆(22)连接，大端面与所述卡爪结构(232)连接，所述卡爪结构(232)设置有多个，且多个卡爪结构(232)沿所述第一本体(231)大端面的周向均匀间隔布置，多个所述卡爪结构(232)围成一个内部具有所述弹性变形空腔(233)的圆锥形结构，每个卡爪结构(232)远离所述第一本体(231)的一端均设有一个锁止键(234)；/n所述母卡接头模块(3)包括依次相连的第二底座(31)和嵌套固定键(33)，所述嵌套固定键(33)包括用于容纳多个所述卡爪结构(232)和弹性变形空腔(233)的锥形空腔以及容纳所述锁止键(234)的锁止空腔；/n工作时，所述锁止键(234)以及卡爪结构(232)伸入所述锥形空腔，并在该锥形空腔的挤压作用下使得所述卡爪结构(232)发生形变并压缩述弹性变形空腔(233)的体积，从而使得多个所述锁止键(234)在所述锥形空腔的小端面处聚拢，以使得多个所述锁止键(234)穿过该锥形空腔进入所述锁止空腔，同时，所述卡爪结构(232)张开，使得多个所述锁止键(234)张开以实现与嵌套固定键(33)的固定锁止。/n...

【技术特征摘要】
1.一种推压紧固式公头锁止可调芯接头，其特征在于，包括公插接头模块(2)以及母卡接头模块(3)，其中，
所述公插接头模块(2)包括依次相连的第一底座(21)、螺杆(22)和快速插销(23)，所述快速插销(23)包括第一本体(231)、卡爪结构(232)、弹性变形空腔(233)、锁止键(234)，所述第一本体(231)为圆锥形型结构，其小端面与所述螺杆(22)连接，大端面与所述卡爪结构(232)连接，所述卡爪结构(232)设置有多个，且多个卡爪结构(232)沿所述第一本体(231)大端面的周向均匀间隔布置，多个所述卡爪结构(232)围成一个内部具有所述弹性变形空腔(233)的圆锥形结构，每个卡爪结构(232)远离所述第一本体(231)的一端均设有一个锁止键(234)；
所述母卡接头模块(3)包括依次相连的第二底座(31)和嵌套固定键(33)，所述嵌套固定键(33)包括用于容纳多个所述卡爪结构(232)和弹性变形空腔(233)的锥形空腔以及容纳所述锁止键(234)的锁止空腔；
工作时，所述锁止键(234)以及卡爪结构(232)伸入所述锥形空腔，并在该锥形空腔的挤压作用下使得所述卡爪结构(232)发生形变并压缩述弹性变形空腔(233)的体积，从而使得多个所述锁止键(234)在所述锥形空腔的小端面处聚拢，以使得多个所述锁止键(234)穿过该锥形空腔进入所述锁止空腔，同时，所述卡爪结构(232)张开，使得多个所述锁止键(234)张开以实现与嵌套固定键(33)的固定锁止。


2.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述第一本体(231)由第一锥形台和第二锥形台构成，所述第一锥形台的小端面与所述螺杆(22)连接，所述第一锥形台的大端面于所述第二锥形台的小端面连接；所述第一锥形台的圆锥角大...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖铭钊，骆汉宾，郭云鹏，陈健，魏威，谢磊，陈阳阳，吴艳艳，何鹏，胡鑫，
申请(专利权)人：武汉市市政建设集团有限公司，华中科技大学，柳州华科智能建造与安全技术研究院，
类型：发明
国别省市：湖北;42