用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈制造技术

本发明专利技术公开了一种用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，包括内环和外环，外环套装于内环外侧，且内环与外环之间可相对转动连接，外环与螺帽接触，内环与密封圈接触。内环与外环的相对面上均沿相对面设置有环形的第一凹槽，滚珠的两侧分别嵌入内环和外环的第一凹槽设置。本发明专利技术拧动螺栓时内环与滚珠之间滚动摩擦，这将极大地降低拧紧螺栓应提供的扭矩大小；螺栓垫圈的内环与外环的运动相互独立，能避免螺栓橡胶密封圈因垫圈的带动而发生扭动，扭动后的密封圈被压紧后，容易形成渗水通道，进而造成盾构隧道沿螺栓与螺栓孔间隙渗水的情况。

【技术实现步骤摘要】
用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈
本专利技术涉及盾构隧道工程
，尤其涉及一种盾构隧道管片连接螺栓垫圈。
技术介绍
目前国内盾构隧道管片螺栓垫圈主要为金属垫圈，垫圈的形式有平垫圈、弹簧垫圈、波形垫圈、齿形垫圈等，其中以平垫圈最为普遍。垫圈主要作用包括“减压”、“增加摩擦”、“密封”和“固定”。盾构隧道中，通过在螺栓螺头和螺帽处加设垫圈来避免管片的局部承压过大，并能将螺栓孔处的防水密封圈压紧，防止螺栓与螺栓孔之间的装配间隙渗水。在拧紧螺栓的过程中，加设垫圈还能减少螺栓对防水密封圈的划伤；与不加设垫圈相比能在一定程度上使防水密封圈受压更均匀。上述的垫圈在紧固程度较小的情况下能够和螺栓橡胶密封圈独立运动，但随着螺栓逐渐拧紧，垫圈会逐渐挤压螺栓橡胶密封圈，垫圈受到的摩擦力也随之增大，摩擦力会提供阻力扭矩使阻力扭矩变大，从而增加了拧紧螺栓需要提供的扭矩，造成物力以及人力的浪费。当摩擦力进一步增大，垫圈会带动下方的螺栓橡胶密封圈产生扭转变形，扭转变形后的螺栓橡胶密封圈受压不均，不易充分地填满螺栓端头与螺栓孔之间的空隙，容易形成渗水通道，不利于盾构隧道的防水。对于带有花纹的垫圈，在紧固程度相同的情况下，其与螺栓橡胶密封圈的摩擦力会更大，更容易带动密封圈一同运动。若能在拧紧螺栓的过程中保证螺栓橡胶密封圈位置不发生转动，就能上解决因垫圈转动带来的扭矩增大问题；螺栓橡胶密封圈不产生扭动，受压将会更均匀，密封严实，得到良好的防水效果。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种提高盾构隧道管片螺栓孔防水性能的螺栓垫圈。为了实现上述目的，本公开提供一种用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，包括内环和外环，外环套装于内环外侧，且内环与外环之间可相对转动连接，外环与螺帽接触，内环与密封圈接触。可选地，密封圈套装于内环外部。可选地，密封圈延伸至内环下侧设置。可选地，内环与外环之间设置有多个滚珠，多个滚珠绕内环呈环形分布，且滚珠与内环、外环均滚动接触。可选地，内环与外环的相对面上均沿相对面设置有环形的第一凹槽，滚珠的两侧分别嵌入内环和外环的第一凹槽设置。可选地，螺栓垫圈还包括滚珠保持架，用于固位滚珠的滚珠保持架分设于滚珠的上部和下部，滚珠与滚珠保持架滚动接触。可选地，滚珠的上侧与下侧均设置有密封盖，环形密封盖的内侧与内环密封连接，环形密封盖的外侧与外环密封连接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术涉及的用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，与现有垫圈相比，在拧动螺栓时将垫圈与防水密封圈的“滑动摩擦”转化为内环与滚珠之间的“滚动摩擦”，这将极大地降低拧紧螺栓应提供的扭矩大小；同时，螺栓垫圈的内环与外环的运动相互独立，能避免螺栓橡胶密封圈因垫圈的带动而发生扭动，扭动后的密封圈被压紧后，容易形成渗水通道，进而造成盾构隧道沿螺栓与螺栓孔间隙渗水的情况，本专利技术的应用能大幅度减小螺栓橡胶密封圈的转动，同等工程条件下，使用该螺栓垫圈能获得更好的防水效果。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本专利技术涉及的螺栓垫圈、密封圈、螺栓的安装结构示意图；图2是本专利技术所述的螺栓垫圈的剖视图；图3是本专利技术所述的螺栓垫圈的俯视图；附图标记说明1-内环，2-外环，3-密封盖，4-滚珠，5-滚珠保持架，6-密封圈，7-螺帽。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。如图1、图2和图3所示，本专利技术涉及的用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，包括内环1和外环2，外环2套装于内环1外侧，且内环1与外环2之间可相对转动连接，内环1低于外环2设置，外环2与螺帽7接触，不与密封圈6接触，内环1与密封圈6接触，不与螺帽7接触。螺栓在拧紧过程中，转动螺帽7，由于摩擦力的作用，外环2会随之转动。由于内环1与外环2可相对转动，内环1及密封圈6可在外环2转动的过程中能保持一个相对静止的状态，从而避免增加拧紧螺栓应提供的扭矩大小，同时避免扭动后的螺栓橡胶密封圈6因受压不均匀而造成防水能力降低。可选地，密封圈6套装于内环1外部。在螺栓拧紧的过程中密封圈6产生不均匀的扭转变形的几率大大降低，同时拧紧螺栓所需的扭矩也大大降低。可选地，密封圈6延伸至内环1下侧设置。密封圈6长于内环1设置，这是密封圈6附着在垫圈内环1上，因而比使用传统垫圈时多了一条从内环1与螺杆之间的渗水路径，因而螺帽7向下扭动时挤压螺栓垫圈，螺栓垫圈挤压密封圈6，长于内环1的密封圈6被挤压变形，阻塞内环1与螺杆之间的渗水路径。可选地，内环1与外环2之间设置有多个滚珠4，多个滚珠4绕内环1呈环形分布，且滚珠4与内环1、外环2均滚动接触。滚珠4为钢珠，滚珠4的设置使内环1与外环2之间相对独立转动。可选地，内环1与外环2的相对面上均沿相对面设置有环形的第一凹槽，滚珠4的两侧分别嵌入内环1和外环2的第一凹槽设置。可选地，螺栓垫圈还包括滚珠保持架5，用于固位滚珠4的滚珠保持架5分设于滚珠4的上部和下部，滚珠4与滚珠保持架5滚动接触。滚珠保持架5防止滚珠4在转动过程中滚珠4与滚珠4之间的间距发生改变。可选地，滚珠4的上侧与下侧均设置有密封盖3，环形密封盖3的内侧与内环1密封连接，环形密封盖3的外侧与外环2密封连接。内环1与外环2的相对面上均沿相对面设置有上下分布的两条环形第二凹槽，密封盖3内外两侧分别嵌入内环1和外环2的第二凹槽设置，防止滚珠4发生腐蚀或卡入杂物，从而能够有效避免隧道运营期间更换防水密封圈6时滚珠4转动不畅。以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，其特征在于：包括内环和外环，外环套装于内环外侧，且内环与外环之间可相对转动连接，外环与螺帽接触，内环与密封圈接触。/n

【技术特征摘要】
1.用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，其特征在于：包括内环和外环，外环套装于内环外侧，且内环与外环之间可相对转动连接，外环与螺帽接触，内环与密封圈接触。


2.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，其特征在于：密封圈套装于内环外部。


3.根据权利要求2所述的用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，其特征在于：密封圈延伸至内环下侧设置。


4.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片螺栓孔防水的螺栓垫圈，其特征在于：内环与外环之间设置有多个滚珠，多个滚珠绕内环呈环形分布，且滚珠与内环、外环均滚动接触。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何川，王士民，李拼，黄兴，马天宇，谢宏明，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51