[发明专利]一种可自锁的预制衬砌管片防水接口结构及其工作方法

权利要求书

1.一种可自锁的预制衬砌管片防水接口结构，其特征在于，包括预制衬砌管片的防水接口结构和与接口结构配套的自锁型螺栓，所述预制衬砌管片的防水接口结构在衬砌管片的左侧以及后侧设置有凸头，在衬砌管片单元前侧以及右侧设置有与凸头匹配的凹口，衬砌管片以插入的方式完成拼接；所述预制衬砌管片的防水接口结构的凹口内设置防水弹性密封垫体；所述预制衬砌管片的防水接口结构的相互对接处以及凹口和凸头对接处设有防水密封垫片；所述自锁型螺栓包括具有自锁装置的螺钉和配套螺母；所述凸头为沿管片弧度倾斜的七边形结构且端部上下两侧有倒勾结构，所述凹口为内凹的梯形结构；所述凹口的上下两侧有截面为楔形的防水弹性密封垫体，所述防水弹性密封垫体端部具有与凸头倒勾结构对应的倒齿结构，楔形截面的顶角为120°~150°且与凸头倒勾结构对应的倒齿结构的尖角为0°~30°。

2.根据权利要求1所述的可自锁的预制衬砌管片防水接口结构，其特征在于：所述预制衬砌管片防水接口都采用凸头和凹口相插入式拼接，并通过配套的自锁型螺栓完成衬砌管片之间的拼装。

3.根据权利要求1所述的可自锁的预制衬砌管片防水接口结构，其特征在于：所述防水接口结构的下方衬砌拼接延边上设有两个用于螺栓固定的螺栓孔，且螺栓孔横向贯穿两管片的螺栓拼接口。

4.根据权利要求1所述的可自锁的预制衬砌管片防水接口结构，其特征在于：所述防水密封垫片安装固定在凸头顶部和对应凹口底部以及管片对接处。

5.根据权利要求1所述的可自锁的预制衬砌管片防水接口结构，其特征在于：所述的自锁型螺栓包含带有自锁装置的带螺纹螺钉以及配套的螺母，所述的自锁装置包含底栓、弹簧、截面为“T”字形顶帽以及金属外壳，所述金属外壳表面是四分之一球面，且金属外壳与顶帽固定，弹簧底部通过底栓固定在螺钉的凹槽内，弹簧顶部连接在顶帽上。

6.一种如权利要求1-5之一所述的可自锁的预制衬砌管片防水接口结构的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，检查材料：预制衬砌管片的防水接口结构的凸头和凹口以及对接处要求平滑，侧面无孔洞和缺边；防水接口结构的凹口、防水弹性密封垫体与防水密封垫片应除灰，没有灰尘与油脂；

步骤二，粘贴垫体与垫片：（1）粘贴准备：根据防水接口结构凹口尺寸截取对应长度的防水弹性密封垫体、防水密封垫片，使其长短对齐；（2）涂胶粘剂过程：开始涂胶粘剂，胶粘剂要完全覆盖防水弹性密封垫体和防水密封垫片需要固定的一面，先涂刷防水密封垫体与防水密封垫片，后涂防水接口结构对应的粘贴面，胶粘剂的用量适宜；（3）粘贴垫体与垫片过程：胶粘剂溶剂挥发之后，先将防水密封垫片粘贴在凸头顶部与凹口对应的底部以及防水接口结构对接处，后将防水弹性密封垫体粘贴在防水接口结构凹口内侧，垫体和垫片的粘结顺序为先粘贴衬砌管片的短侧后长侧，从每一侧的中间往角边贴，粘贴误差应小于5mm，完成粘贴的管片宜静置，待胶粘剂固结；

步骤三，管片拼接：（1）单环内衬砌管片安装过程：新安装的衬砌管片应将左侧凸头插入了已安置管片的凹口，插入压紧密后，使用配套的自锁型螺栓穿过防水接口结构下方的预留螺栓孔，在螺栓尾部所在的螺栓锁位上拧入螺母，固定两管片，每个单环衬砌应按从底部到顶部的安装顺序进行拼接，左右两侧同时进行拼接，最后安装顶部管片，安装顶部管片宜首先将顶部管片左侧凸头与右侧凹口对准已经安装好的管片对应位置处的凹口和凸头，推入管片拼接完整，最后用配套的自锁型螺栓固定衬砌管片完成一环衬砌的安装；（2）多环衬砌管片安装过程：按照隧道掘进的方向进行拼接，新一环衬砌管片的安装，首先应将正面的凹口对准前一环拼装好管片的凸头并插入拼接，由自锁型螺栓通过锁位孔固定管片，剩余管片的安装方式相同；

步骤四，重复步骤三，完成隧道衬砌管片的施工。