本发明涉及地下空间建设工程技术领域，具体涉及一种盾构隧道节段连接结构及其施做方法。
背景技术：
近年来，以城市为中心的地下空间利用越来越活跃，地下通道、地铁、输水输气通道等基础设施的建设蓬勃发展，催生了大量的隧道建设需求，作为地下空间开发建设的重要施工方法——盾构工法，已被普遍应用于各类隧道的建设。
盾构隧道，包括由混凝土、钢结构或钢筋混凝土构筑而成的多个节段，这些节段在隧道主轴方向连接。在环向分段块之间的接头（分段接头）和隧道轴线方向分段环之间的接头（环接头），采用了多种接头结构，如带有扩展锚的双向螺栓接头、嵌合连接的铰接头。在一些特殊的情况下，现有的接头方法存在着或多或少的缺点，比如扩展锚与雌部件的啮合，如果不拆卸双方的接头，则不能进行节段之间组装姿势的微调，又比如在地震交变载荷的作用下，这些接头的连接强度就不符合安全稳固的标准。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种盾构隧道节段连接结构及其施做方法，在分段块或者分段环间的连接构筑时，能够实现组装姿势的微调，并能保证较高的连接强度。
本发明所采用的技术方案为：
盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
所述连接结构包括雌构件和雄构件，分别位于相邻盾构管片的连接面处；
雌构件位于一侧盾构管片的连接面内，呈管状并中部扩大；
雄构件尾部位于另一侧盾构管片的连接面内，首部外露并插入雌构件中，中部具有通过填充流体膨胀的可扩大件。
雌构件和雄构件均垂直于盾构管片连接面设置。
雌构件自内向外依次为筒状金属件、扩宽金属件和另一节筒状金属件，依次连接并轴向贯通；
扩宽金属件的内径大于筒状金属件的内径。
雌构件内端设置有封闭端板，为扩径凸缘，固定到内侧的筒状金属件端面；
扩径凸缘直径大于筒状金属件直径。
雌构件的外端设置有环状端板，为端部凸缘，固定到外侧的筒状金属件端面的外缘，并位于盾构管片的连接面。
雄构件包括棒结构件，棒结构件为圆筒体结构，两端为覆盖金属件。
棒结构件为膨胀性钢管织入部，由钢丝编织而成，其截面被编织为凹形，膨胀性钢管织入部能让流体材料填充并膨胀。
覆盖金属件为端盖，棒结构件尾部的覆盖金属件侧壁开设有填充孔。
棒结构件尾部的覆盖金属件侧面设置有箱形斗，对应于填充孔的位置，箱形斗开口位于盾构管片的连接面。
棒结构件尾部的覆盖金属件底面设置有l形的固定杆。
本发明具有以下优点：
本发明涉及两个部件间的连接结构，该连接结构适用于分段彼此连接的盾构隧道以及盾构隧道的构筑方法，特别是对于地震时正负交变载荷的抗震性能高，通过形成兼具临时固定部和具有所希望的连接强度固定部的具有两种连接特性的结构，能够容易地应对部件连接时部件姿势的调整和误组装问题，特别适用于盾构隧道节段处间的连接。
附图说明
图1是两部件彼此连接状态的立体图；
图2是嵌入第一部件中雌构件的纵截面图；
图3是埋设在第二部件中雄构件的纵截面图；
图4是图3中箭头a-a处剖面图；
图5是将两个部件彼此临时固定时的纵截面图；
图6是将两个部件彼此稳定连接时的纵截面图；
图7是雄构件的棒结构件从图4状态向外侧膨胀时的剖视图。
图中符号为：1、第一部件；11、第一部件连接面；2、第二部件；21、第二部件连接面；3、雌构件；31、筒状金属件；32、扩宽金属件；33、扩径凸缘；34、端部凸缘；311、第一中空体；321、第二中空体；4、雄构件；41、覆盖金属件；41a、填充孔；42、棒结构件；42a、钢管织入部；5箱形斗；6、固定杆，7，填充流体。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种盾构隧道节段连接结构，所述连接结构包括雌构件3和雄构件4，分别位于相邻盾构管片的连接面处；雌构件3位于一侧盾构管片的连接面内，呈管状并中部扩大；雄构件4尾部位于另一侧盾构管片的连接面内，首部外露并插入雌构件3中，中部具有通过填充流体膨胀的可扩大件。雌构件3和雄构件4均垂直于盾构管片连接面设置。
雌构件3自内向外依次为筒状金属件31、扩宽金属件32和另一节筒状金属件31，依次连接并轴向贯通；扩宽金属件32的内径大于筒状金属件31的内径。雌构件3内端设置有封闭端板，为扩径凸缘33，固定到内侧的筒状金属件31端面；扩径凸缘33直径大于筒状金属件31直径。雌构件3的外端设置有环状端板，为端部凸缘34，固定到外侧的筒状金属件31端面的外缘，并位于盾构管片的连接面。
雄构件4包括棒结构件42，棒结构件42为圆筒体结构，两端为覆盖金属件41。棒结构件42为膨胀性钢管织入部42a，由钢丝编织而成，其截面被编织为凹形，膨胀性钢管织入部42a能让流体材料填充并膨胀。
覆盖金属件41为端盖，棒结构件42尾部的覆盖金属件41侧壁开设有填充孔41a。棒结构件42尾部的覆盖金属件41侧面设置有箱形斗5，对应于填充孔41a的位置，箱形斗5开口位于盾构管片的连接面。
棒结构件42尾部的覆盖金属件41底面设置有l形的固定杆6。
参见附图对本发明的结构进行进一步详细说明：
如图1~图7所示，本发明提供了一种用于盾构隧道两部件间的连接方式，具体涉及的是连接第一部件和第二部件的连接结构。具体实施方法为，在第一部件1中嵌入雌构件3，雌构件3以开口朝连接面11的方向连通，在第二部件2设置有从连接面21突出并插入所述雌构件的雄构件4，雄构件4与雌构件3结合后依次形成用于两部件临时连接的第一固定装置和用于规定强度连接的第二固定装置，第一固定装置的构筑具体涉及雌构件3的第一中空体311和雄构件4中与该第一中空体相嵌合的棒结构件42，第二固定装置的构筑具体涉及雌构件3中空间尺寸大于第一中空体311的第二中空体321，以及雄构件4中能够通过填充流体按压第二中空体的棒结构件的钢管织入部42a。
具体的，所述雌构件3，由中空的扩宽金属件32、两侧面开设的开口连通的筒状金属件31、内侧筒状金属件端部的扩径凸缘33和面对连接面11的外侧筒状金属件端部的开口凸缘34构成，筒状金属件31的内腔构成第一中空体311，扩宽金属件32的内腔构成第二中空体321，其以一端的开口面对连接面11的姿势埋设。
具体的，述雄构件4，具有与筒状金属件直径略小的棒结构件42，棒结构件呈圆筒体结构，圆筒体的两端为覆盖金属件41覆盖。棒结构件由膨胀性钢管织入部42a构成，其截面被编织为凹形，膨胀性钢管织入部42a可让流体材料填充。
作为可选的实施方式，雄构件4上设置有用于引导流体材料进入钢管织入部的箱型斗5，邻近箱型斗的的覆盖金属件上设有流体填充孔41a。此外，雄构件靠近节段侧的端部设有l形的固定杆6，固定杆6埋设于节段的钢筋混凝土材料中。
具体的，当雄构件的棒结构件42嵌入雌构件的筒状金属件31内部时，雄构件覆盖金属件41被装配到雌构件筒状金属件中的第一中空体311，这样就构成两部件临时固定的第一固定装置。在临时固定阶段，可以调整雄构件在雌构件中的纵向位置来实现区段间安装姿势的微调，同时也能保证在隧道内组装时的施工安全性。
具体的，形成第一固定装置后，通过向雄构件的棒结构件42筒体内填充流体7，位于中空扩宽金属件32内的被编织为凹形的钢管织入部42a向外膨胀推压，膨胀的钢管挤压中空扩宽金属件32内壁，钢管织入部42a被挤出到钢管31的外侧，填充雌构件第二中空体321,这样两部件间就构成具有一定连接强度的第二固定装置。
作为可选的实施方式，上述填充流体7选择无收缩水泥砂浆，但填充流体的材料并不限定，只要填充材料固化后不发生体积收缩，并且能维持钢管与扩宽金属件内壁面之间的按压状态即可。
图示的连接结构表示的是适用于盾构隧道的区段间的实施方式，且仅示出了适用于环形接头的方式，但当然本发明的连接结构并不限定于这样的实施方式，即还可以应用于除盾构隧道区段外的块或者块结构之间的连接，这些连接方法的变式也涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
1.盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
所述连接结构包括雌构件（3）和雄构件（4），分别位于相邻盾构管片的连接面处；
雌构件（3）位于一侧盾构管片的连接面内，呈管状并中部扩大；
雄构件（4）尾部位于另一侧盾构管片的连接面内，首部外露并插入雌构件（3）中，中部具有通过填充流体膨胀的可扩大件。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
雌构件（3）和雄构件（4）均垂直于盾构管片连接面设置。
3.根据权利要求2所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
雌构件（3）自内向外依次为筒状金属件（31）、扩宽金属件（32）和另一节筒状金属件（31），依次连接并轴向贯通；
扩宽金属件（32）的内径大于筒状金属件（31）的内径。
4.根据权利要求3所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
雌构件（3）内端设置有封闭端板，为扩径凸缘（33），固定到内侧的筒状金属件（31）端面；
扩径凸缘（33）直径大于筒状金属件（31）直径。
5.根据权利要求4所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
雌构件（3）的外端设置有环状端板，为端部凸缘（34），固定到外侧的筒状金属件（31）端面的外缘，并位于盾构管片的连接面。
6.根据权利要求5所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
雄构件（4）包括棒结构件（42），棒结构件（42）为圆筒体结构，两端为覆盖金属件（41）。
7.根据权利要求6所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
棒结构件（42）为膨胀性钢管织入部（42a），由钢丝编织而成，其截面被编织为凹形，膨胀性钢管织入部（42a）能让流体材料填充并膨胀。
8.根据权利要求7所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
覆盖金属件（41）为端盖，棒结构件（42）尾部的覆盖金属件（41）侧壁开设有填充孔（41a）。
9.根据权利要求8所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
棒结构件（42）尾部的覆盖金属件（41）侧面设置有箱形斗（5），对应于填充孔（41a）的位置，箱形斗（5）开口位于盾构管片的连接面。
10.根据权利要求9所述的盾构隧道节段连接结构，其特征在于：
棒结构件（42）尾部的覆盖金属件（41）底面设置有l形的固定杆（6）。
技术总结