本发明公开了悬浮隧道连接构件,包括对接前后两段管节的连接器首及连接器尾;连接器首尾之间通过三种受力构件进行连接,分别是承受悬浮隧道径向荷载和所产生位移的径向受力构件、承受轴向荷载和位移的轴向受力构件、承受环向荷载和转动的环向受力构件;受力构件通过连接轴和球铰弹簧进行连接,保证其减震缓冲性能的同时也满足连接器首尾的相对自由度。本发明的悬浮隧道连接构件,与传统沉管连接隧道接头相比,设置沿轴向、径向和环向三个方向受力构件,满足六个方向上的自由度,能够适应复杂海洋环境下悬浮隧道所产的振动和变形。
1.悬浮隧道连接构件,其特征在于:包括构件首部(1)和构件尾部(2);所述构件首部(1)包括圆筒Ⅰ(101)和N个弧形板Ⅰ(102),圆筒Ⅰ(101)和弧形板Ⅰ(102)的外径一致,N个弧形板Ⅰ(102)连接到圆筒Ⅰ(101)的一端,N个弧形板Ⅰ(102)沿圆筒Ⅰ(101)的周向等间距布置,N为大于等于2的自然数;所述构件尾部(2)包括圆筒Ⅱ(201)和N个弧形板Ⅱ(202),圆筒Ⅱ(201)和弧形板Ⅱ(202)的外径一致,N个弧形板Ⅱ(202)连接到圆筒Ⅱ(201)的一端,N个弧形板Ⅱ(202)沿圆筒Ⅱ(201)的周向等间距布置;N个所述弧形板Ⅰ(102)分别嵌入N个弧形板Ⅱ(202)之间的空隙内,弧形板Ⅰ(102)与相邻的弧形板Ⅱ(202)之间存在间隙,弧形板Ⅰ(102)与圆筒Ⅱ(201)存在间隙,弧形板Ⅱ(202)与圆筒Ⅰ(101)存在间隙;每个所述弧形板Ⅰ(102)与相邻的弧形板Ⅱ(202)之间均设置有周向受力弹簧(3),周向受力弹簧(3)的两端通过球铰分别连接到弧形板Ⅰ(102)和弧形板Ⅱ(202)上;每个所述弧形板Ⅰ(102)通过径向受力构件与圆筒Ⅱ(201)连接,径向受力构件包括连接轴Ⅰ(4)和若干径向受力弹簧(5);所述弧形板Ⅰ(102)的内部设置有供连接轴Ⅰ(4)和径向受力弹簧(5)安装的空腔Ⅰ,空腔Ⅰ面向圆筒Ⅱ(201)的一侧呈敞口状;所述连接轴Ⅰ(4)的一端固定在圆筒Ⅱ(201)上,另一端伸入空腔Ⅰ;所述连接轴Ⅰ(4)伸入空腔Ⅰ的一端通过球铰与若干径向受力弹簧(5)连接,径向受力弹簧(5)通过球铰连接到空腔Ⅰ的内壁上,径向受力弹簧(5)的长度方向与圆筒Ⅱ(201)的径向一致;每个所述弧形板Ⅱ(202)通过轴向受力构件与圆筒Ⅰ(101)连接,轴向受力构件包括连接轴Ⅱ(6)和若干轴向受力弹簧(7);所述弧形板Ⅱ(202)的内部设置有供连接轴Ⅱ(6)和轴向受力弹簧(7)安装的空腔Ⅱ,空腔Ⅱ面向圆筒Ⅰ(101)的一侧呈敞口状;所述连接轴Ⅱ(6)的一端固定在圆筒Ⅰ(101)上,另一端伸入空腔Ⅱ;所述连接轴Ⅱ(6)伸入空腔Ⅱ的一端通过球铰与若干轴向受力弹簧(7)连接,轴向受力弹簧(7)通过球铰连接到空腔Ⅱ的内壁上,轴向受力弹簧(7)的长度方向与圆筒Ⅰ(101)的轴向一致。
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