本发明涉及一种工程连接件，尤其是涉及一种分体垫片式盾构管片连接装置与连接方法。
背景技术：
1、近年来，随着城市交通拥堵问题变得越来越严重，越来越多的城市开始建设地铁项目。由于盾构机对环境的影响较小，且具有施工劳动强度低、施工速度快、成本较低、适合市区和建筑密集处施工等特点，使它在城市地铁工程建设中处于领先地位，已成为必不可少的一种通用隧道施工技术。盾构隧道施工是地铁隧道和综合管廊的主要施工技术之一，盾构管片的组装是盾构隧道施工中的一个重要环节，盾构隧道建设越来越追求更高效、更优质、更安全、更快速的建设目标。
2、传统的盾构隧道中的盾构管片环间连接大多采用弧形螺栓，很容易变形，在施工过程中，制造专用的弧形螺栓孔通常较为麻烦，并且在安装后需要人工对弧形螺栓进行锁紧，这个过程需要花费大量时间和人力；此外，传统的弧形螺栓连接方法使用寿命较短、连接紧密性差，在盾构隧道后期的运行过程中容易出现连接失效、管片开裂、隧道渗水等问题；另外，由于接头结构特性，盾构管片接头连接处的刚度比盾构管片主体的刚度要大得多，在载荷的作用下，由应力集中引起的扇形块混凝土开裂经常会发生在扇形块的接缝处。
3、发明cn113123807b公开了一种挡圈可变形式盾构管片连接装置及其使用方法，使用可变形挡圈和连接插头实现连接。连接插头包括两个头部，对应两个预埋在两个盾构管片的接头预埋件以及其中的可变形挡圈。连接时，先连接插头的一个头部插设于其中一片盾构管片的接头预埋件中，然后将连接插头的另一个头部插入另一片盾构管片的接头预埋件中，通过预埋件中的可变形挡圈固定连接插头。该发明的双接头设计存在结构复杂、安装步骤繁琐和安装精度差的缺点。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的结构复杂、安装步骤繁琐和安装精度差等缺陷而提供一种分体垫片式盾构管片连接装置与连接方法。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、根据本发明的一个方面，提供了一种分体垫片式盾构管片连接装置，用于连接相邻的两片盾构管片，包括连接插座、连接插头和分体垫片，其特征在于，还包括一次性挡块和弹性件；的连接插头包括依次分布的头部、凹槽和预埋底座，连接插头的预埋底座和连接插座分别固定在两片盾构管片上，一次性挡块、分体垫片和弹性件自中心向边缘依次装配在连接插座内。
4、进一步地，分体垫片为瓦片状结构，包括分体垫片外侧面和分体垫片内侧面；分体垫片的数量为多个，各个分体垫片的结构尺寸相同并沿周向依次排列围成圆整的垫片，多个分体垫片的分体垫片外侧面组合成圆整垫片的环形侧表面，多个分体垫片的分体垫片内侧面组合成分体垫片的内圆弧面。
5、更进一步地，连接插座包括安装孔和沿周向分布的多个矩形槽；安装孔的直径尺寸大于连接插头头部外径尺寸，安装孔与一次性挡块形成过盈配合。
6、更进一步地，弹性件数量为多个，各个弹性件分别设置于对应的矩形槽内。
7、更进一步地，弹性件和分体垫片的数目相同，每个弹性件对应一个分体垫片，位于所对应的分体垫片外侧。
8、更进一步地，矩形槽的尺寸与分体垫片相匹配，分体垫片外侧面与连接插座上的矩形槽的侧面相贴合，限制分体垫片沿法向运动。
9、更进一步地，连接插头中凹槽的直径等于分体垫片收缩时的内径，长度大于分体垫片的长度，分体垫片的最大宽度与矩形槽宽度相等、分体垫片的厚度与矩形槽厚度相等。
10、更进一步地，分体垫片在安装完成后内圈卡住连接插头上凹槽内壁、外圈卡住连接插座上矩形槽的内壁，将连接插头固定于连接插座中。
11、进一步地，一次性挡块包括一次性挡块头部、一次性挡块圆弧面和一次性挡块底部，一次性挡块圆弧面与连接插座的安装孔形成过盈配合。
12、根据本发明的另一个方面，提供了一种一种分体垫片式盾构管片连接装置的连接方法，步骤包括：
13、连接前，一次性挡块与多个分体垫片内侧面相接触，抵抗分体垫片因弹性件挤压而产生的向内运动趋势，分体垫片可在弹性件的作用下自动恢复成为圆整的垫片；
14、连接时，连接插头的头部与一次性挡块底部相接触，将连接插座中的一次性挡块顶出，连接插头替代一次性挡块与连接插座中的分体垫片接触，一次性挡块在连接时的被沿轴向顶出过程中，受到连接插头的挤压作用发生变形，轴向尺寸减小，分体垫片在弹性件的作用下套设于连接插头的凹槽上，将连接插头固定于连接插座中。
15、与现有技术相比，本发明使用单插头/插座构造，具有以下优点：
16、1、结构简单、组装方便：本发明通过连接插头与分体垫片结构进行连接，分体垫片分布于连接插座中，受弹性件作用压在一次性挡块上，其中一次性挡块和弹性件成本低廉，本发明总生产成本低，适合大批量生产，且只需要插入连接插头就可以实现连接，安装方式简单，大幅度的提升了安装效率，提升了盾构施工的速度，适用范围广泛；
17、2、可靠性好：本发明所设置连接插头与连接插座，连接插座和连接插头皆预埋于盾构管片中，连接插头通过分体垫片固定于接头预埋件中，连接处抗压性能、抗拉性能、抗弯性能好；
18、3、连接过程简单：本发明中设置的一次性挡块材料为塑料，通过过盈配合插入于安装孔内，安装过程中使用较小的力就可直接插入连接插头，将挡块顶至与连接插座矩形槽分离，连接插头插入后分体垫片可在弹性件的约束下自锁在凹槽上，无需额外操作。
19、4、连接精度高：与双接头的连接方式相比，本发明只有一组插头/插座需要对正，减少了安装误差的产生来源。
1.一种分体垫片式盾构管片连接装置，用于连接相邻的两片盾构管片(6)，包括连接插座(1)、连接插头(2)和分体垫片(4)，其特征在于，还包括一次性挡块(3)和弹性件(5)；所述的连接插头(2)包括依次分布的头部(203)、凹槽(202)和预埋底座(201)，所述连接插头(2)的预埋底座(201)和连接插座(1)分别固定在两片盾构管片(6)上，所述一次性挡块(3)、分体垫片(4)和弹性件(5)自中心向边缘依次装配在连接插座(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述分体垫片(4)为瓦片状结构，包括分体垫片外侧面(401)和分体垫片内侧面(402)；所述分体垫片(4)的数量为多个，各个分体垫片(4)的结构尺寸相同并沿周向依次排列围成圆整的垫片，多个分体垫片(4)的分体垫片外侧面(401)组合成圆整垫片的环形侧表面，多个分体垫片(4)的分体垫片内侧面(402)组合成分体垫片的内圆弧面。
3.根据权利要求2所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述连接插座(1)包括安装孔(101)和沿周向分布的多个矩形槽(102)；所述安装孔(101)的直径尺寸大于连接插头(2)头部(203)外径尺寸，所述安装孔(101)与一次性挡块(3)形成过盈配合。
4.根据权利要求3所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述弹性件(5)数量为多个，各个弹性件(5)分别设置于对应的矩形槽(102)内。
5.根据权利要求4所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述弹性件(5)和分体垫片(4)的数目相同，每个弹性件(5)对应一个分体垫片(4)，位于所对应的分体垫片(4)外侧。
6.根据权利要求4所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述矩形槽(102)的尺寸与所述分体垫片(4)相匹配，所述分体垫片外侧面(401)与所述连接插座(1)上的矩形槽(102)的侧面相贴合，限制所述分体垫片(4)沿法向运动。
7.根据权利要求6所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述连接插头(2)中凹槽(202)的直径等于分体垫片(4)收缩时的内径，长度大于分体垫片(4)的长度，所述分体垫片(4)的最大宽度与矩形槽(102)宽度相等、分体垫片(4)的厚度与矩形槽(102)厚度相等。
8.根据权利要求7所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述分体垫片(4)在安装完成后内圈卡住连接插头(2)上凹槽(202)内壁、外圈卡住连接插座(1)上矩形槽(102)的内壁，将连接插头(2)固定于连接插座(1)中。
9.根据权利要求2所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置，其特征在于，所述一次性挡块(3)包括一次性挡块头部(301)、一次性挡块圆弧面(302)和一次性挡块底部(303)，所述一次性挡块圆弧面(302)与所述连接插座(1)的安装孔(101)形成过盈配合。
10.根据权利要求1-8任一所述的一种分体垫片式盾构管片连接装置的连接方法，其特征在于，步骤包括：
