一種頂管環(huán)繞式注漿裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，連接螺栓的外端部與鋼制蓋帽垂直連接，連接螺栓的內(nèi)端部穿過(guò)定位板的圓環(huán)孔，螺栓上擰有內(nèi)螺母和外螺母，分別緊貼于定位板的內(nèi)、外側(cè)，螺釘穿過(guò)鋼制套管外壁，擰在定位板的十字翼?xiàng)U端部的內(nèi)螺紋中，鋼制套管安裝在注漿裝置安裝孔內(nèi)，并采用結(jié)構(gòu)膠固定在頂管壁上。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)在注漿裝置安裝孔端部設(shè)置蓋帽來(lái)改變泥漿的噴射方向，使泥漿變單點(diǎn)直噴為沿管壁的平面均勻噴射，克服了垂直噴射泥漿流失量大而又很難形成封閉泥漿套環(huán)的弊病。
【專利說(shuō)明】一種頂管環(huán)繞式注漿裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體涉及一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，適用于長(zhǎng)距離頂管施工中減阻注漿。
【背景技術(shù)】
[0002]頂管施工技術(shù)是在不開(kāi)挖地表的情況下，以液壓為動(dòng)力將頂管機(jī)和待鋪設(shè)的管節(jié)在地下逐節(jié)頂進(jìn)，直到頂管接收井的非開(kāi)挖地下管道敷設(shè)施工工藝。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加速，頂管技術(shù)廣泛應(yīng)用于城市給排水、煤氣、電力、通信等地下管網(wǎng)建設(shè)中。在頂管工法的設(shè)計(jì)與施工中，為了減小頂進(jìn)時(shí)頂管所受摩阻力及頂管施工對(duì)周邊地表沉降的影響，需要對(duì)管道周邊土體以一定壓力注入漿液(簡(jiǎn)稱注漿)。對(duì)于長(zhǎng)距離頂管施工，減阻泥漿的應(yīng)用是減小頂進(jìn)阻力的重要措施。泥漿潤(rùn)滑減摩劑又稱觸變泥漿，是由膨潤(rùn)土、CMC(粉末化學(xué)漿糊)、純堿和水按一定比例配制而成。不同的土質(zhì)應(yīng)采用不同的配方，以滿足不同的需要。觸變泥漿減阻效果的好壞，除了與所選用的漿液材料和配比有關(guān)以外，還與注漿孔的布置、注漿泵類型、注漿壓力及注漿量有關(guān)。
[0003]在鋼管頂管施工中，注漿孔的布置、開(kāi)口與封堵十分重要，其直接影響到注漿減阻的效果和成型管道的質(zhì)量。由于管徑大、管壁厚，使得注漿孔的制作難度較大，這就要求既要少開(kāi)注漿孔，又要達(dá)到理想的減阻效果，為此，有必要對(duì)注漿孔的結(jié)構(gòu)與制作工藝進(jìn)行了改良，研制一種新型環(huán)繞式注漿裝置。
[0004]檢索現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，專利-一種頂管注漿裝置(申請(qǐng)?zhí)朇N200920214134)公開(kāi)了一種建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】的頂管注漿裝置。該裝置包括注漿管，其特征在于頂管注漿孔設(shè)有內(nèi)螺紋，注漿管設(shè)有外螺紋，注漿管端部設(shè)有蝶形導(dǎo)葉。蝶形導(dǎo)葉焊接在注漿管的一個(gè)端面上，導(dǎo)葉與注漿管軸線的夾角為50?60°。但在管徑大、管壁厚的頂管中，該裝置注漿效果較差，且需要多開(kāi)注漿孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在于提供了一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)在注漿裝置安裝孔端部設(shè)置蓋帽來(lái)改變泥漿的噴射方向，使泥漿變單點(diǎn)直噴為沿管壁的平面均勻噴射，克服了垂直噴射泥漿流失量大而又很難形成封閉泥漿套環(huán)的弊病。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施:
一種環(huán)繞式注漿裝置，它由鋼制蓋帽，連接螺栓，外螺母，內(nèi)螺母，定位板，鋼制套管，螺釘，水堵頭組成。其連接關(guān)系是:連接螺栓的外端部與鋼制蓋帽垂直連接，連接方式為焊接；連接螺栓的內(nèi)端部穿過(guò)定位板的圓環(huán)孔，螺栓上擰有內(nèi)螺母和外螺母，分別緊貼于定位板的內(nèi)、外側(cè)；螺釘穿過(guò)鋼制套管外壁，擰在定位板的十字翼?xiàng)U端部的內(nèi)螺紋中；鋼制套管安裝在注漿裝置安裝孔內(nèi)，并采用結(jié)構(gòu)膠固定在頂管壁上。
[0007]所述鋼制蓋帽為厚約9 — 10mm、直徑約110 — 130mm的圓形鋼片。
[0008]所述連接螺栓為直徑約9 - 10mm、帶有外螺紋的鋼桿，長(zhǎng)度與頂管壁厚一致，約90 — IlOmm0
[0009]所述內(nèi)螺母和外螺母為內(nèi)螺紋與連接螺栓相匹配的規(guī)格型號(hào)螺母。
[0010]所述定位板為--h字形鋼片，厚度約9 一 IOmm ,其形狀為中間為內(nèi)徑約10 —
12mm、外徑為19 — 21mm的圓環(huán),外側(cè)呈十字形的翼?xiàng)U,翼?xiàng)U長(zhǎng)約29 — 31mm,寬9 — Ilmm,翼?xiàng)U端部鉆一直徑為3 — 5mm、深9 — Ilmm圓孔，圓孔內(nèi)車有內(nèi)螺紋。
[0011]所述鋼制套管是外徑比注漿裝置安裝孔小2~3_、長(zhǎng)度和頂管壁厚一致的鋼管，鋼制套管底端內(nèi)壁上4 — 6cm范圍內(nèi)車成內(nèi)螺紋。
[0012]所述的結(jié)構(gòu)膠為YJS-501建筑結(jié)構(gòu)膠。
[0013]所述螺釘是具有圓形結(jié)構(gòu)形狀頭部的螺紋緊固件，螺釘規(guī)格型號(hào)與定位板翼?xiàng)U端部圓形孔相匹配，螺釘穿過(guò)鋼制套管壁擰在定位板翼?xiàng)U端部圓形孔中。
[0014]所述水堵頭是標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵水堵，水堵頭帶有外螺紋，以便與鋼制內(nèi)端部的內(nèi)螺紋相連。
[0015]所述的一種環(huán)繞式注漿裝置安裝方法和操作方式是:每節(jié)頂管可沿頂管縱向選取2-3個(gè)斷面布設(shè)注漿裝置，每個(gè)斷面沿環(huán)向均布2 - 4個(gè)注漿裝置，注漿裝置沿管道縱向錯(cuò)位布設(shè)。布設(shè)時(shí)，先在管道預(yù)設(shè)位置鉆注漿裝置安裝孔，然后將與鋼制蓋帽、定位板連接好的鋼制套管安裝在注漿裝置安裝孔內(nèi)，使用結(jié)構(gòu)膠將鋼制套管外壁牢固黏貼頂管壁上。注漿時(shí)，將注漿管和鋼制套管接通，高壓泥漿通過(guò)鋼制套管從蓋帽下的缺口處順管壁平直噴射而注入超挖間隙內(nèi)，可通過(guò)調(diào)節(jié)連接螺栓和定位板的相對(duì)位置改變鋼制蓋帽和頂管壁之間的間隙，來(lái)調(diào)整注漿速度。注漿完畢后，拔掉注漿管，用水堵頭擰緊在鋼制套管底端。
[0016]本發(fā)明是一種環(huán)繞式注漿裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
該裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作便捷。該裝置通過(guò)在注漿裝置安裝孔端部設(shè)置鋼制套管和鋼制蓋帽來(lái)改變泥漿的噴射方向，改泥漿單點(diǎn)直噴為沿管壁的平面均勻噴射，克服了垂直噴射泥漿流失量大而又很難形成封閉泥漿套環(huán)的弊病。注漿速度可通過(guò)調(diào)節(jié)連接螺桿和定位板的相對(duì)位置改變鋼制蓋帽和頂管壁之間的間隙來(lái)調(diào)整。注漿完畢時(shí)，在鋼制套管下端連接水堵頭，避免了停止注漿時(shí)外部泥砂倒流入管道中。
[0017]申請(qǐng)者將本環(huán)繞式注漿裝置應(yīng)用在了實(shí)際工程中，發(fā)現(xiàn)在該工程頂管施工中，沒(méi)有考慮注漿減阻頂力理論計(jì)算值遠(yuǎn)大于考慮注漿工藝的頂力計(jì)算值，采用本環(huán)繞式注漿裝置注漿工藝的頂力實(shí)測(cè)值小于考慮注漿減阻頂力計(jì)算值，且泥漿用量比理論計(jì)算用量相差不多。這說(shuō)明，本環(huán)繞式注漿裝置效果好、漿液流失少，泥漿的減阻效果十分明顯，為頂管施工的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利的條件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為一種環(huán)繞式注漿裝置示意圖。
[0019]圖2為一種環(huán)繞式注漿裝置中定位板、螺釘和鋼制套管連接示意圖。
[0020]圖3為一種環(huán)繞式注漿裝置中鋼制套管和注漿裝置安裝孔連接示意圖。[0021]圖4為一種環(huán)繞式注漿裝置中翼?xiàng)U和螺釘連接示意圖。
[0022]圖5為一種試驗(yàn)結(jié)果中實(shí)際頂力與理論頂力比較圖。
[0023]圖6為一種試驗(yàn)結(jié)果中實(shí)際注漿量與理論注漿量比較圖。
[0024]其中:1.鋼制蓋帽，2.連接螺栓，3.內(nèi)螺母，4.外螺母，5.定位板，6.鋼制套管，7.螺釘，8.水堵頭，9.頂管壁，10.注漿裝置安裝孔，11.翼?xiàng)U，12.結(jié)構(gòu)膠。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
根據(jù)圖1、圖2可知，一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，由鋼制蓋帽1、連接螺栓2、外螺母3、內(nèi)螺母4、定位板5、鋼制套管6、螺釘7、水堵頭8等構(gòu)成。
[0026]其特征在于:連接螺栓2的外端部與鋼制蓋帽I垂直連接，連接方式為焊接；連接螺栓2的內(nèi)端部穿過(guò)定位板5的圓環(huán)孔11，螺栓2上擰有內(nèi)螺母3和外螺母4，分別緊貼于定位板5的內(nèi)、外側(cè)；螺釘7穿過(guò)鋼制套管6外壁,抒在定位板5的十字翼?xiàng)U11端部帶有內(nèi)螺紋的圓形孔中；鋼制套管6安裝在注漿裝置安裝孔內(nèi)，采用結(jié)構(gòu)膠12黏貼在頂管壁9上。
[0027]所述的結(jié)構(gòu)膠12為YJS-501建筑結(jié)構(gòu)膠。
[0028]所述鋼制蓋帽I為厚約9或10或11mm、直徑約110或120或130mm的圓形鋼片。
[0029]所述連接螺栓2為直徑約9或10或11mm、帶有外螺紋的鋼桿，長(zhǎng)度與頂管壁厚度一致,約 90 或 100 或 110mm。
[0030]所述外螺母3和內(nèi)螺母4是規(guī)格型號(hào)與連接螺栓相匹配的普通螺母。
[0031]所述定位 板5為一^h字形鋼片，厚度約9或10或IImm,其形狀為中間為內(nèi)徑約10或11或12mm、外徑為19或20或21mm的圓環(huán)，外側(cè)呈十字形的翼?xiàng)U11，翼?xiàng)U11長(zhǎng)約29或30或31mm，寬9或10或11mm，翼?xiàng)U11端部制作直徑為3或4或5mm、深9或10或Ilmm圓形孔，圓形孔內(nèi)車有內(nèi)螺紋。
[0032]所述鋼制套管6是外徑比注漿裝置安裝孔小2~3mm、長(zhǎng)度和頂管壁9厚度一致的鋼管，鋼制套管6底端4或5或6cm范圍內(nèi)內(nèi)壁車成內(nèi)螺紋。
[0033]所述螺釘7是具有圓形結(jié)構(gòu)形狀頭部的螺紋緊固件，螺釘規(guī)格型號(hào)與定位板翼?xiàng)U端部圓形孔內(nèi)螺紋相匹配，螺釘穿過(guò)鋼制套管6壁擰在定位板翼?xiàng)U11端部圓形孔中。
[0034]所述水堵頭8是標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵水堵，水堵頭8帶有外螺紋，水堵頭8帶有外螺紋與鋼制套管6底端內(nèi)壁的內(nèi)螺紋相匹配，以便與鋼制套管6底端相連接。
[0035]所述的一種環(huán)繞式注漿裝置安裝方法和操作方式是:每節(jié)頂管可沿頂管縱向選取2-3個(gè)斷面布設(shè)注漿裝置，每個(gè)斷面沿環(huán)向均布3個(gè)注漿裝置，注漿裝置沿管道縱向錯(cuò)位布設(shè)。布設(shè)時(shí)，先在管道預(yù)設(shè)位置鉆注漿裝置安裝孔，然后將與鋼制蓋帽1、定位板5連接好的鋼制套管6放入注漿裝置安裝孔10內(nèi)，使用結(jié)構(gòu)膠12將鋼制套管6牢固黏貼在頂管壁9上。注漿時(shí)，將注漿管與鋼制套管6底端接通，高壓泥漿穿過(guò)定位板5與鋼制套管6之間的空隙，從蓋帽下的缺口處順管壁平直噴射而注入超挖間隙內(nèi)，注漿速度可通過(guò)調(diào)節(jié)連接螺栓2和定位板5的相對(duì)位置改變鋼制蓋帽I和頂管壁9之間的間隙來(lái)調(diào)整。注漿完畢后，拔掉注漿管，用水堵頭8擰緊在鋼制套管底端。
[0036]裝置適用范圍:
本發(fā)明提供了環(huán)繞式注漿裝置，適用于大口徑頂管注漿減阻施工中。
【權(quán)利要求】
1.一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，它包括鋼制蓋帽(I)、連接螺栓(2)、外螺母(4)，定位板(5)、鋼制套管(6)、水堵頭(8)，其特征在于:連接螺栓(2)的外端部與鋼制蓋帽(I)連接，連接螺栓(2)的內(nèi)端部穿過(guò)定位板(5)的圓環(huán)孔，螺栓(2)上擰有內(nèi)螺母(3)和外螺母(4)，分別緊貼定位板(5)的內(nèi)、外側(cè)，螺釘(7)穿過(guò)鋼制套管(6)外壁，擰在定位板(5)的十字翼?xiàng)U(12)端部圓形孔(13)中，鋼制套管(6)安裝在注漿裝置安裝(10)孔內(nèi)，采用結(jié)構(gòu)膠(12)黏貼在頂管壁(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，其特征在于:所述的定位板(5)為--h字形鋼片，厚度9 — IImm,其形狀為中間為內(nèi)徑10 — 12mm、外徑為19 — 21mm的圓環(huán)，外側(cè)呈十字形的翼?xiàng)U，翼?xiàng)U長(zhǎng)29 — 31mm,寬9 一 Ilmm,翼?xiàng)U端部制作直徑為3 — 5mm、深9 -1lmm圓形孔，圓形孔內(nèi)車有內(nèi)螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，其特征在于:所述的鋼制套管(6)是外徑比注漿裝置安裝孔(10)小2~3mm、長(zhǎng)度和頂管壁厚一致的鋼管，鋼制套管(6)底端4 - 6cm范圍內(nèi)內(nèi)壁車成內(nèi)螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，其特征在于:所述鋼制蓋帽(I)為厚9 — 11_、直徑110 - 130mm的圓形鋼片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂管環(huán)繞式注漿裝置，其特征在于:所述的連接螺栓(2)為直徑9 一 11mm、帶有外螺紋的鋼桿，長(zhǎng)度與頂管壁厚一致。
【文檔編號(hào)】F16L1/028GK103994278SQ201410259500
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】楊金虎, 嚴(yán)勇, 劉莉, 曾凡興, 翟偉, 許錫昌, 程劉勇 申請(qǐng)人:湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院, 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所