本發(fā)明涉及鋼筒混凝土管道技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼筒混凝土頂管及其連接方法。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外給排水領(lǐng)域常用的頂管管材有鋼管、F型接口鋼筋混凝土管、鋼筒混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管。其中鋼筒混凝土管，由于接口張開量較大，外部泥砂容易進(jìn)入接口導(dǎo)致無法糾偏且影響接口密封性能，同時管與管之間不適用于長距離頂進(jìn)。另外，現(xiàn)有技術(shù)的鋼筒混凝土管還存在注漿不均勻，其管周帶土對周邊環(huán)境影響較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上不足，提供了一種密封性能較好、且均勻注漿，適用長距離頂進(jìn)，對環(huán)境影響較小的鋼筒混凝土頂管。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋼筒混凝土頂管，由內(nèi)向外依次包括內(nèi)層鋼筋網(wǎng)、鋼筒、管芯混凝土、外層鋼筋網(wǎng)，所述鋼筒的兩端分別固定連接有承口和插口，還包括固定設(shè)置在所述外層鋼筋網(wǎng)的外鋼套，所述外鋼套位于所述承口的端部的外側(cè)面，所述外鋼套通過錨筋穿過所述外層鋼筋網(wǎng)與所述管芯混凝土錨固連接，所述插口相隔設(shè)置有兩組凹槽，所述凹槽靠近所述插口的端部設(shè)置，每組所述凹槽內(nèi)嵌入設(shè)置有“O”形密封圈，位于所述插口的端面一側(cè)的外層鋼筋網(wǎng)呈階梯面形狀設(shè)置，所述階梯面依次包括由外層鋼筋網(wǎng)的端部延向所述鋼筒的軸向方向的第一階梯面和第二階梯面，所述第一階梯面的直徑小于所述第二階梯面的直徑，所述第一階梯面的外徑由端部延向所述鋼筒的軸向方向依次設(shè)置有鋼環(huán)和楔形密封圈。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述外鋼套與所述錨筋為焊接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，靠近所述插口的所述鋼筒上設(shè)置有貫通的注漿孔。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，相隔設(shè)置的兩組所述凹槽之間設(shè)置有試壓孔。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述試壓孔為30度至180度分布在所述插口的徑向方向。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述外鋼套設(shè)置有排氣孔，所述排氣孔位于所述承口的端部的外側(cè)面。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種鋼筒混凝土頂管的連接方法，采用兩節(jié)上述的鋼筒混凝土頂管，包括第一鋼筒混凝土頂管和第二鋼筒混凝土頂管；在所述第一鋼筒混凝土頂管的承口的端部安裝木襯墊，采用頂推法將所述第二銅筒混凝土頂管的插口頂入到第一鋼筒混凝土頂管的承口；通過所述“O”形密封圈使第二銅筒混凝土頂管的插口與第一鋼筒混凝土頂管的承口之間形成密封連接；通過所述楔形密封圈使第二鋼筒混凝土頂管的外層鋼筋網(wǎng)與第一銅筒混凝土頂管的外鋼套形成密封連接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管的連接方法，當(dāng)?shù)谝汇~筒混凝土頂管的外鋼套與第二鋼筒混凝土頂管的外層鋼筋網(wǎng)形成密封連接時，使第一銅筒混凝土頂管的外鋼套與第二鋼筒混凝土頂管的外層鋼筋網(wǎng)之間留有縫隙，所述縫隙作為連通鋼筒的注漿孔的注入嘴。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管的連接方法，對試壓孔進(jìn)行第一次水壓實驗；當(dāng)?shù)谝淮嗡畨涸囼灪细窈筮M(jìn)行鋼筒混凝土頂管入土施工；在入土施工過程中對注漿孔進(jìn)行注入潤滑泥漿；當(dāng)?shù)谝讳撏不炷另敼茼斶M(jìn)第二銅筒混凝土頂管的步驟完成后，再對試壓孔進(jìn)行第二次水壓試驗，當(dāng)?shù)诙嗡畨涸囼灪细窈螅M(jìn)行微膨脹水泥砂漿的嵌縫施工；在注漿孔進(jìn)行泥漿置換注入混凝土漿料替換潤滑泥漿，完成后采用管堵進(jìn)行封堵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管及其連接方法，通過嵌入在插口的凹槽內(nèi)的“O”形密封圈使本節(jié)銅筒混凝土頂管的插口與下一節(jié)鋼筒混凝土頂管的承口之間形成密封連接；通過插口的端面一側(cè)的外層鋼筋網(wǎng)的第一階梯面設(shè)置的楔形密封圈使本節(jié)鋼筒混凝土頂管的外層鋼筋網(wǎng)與下一節(jié)銅筒混凝土頂管的外鋼套形成密封連接；具有良好的密封性能，“O”形密封圈和楔形密封圈的共同作用，能夠加強(qiáng)相鄰兩節(jié)鋼筒混凝土頂管連接的密封性能。在承口端的外側(cè)面設(shè)置的外鋼套和在插口端的一側(cè)設(shè)置的楔形密封圈和鋼環(huán)，能夠保護(hù)該節(jié)鋼筒混凝土頂管在頂進(jìn)下一節(jié)鋼筒混凝土頂管過程中不受外部泥砂的侵入，從而克服了鋼筒混凝土頂管在施工中糾偏能力不足，以及克服了相鄰兩節(jié)鋼筒混凝土頂管的接口密封性能的問題。外鋼套和注漿孔的配合能夠使管道注漿全斷面更加均勻，特別能夠使減阻泥漿平順均勻的分布，在長距離頂進(jìn)中減小頂力，對周邊環(huán)境影響更小。本發(fā)明的鋼筒既能起到抗?jié)B作用，也能起到縱環(huán)向受力作用，減小內(nèi)層配筋的作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的鋼筒混凝土頂管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A-A處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是相鄰兩節(jié)鋼筒混凝土頂管的接口剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：1、鋼筒，2、承口，3、插口，4、內(nèi)層鋼筋網(wǎng)，5、外層鋼筋網(wǎng)，6、外鋼套，7、錨筋，8、鋼環(huán)，9、管芯混凝土，10、“O”形密封圈，11、木襯墊，12、楔形密封圈，13、注漿孔，13a、注漿嘴，14、試壓孔，15、排氣孔，16、微膨脹水泥砂漿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述：

實施例一

請參考圖1-3，本實施例一提供一種鋼筒混凝土頂管，由內(nèi)向外依次包括內(nèi)層鋼筋網(wǎng)4、鋼筒1、管芯混凝土9、外層鋼筋網(wǎng)5，所述鋼筒1的兩端分別固定連接有承口2和插口3，還包括固定設(shè)置在所述外層鋼筋網(wǎng)5的外鋼套6，所述外鋼套6位于所述承口2的端部的外側(cè)面，所述外鋼套6通過錨筋7穿過所述外層鋼筋網(wǎng)5與所述管芯混凝土9錨固連接，所述插口3相隔設(shè)置有兩組凹槽31，所述凹槽31靠近所述插口的端部設(shè)置，每組所述凹槽31內(nèi)嵌入設(shè)置有“O”形密封圈10，位于所述插口3的端面一側(cè)的外層鋼筋網(wǎng)5呈階梯面形狀設(shè)置，所述階梯面依次包括由外層鋼筋網(wǎng)5的端部延向所述鋼筒1的軸向方向的第一階梯面51和第二階梯面52，所述第一階梯面51的直徑小于所述第二階梯面52的直徑，所述第一階梯面51的外徑由端部延向所述鋼筒1的軸向方向依次設(shè)置有鋼環(huán)8和楔形密封圈12。

作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述外鋼套6與所述錨筋7為焊接。即錨筋7也中鋼或鐵等金可焊接的金屬材料。具有取材方便，制作簡單的優(yōu)點。

請參考圖3，作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，靠近所述插口3的所述鋼筒1上設(shè)置有貫通的注漿孔13。注漿孔13用于注入混凝土漿料，以形成管芯混凝土9，以及在內(nèi)外鋼筋網(wǎng)內(nèi)注入混凝土漿料。本實施例的注漿孔為3個，若無外鋼套6則漿液從三個注漿孔13直接噴射至土中，有了外鋼套6，則漿液可通過外鋼套6的阻擋不是點狀噴射，而是面狀注入土中，從而較為均勻的充滿鋼筒混凝土頂管的管周。有了漿液的潤滑作用，鋼筒混凝土頂管在頂進(jìn)過程中與土接觸面為漿液層，可避免鋼筒混凝土頂管與土直接接觸，減少鋼筒混凝土頂管頂進(jìn)過程中的將土帶走，從而減小土體沉降，對環(huán)境影響較小。

請參考圖3，作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，相隔設(shè)置的兩組所述凹槽31之間設(shè)置有試壓孔14。試壓孔14用于進(jìn)行水壓試驗，以確認(rèn)鋼筒混凝土頂管是否可以入土施工。

作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述試壓孔14為30度至180度分布在所述插口3的徑向方向。該試壓孔14的分布角度，僅為其中一種優(yōu)選方式，但不僅限于該角度的分布。本實施例中試壓孔14優(yōu)選為2個，其具有快速試壓的優(yōu)點，以及防止其中一個阻塞，可采用另外一個繼續(xù)進(jìn)行水壓測試。

請參考圖3，作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述外鋼套6設(shè)置有排氣孔15，所述排氣孔15位于所述承口2的端部的外側(cè)面。排氣孔15的數(shù)量為每節(jié)鋼筒混凝土頂管預(yù)留一個。

作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管，所述承口2、插口3均為鋼或鐵等可焊接的金屬材料制作而成，其具有與鋼筒1連接牢固，制作簡單的優(yōu)點。其中，鋼筒1、承口2、插口3、外鋼套6均為中空的圓筒體，也可以稱為圓環(huán)體。

實施例二

本實施例二提供一種基于實施一的鋼筒混凝土頂管的連接方法，采用兩節(jié)實施例一中的鋼筒混凝土頂管，包括第一鋼筒混凝土頂管100和第二鋼筒混凝土頂管200；在所述第一鋼筒混凝土頂管100的承口2的端部安裝木襯墊11，采用頂推法將所述第二銅筒混凝土頂管200的插口3頂入到第一鋼筒混凝土頂管100的承口2；通過所述“O”形密封圈10使第二銅筒混凝土頂管200的插口3與第一鋼筒混凝土頂管100的承口2之間形成密封連接；通過所述楔形密封圈12使第二鋼筒混凝土頂管200的外層鋼筋網(wǎng)5與第一銅筒混凝土頂管100的外鋼套6形成密封連接。

作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管的連接方法，當(dāng)?shù)谝汇~筒混凝土頂管100的外鋼套6與第二鋼筒混凝土頂管200的外層鋼筋網(wǎng)5形成密封連接時，使第一銅筒混凝土頂管100的外鋼套6與第二鋼筒混凝土頂管200的外層鋼筋網(wǎng)5之間留有縫隙，所述縫隙作為連通鋼筒1的注漿孔13的注入嘴13a。注入嘴13a能夠通過注漿管道連通注入孔13，以為內(nèi)層鋼筋網(wǎng)4注入混凝土漿料，形成內(nèi)層的鋼筋混凝土。該縫隙優(yōu)選為傾斜設(shè)置，即第二鋼筒混凝土頂管200的外層鋼筋網(wǎng)5的第二階梯面52的梯級在役向方向為斜切面，對應(yīng)的第一銅筒混凝土頂管100的外鋼套6的自由端的端部也為與第二階梯面52平行的斜切面。其具有便通過注入嘴13a插入注漿管道完成注漿的施工的效果。斜切面的設(shè)置，能夠防止垂直注漿時的混凝土漿料垂直灌入堆積而產(chǎn)生的阻塞現(xiàn)象。

作為較佳的實施方式，本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管的連接方法，對試壓孔14進(jìn)行第一次水壓實驗；當(dāng)?shù)谝淮嗡畨涸囼灪细窈筮M(jìn)行鋼筒混凝土頂管入土施工；在入土施工過程中對注漿孔13進(jìn)行注入潤滑泥漿；當(dāng)?shù)谝讳撏不炷另敼?00頂進(jìn)第二銅筒混凝土頂管200的步驟完成后，再對試壓孔14進(jìn)行第二次水壓試驗，當(dāng)?shù)诙嗡畨涸囼灪细窈?，進(jìn)行微膨脹水泥砂漿16的嵌縫施工，以充分保護(hù)鋼制承插口和橡膠圈，減小在水環(huán)境下的腐蝕；在注漿孔13進(jìn)行泥漿置換注入混凝土漿料替換潤滑泥漿，完成后采用管堵進(jìn)行封堵。

本發(fā)明提供的鋼筒混凝土頂管及其連接方法，通過嵌入在插口3的凹槽31內(nèi)的“O”形密封圈10使本節(jié)銅筒混凝土頂管的插口3與下一節(jié)鋼筒混凝土頂管的承口2之間形成密封連接；通過插口3的端面一側(cè)的外層鋼筋網(wǎng)5的第一階梯面51設(shè)置的楔形密封圈12使本節(jié)鋼筒混凝土頂管的外層鋼筋網(wǎng)5與下一節(jié)銅筒混凝土頂管的外鋼套6形成密封連接；從而使本發(fā)明具有良好的密封性能?！癘”形密封圈10和楔形密封圈12的共同作用，能夠加強(qiáng)相鄰兩節(jié)鋼筒混凝土頂管連接的密封性能。在承口2端的外側(cè)面設(shè)置的外鋼套6和在插口3端的一側(cè)設(shè)置的楔形密封圈12和鋼環(huán)8，能夠保護(hù)該節(jié)鋼筒混凝土頂管在頂進(jìn)下一節(jié)鋼筒混凝土頂管過程中不受外部泥砂的侵入，從而克服了鋼筒混凝土頂管在施工中糾偏能力不足，以及克服了相鄰兩節(jié)鋼筒混凝土頂管的接口密封性能的問題。外鋼套6和注漿孔13的配合能夠使管道注漿全斷面更加均勻，特別能夠使減阻泥漿平順均勻的分布，在長距離頂進(jìn)中減小頂力，對周邊環(huán)境影響更小。本發(fā)明的鋼筒1既能起到抗?jié)B作用，也能起到縱環(huán)向受力作用，減小內(nèi)層配筋的作用。本發(fā)明位于插口3的端面一側(cè)的外層鋼筋網(wǎng)5呈階梯面形狀設(shè)置，其中，其中，第一階梯面51和第二階梯面52整體作用為與相鄰的下一節(jié)鋼筒混凝土頂管的外鋼套密封連接。第一階梯面51用于與楔形密封圈12相配合，以限定楔形密封圈12的位置，防止其滑動而產(chǎn)生泄漏，并且與下一節(jié)鋼筒混凝土頂管的外鋼套相配合實現(xiàn)密封。

本發(fā)明不限于上述具體實施方式，凡在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作出的各種變化，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。