CN102338244A - 用于顶管的钢管节结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地下施工中的顶管推进技术领域，具体是涉及一种用于顶管的钢管节结构。该结构通过在每一钢管节内设置若干液压油缸，并设置法兰盘来作为管节间和液压油缸和管节间的受力面，通过液压油缸在多点不均匀顶伸，实现了钢管顶进技术领域中的曲线顶管结构。本发明的优点是：钢管顶管施工时可实现曲线的顶推，转向角度变换方便，管节结构构造简单，布置紧凑，成本较低，施工方便。
Description
技术领域
本发明涉及地下施工中的顶管推进技术领域，具体是涉及一种用于顶管的钢管节结构。
背景技术
顶管施工技术是一种较好保护环境的敷设地下管线的非开挖技术。它在不扰动或轻微扰动管外土层结构的条件下，借助于主顶油泵等顶进设备的推力，将工具管或掘进机从工作井穿过沿线土层进入接收井；与此同时，将紧随其后的管道依次连接并埋设到连接这两个井的管线土层中的敷设地下管道的施工方法。适用于顶管的管材一般有混凝土管（含普通混凝土管、钢筋混凝土管、钢筒混凝土管）、钢管、玻璃钢夹砂管。
在地下顶管施工过程中，由于地下结构、建筑物对应管线的影响，所以顶管的轴线需要设计成曲线。对于钢筋混凝土管道顶管，管道是由于是管节构成的，管节之间是活动的接口，比较适应曲线管道的形成。而对于钢管顶进，预制钢管在顶管工作井下焊接成整体再顶进，不具有许多活动的接口，也就无法形成曲线管道。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于顶管的钢管节结构，该结构通过在每一钢管节内设置若干液压油缸，并设置法兰盘来作为管节间和液压油缸和管节间的受力面，通过液压油缸在多点不均匀顶伸，实现了钢管顶进技术领域中的曲线顶管结构。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种用于顶管的钢管节结构，由至少二个首尾相接的钢管节构成，所述钢管节一端为插口端，另一端为承口端，其特征在于：所述承口端和插口端的端部分别焊接有法兰盘；在所述钢管节承口端设置有若干数量的液压油缸，所述液压油缸的后座与所述钢管节的内壁固定连接，所述液压油缸的活塞杆穿越所述钢管节承口端法兰盘并与相邻钢管节插口端法兰盘栓接；在一钢管节的承口端法兰盘与相邻管节的插口端法兰盘之间至少有1/4扇型接触面处设置有垫片。
所述法兰盘和钢管节内壁之间焊接有垂直于二者的肋板。
所述若干数量的液压油缸沿钢管节内壁中心对称设置，并均布，且各液压油缸的活塞杆与相邻钢管节插口端法兰盘栓接的部位沿所述插口端法兰盘的盘面边缘处中心对称设置，并均布。
所述油缸包括两个主油缸和四个辅助油缸，所述的两个主油缸以所述法兰盘的圆心为中心对称分布，四个辅助油缸分别位于所述两个主油缸两侧，并以45°夹角对称分布。
所述油缸的设置数量为四个，且分别以所述法兰盘的圆心为中心，以90°夹角对称分布。
本发明的优点是：钢管顶管施工时可实现曲线的顶推，转向角度变换方便，管节结构构造简单，布置紧凑，成本较低，施工方便。
附图说明
附图1为本发明实施例结构示意图；
附图2为液压油缸布置示意图I；
附图3为液压油缸布置示意图II。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-3所示，图中标记1-16分别为：钢管节1、插口端2、承口端3、插口端法兰盘4、承口端法兰盘5、开孔6、连接孔7、油缸底座8、液压油缸9、木垫圈10、木垫片11、楔型橡胶密封圈12、肋板13、钢管节14、主位油缸15、辅助位油缸16。
参见图1，本实施例提供一种用于顶管的钢管节结构，该钢管节结构由首尾相接的钢管节1和钢管节14构成，钢管节1、14的一端为插口端2，另一端为承口端3。采用上述结构后，相邻钢管节1与钢管节14之间，钢管节1的插口端2插装入钢管节14的承口端3内，插口端2和承口端3之间设置楔型橡胶密封圈12进行止水密封。由此，采用上述结构即可在顶管施工的时候成为活动的柔性管节结构。为提供顶管施工时两个相邻钢管节1和14之间的受力面，钢管节14的承口端3处的内壁上焊接有承口端法兰盘5，插口端2的内壁上焊接有插口端法兰盘4。插口端法兰盘4和承口端法兰盘5间通过木垫圈10间隔以起到缓冲作用，以增加传力面，避免应力集中损坏管接头部分。插口端法兰盘4和承口端法兰盘5通过螺栓连接。
除上述结构外，为实现曲线顶管，钢管节14内、承口端3处固定设置有若干个液压油缸9，液压油缸9的活塞杆穿越承口端法兰盘5之开孔6，并通过连接孔7与插口端法兰盘4栓接。参见图1，该液压油缸9通过油缸底座8固定于钢管节1内壁上，该油缸底座8即构成提供液压油缸的受力支撑面。由此，当局部液压油缸9的活塞杆顶出时，该处插口端法兰盘4局部受力并移动，和承口端法兰盘5间局部产生缝隙，同时这两个钢管节1与14间构成一定角度，实现了管节间的弯曲结构。之后在插口端法兰盘4和承口端法兰盘5间产生的间隙部位插入木垫片11，保持管节之间的开口度。
为增加钢管节1、14上插口端法兰盘4和承口端法兰盘5的环向刚度，减少钢管节1、14在顶进期间接头处的变形，插口端法兰盘4和钢管节1内壁之间、承口端法兰盘5和钢管节14内壁之间均焊接有垂直于二者的肋板13。
结合上述结构，参见图2-3。
图2显示的是一种液压油缸9的布置方式。图中液压油缸9的数量为六个，其中两个为主位油缸15，剩余四个为辅助位油缸16，两个主位油缸15以钢管节14的中心线为中心对称分布，四个辅助油缸16分别位于两个主油缸15两侧，并以该中心线为中心以45°夹角对称分布。采用上述结构，六个液压油缸9分为左右两侧，可单独使用任意一侧的三个液压油缸9，实现左或右方向的转向。当将钢管节1整体旋转90°时，也可调整为上下方向的转向结构。
参见图3，其显示的是另一种液压油缸9的布置方式。图中液压油缸9的数量为四个，且分别以钢管节14的中心线为中心对称分布，以90°夹角对称分布。比上述图2中的油缸布置方式减少了两个主油缸，故此四个液压油缸9以均布的方式分布在钢管节1内，在使用时，控制两个相邻液压油缸9顶伸即可实现钢管节1与14向上、下、左或右方向转向结构。
Claims (6)
1.一种用于顶管的钢管节结构，由至少二个首尾相接的钢管节构成，所述钢管节一端为插口端，另一端为承口端，其特征在于：所述承口端和插口端的端部分别焊接有法兰盘；在所述钢管节承口端设置有若干数量的液压油缸，所述液压油缸的后座与所述钢管节的内壁固定连接，所述液压油缸的活塞杆穿越所述钢管节承口端法兰盘并与相邻钢管节插口端法兰盘栓接；在钢管节的承口端法兰盘与相邻管节的插口端法兰盘之间至少有1/4扇型接触面处设置有垫片，且二者之间通过螺栓连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于顶管的钢管节结构，其特征在于：所述法兰盘和钢管节内壁之间焊接有垂直于二者的肋板。
3.根据权利要求1所述的一种用于顶管的钢管节结构，其特征在于：在钢管节的承口端法兰盘与相邻管节的插口端法兰盘之间设置有木垫圈。
4.根据权利要求1所述的一种用于顶管的钢管节结构，其特征在于：所述若干数量的液压油缸沿钢管节内壁中心对称设置，并均布，且各液压油缸的活塞杆与相邻钢管节插口端法兰盘栓接的部位沿所述插口端法兰盘的盘面边缘处中心对称设置，并均布。
5.根据权利要求3所述的一种用于顶管的钢管节结构，其特征在于：所述油缸包括两个主位油缸和四个辅助位油缸，所述的两个主位油缸以所述钢管节的中心线为中心对称分布，四个辅助位油缸分别位于所述两个主位油缸两边侧，并以45°夹角对称分布。
6.根据权利要求3所述的一种用于顶管的钢管节结构，其特征在于：所述油缸的设置数量为四个，且分别以所述钢管节的中心线为中心，以90°夹角对称分布。
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