CN103362517A - 一种装配式顶管 - Google Patents

Abstract

本发明属于顶管施工技术领域，具体涉及一种装配式的钢筋混凝土顶管，其特征在于每环所述顶管至少由两片管片环向拼装构成。本发明的优点是，采用了可分段装配式的管片形式，各管片可在工厂内预浇筑，解决了较大直径顶管的运输难题，相比于盾构隧道降低了成本，该装配式顶管结构简单，拼装快速便捷，拼装后的管节结构强度高。

Description

一种装配式顶管

技术领域

本发明属于顶管施工技术领域，具体涉及一种装配式的钢筋混凝土顶管。

背景技术

目前，随着城市基础设施建设迅速发展，顶管施工被越来越广泛地应用于地下工程，顶管施工是一种非开挖的管道埋设施工技术，无需开挖面层便能够穿越公路、铁道、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线，因此采用顶管可以减少大量前期工作，包括建筑物拆迁及围护、公用管线搬迁等，对市内交通减少压力，是城市非开挖地下空间开发的重要施工方法。

顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的顶管埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下顶管的施工方法。

而目前的顶管结构均为整环顶进方式，管节的大小受到运输条件的制约，从而限制了顶管在大直径隧道领域的发展。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种装配式顶管，该顶管由至少两片管片拼装而成，通过在相邻管片的环向拼装面之间设置定位孔和定位销以完成相邻管片之间的定位，并通过在相邻管片的环向拼装面之间设置贯通的预埋管道并埋设钢筋张拉锚固，以使相邻管片之间连接固定。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种装配式顶管，其特征在于每环所述顶管至少由两片管片环向拼装构成。

所述管片的环向拼装面上间隔开设有若干定位孔，相邻的所述管片拼装面上的定位孔位置一一对应，在所述定位孔内设置有定位销，以控制所述管片之间拼装成环时的纵向、横向位移误差。

相邻的所述管片间具有一一对应连通的预埋管道，所述预埋管道内埋设锚固有钢筋，以使相邻的所述管片间连接固定。

所述管片内部设置有预埋管道，所述预埋管道两端设有预埋手孔。

每环所述顶管由三片或三片以上的管片环向拼装构成，所述管片的一侧环向拼装面具有外凸块，其另一侧环向拼装面具有内凹槽，所述外凸块与所述内凹槽的形状相适配，以控制所述管片拼装成环时的横向位移误差。

所述管片的环向拼装面处设置有弹性密封垫，在所述管片的端部套设有钢套环，以使所述管片拼接面之间的弹性密封垫得以进一步压紧密实。

本发明的优点是，采用了可分段装配式的管片形式，各管片可在工厂内预浇筑，解决了较大直径顶管的运输难题，相比于盾构隧道降低了成本，该装配式顶管结构简单，拼装快速便捷，拼装后的管节结构强度高。

附图说明

图1为本发明中管片拼装成环后的截面示意图；

图2为本发明中管片环向拼装面上的定位孔局部放大图；

图3为本发明中定位销示意图；

图4为本发明中管片一侧环向拼装面的平面布置示意图；

图5为本发明弹性密封垫示意图；

图6为本发明图1中的A向示意图；

图7为本发明中内凹槽和外凸块的拼装示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的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1-7，图中标记1-14分别为：上管片1、下管片2、定位销3、环向拼装面4、预埋手孔5、预埋手孔5.1、预埋手孔5.2、预埋管道6、预埋管道6.1、预埋管道6.2、钢筋7、定位孔8、、钢套环9、弹性密封垫10、管片11、预埋手孔12、内凹槽13、外凸块14。

实施例一：如图1所示，本实施例具体涉及一种装配式的钢筋混凝土顶管，在顶管施工工程中，目前顶管结构均为整环顶进方式，顶管的大小受到运输条件的制约，从而限制了顶管在大直径隧道领域的发展。为此，本实施例中的顶管采用多块管片装配成环的形式，以克服实际运输中所存在的难题。

如图1、4、6所示，本实施例中的顶管具体由上管片1和下管片2拼装而成，上管片1和下管片2的结构相同，可在工厂车间或施工现场批量预浇筑。

以下将就下管片2为例进行说明：下管片2为呈180°的半圆环管片，在其两侧的环向拼装面4上分别预留有若干定位孔8和预埋管道6，其中定位孔8和预埋管道6依次相互间隔设置；如图2、3所示，定位孔8为开设于纵向拼接面4上且具有一定深度的圆孔，其内用于设置定位销3，定位销3的高度大于定位孔8的深度，在管片拼装时，采用定位销3控制管片拼装，从而控制管片拼装成环时在纵向和横向上的位移误差；如图1、4、6所示，下管片2上的预埋管道6具体由预埋管道6.1和预埋管道6.2构成，预埋管道6.1和预埋管道6.2分别贯穿下管片2的左半部分和右半部分，其中预埋管道6.1的上端口位于下管片2的左侧环向拼装面4上，其下端口位于下管片2内壁面纵向中心线上的预埋手孔5.1处，预埋管道6.2的上端口位于下管片2的右侧环向拼装面4上，其下端口同样位于下管片2内壁面中心线上的预埋手孔5.2处，每组预埋缺口5中的预埋缺口5.1与预埋缺口5.2相互错开，在管片拼装时，通过在管片的预埋管道6内插入预应力钢筋7并在预埋手孔5处进行张拉，从而使拼装成环的管节满足承载力要求。

如图1、4、5所示，上管片1和下管片2之间的环向拼装面4内存在缝隙，为了防止渗水，在环向拼装面4内的纵缝采用弹性密封垫11进行防水，在顶管的尾端外壁面套设有钢套环10，以使纵缝内的弹性密封垫11得以进一步压紧密实。而管节与管节之间则通过在顶管的两端部设置环缝止水带并通过千斤顶进行压紧密实。

如图1-6所示，以下为上述装配式钢筋混凝土顶管的具体装配方法：

①在下管片2上的各定位孔8内设置定位销3，定位销3的尖端朝上，在下管片2的环向拼装面4上、定位销3的外侧沿纵向设置弹性密封垫11；之后通过起重机将上管片1吊装至下管片2的正上方，使上管片1和下管片2两侧的环向拼装面4上的定位孔8一一对应，之后吊放上管片1，各定位销3分别插入上管片1内的定位孔8内，以使上、下管片之间精确贴合，达到了精确定位的目的，减少了在纵向和横向上的贴合误差；

②上管片1和下管片2贴合后，下管片2的预埋管道6.1与上管片1的预埋管道6.1构成贯通，同理，下管片2的预埋管道6.2与上管片1的预埋管道6.2构成贯通；自预埋手孔5.1处插入钢筋7进入预埋管道6.1内，并在预埋手孔5.1处对预应力钢筋7进行张拉和锚固，以使上管片1和下管片2之间的左半部分固定连接，同样的，自预埋手孔5.2处插入钢筋7进入预埋管道6.2内，并在预埋手孔5.2处对预应力钢筋7进行张拉和锚固，以使上管片1和下管片2之间的右半部分固定连接，从而使拼装成环后的顶管满足承载力要求，提高其结构强度；沿纵向依次完成；

③待上、下管片拼装成环后，在管片尾端外壁面上用钢套环9进行套设连接，从而使管片纵缝之间的弹性密封垫10压紧密实，达到止水效果；

④在顶管的首端设置环缝止水带，即同样为弹性密封垫，顶管与顶管之间的止水通过主千斤顶推进进行压紧密实。

采用本实施例中所述的结构，不仅可以满足大直径顶管的运输要求，同时其装配精确，结构强度高，承载能力强，预浇筑的成本也较低，适宜在大直径顶管施工中的大规模运用。

实施例二：如图7所示，本实施例具体涉及一种装配式的钢筋混凝土顶管，由三个管片11拼装而成，由于三个管片11之间的环向拼装面并不处于水平或竖直位置，因此无法采用实施例一中的定位孔配合定位销的定位结构。因此在本实施例中，当每环顶管由三片或三片以上的管片11环向拼装构成时，相邻管片之间的环向拼装面的定位结构采用凹凸缝定位，即每块管片的一个环向拼装面上具有外凸块14，其另一个环向拼装面上具有内凹槽13，两者的位置和形状一一对应适配，以在拼装成环时可以控制相邻管片间的横向位移误差。

本实施例中的其它结构与实施例一中的结构相同，在此不予赘述。

Claims (6)

1.一种装配式顶管，其特征在于每环所述顶管至少由两片管片环向拼装构成。

2.根据权利要求1所述的一种装配式顶管，其特征在于所述管片的环向拼装面上间隔开设有若干定位孔，相邻的所述管片拼装面上的定位孔位置一一对应，在所述定位孔内设置有定位销，以控制所述管片之间拼装成环时的纵向、横向位移误差。

3.根据权利要求1所述的一种装配式顶管，其特征在于相邻的所述管片间具有一一对应连通的预埋管道，所述预埋管道内埋设锚固有钢筋，以使相邻的所述管片间连接固定。

4.根据权利要求3所述的一种装配式顶管，其特征在于所述预埋管道的结构具体为：所述管片内部设置有预埋管道，所述预埋管道两端设有预埋手孔。

5.根据权利要求1所述的一种装配式顶管，其特征在于每环所述顶管由三片或三片以上的管片环向拼装构成，所述管片的一侧环向拼装面具有外凸块，其另一侧环向拼装面具有内凹槽，所述外凸块与所述内凹槽的形状相适配，以控制所述管片拼装成环时的横向位移误差。

6.根据权利要求1所述的一种装配式顶管，其特征在于所述管片的环向拼装面处设置有弹性密封垫，在所述管片的端部套设有钢套环，以使所述管片拼接面之间的弹性密封垫得以进一步压紧密实。

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