CN111306361A - 一种装配式的矩形顶管及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式的矩形顶管及其施工方法，属于市政施工技术领域，矩形顶管包括端面首尾连接组成所述顶管的若干管段，以及设于所述管段之间的拼接结构；所述拼接结构包括连接块，所述管段靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽，相互连接的两个所述管段的梯形槽相通并组成凹槽，所述连接块与所述凹槽配合，所述拼接结构还包括紧固件，所述紧固件连接所述连接块和所述管段，所述管段通过所述连接块相连。本发明的通过设置包括紧固件、连接块的连接结构，实现两个管段的连接，提供了一种稳固、高强度的连接方式。

Description

一种装配式的矩形顶管及其施工方法
技术领域
本发明涉及市政施工技术领域，更具体的，涉及一种装配式的矩形顶管及其施工方法。
背景技术
目前，随着城市基础设施建筑的发展，顶管工程越来越来多地被应用到各种工程中，顶管施工是一种非开挖的管道埋设施工技术，无需大范围开挖地表，即可实现各种地下管线的布设。
传统的顶管工程采用整环顶进的方式进行，随着顶管工程技术的发展，近年来出现了装配式的顶管，其采用现场装配管段组成顶管的方式进行。
目前，现有的装配式顶管需要解决的一大问题在于，如何保证管段与管段之间的连接稳固。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种装配式的矩形顶管及其施工方法，其能够保证装配式顶管的连接强度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明第一方面提供一种装配式的矩形顶管，包括端面首尾连接组成所述顶管的若干管段，以及设于所述管段之间的拼接结构；所述拼接结构包括连接块，所述管段靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽，相互连接的两个所述管段的梯形槽相通并组成凹槽，所述连接块与所述凹槽配合，所述拼接结构还包括紧固件，所述紧固件连接所述连接块和所述管段，所述管段通过所述连接块相连。
有益地或示例性地，所述管段的端面上设有突起和凹陷，一个所述管段的端面上的突起嵌入另一个所述管段的端面上的凹陷。
有益地或示例性地，所述梯形槽上开设有第一紧固孔，所述连接块上设有贯穿的第二紧固孔，所述紧固件穿过所述所述连接块上的第二紧固孔并插入至所述第一紧固孔内；所述第二紧固孔之间的横向距离被配置为：相互连接的两个所述管段的梯形槽上的第一紧固孔之间的横向距离；
所述第二紧固孔之间设有所述第一部分。
有益地或示例性地，所述紧固件与所述第一紧固孔螺纹连接，和/或，所述紧固件与所述第二紧固孔螺纹连接。
有益地或示例性地，所述连接块包括采用热胀材料制作而成的第一部分。
有益地或示例性地，所述连接块还包括热膨胀系数较所述第一部分低的第二部分，所述紧固件穿过所述第二部分上的第二紧固孔。
有益地或示例性地，所述连接块与所述梯形槽的侧壁之间填充有混凝土。
本发明第二方面提供一种装配式的矩形顶管施工方法，用于制作上述矩形顶管，所述管段靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽，所述施工方法包括，将两个所述管段的端面贴合，使两个所述梯形槽相通形成所述凹槽，将所述连接块放置入所述凹槽，使用紧固件分别连接所述连接块和两个所述管段，两个所述管段完成拼接；重复上述步骤，使若干管段首尾连接组成所述顶管。
有益地或示例性地，所述连接块包括采用热胀材料制作而成的第一部分，将所述连接块放置入所述凹槽前，加热所述连接块至预设温度，两个所述管段完成拼接后，冷却所述连接块。
本发明的有益效果为：
1、本发明的通过设置包括紧固件、连接块的连接结构，实现两个管段的连接，提供了一种稳固、高强度的连接方式。
2、本发明的管段端面上设置了相对的突起与凹陷，能够有效防水，保证顶管在施工和使用时不会发生水渗漏的事故。
3、本发明的连接块包括了采用热胀材料的第一部分，以及热膨胀系数较小的第二部分，在装配时，先对第一部分进行加热使其膨胀，使第一紧固孔和第二紧固孔位置相对，穿入紧固件后，冷却第一部分，使连接块对两个管段提供预紧力。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种装配式的矩形顶管的结构分解示意图；
图2是本发明一实施例的一种装配式的矩形顶管的管段之间的连接示意图；
图3是本发明一实施例的一种装配式的矩形顶管施工方法的步骤图。
图中：
1-管段；11-梯形槽；12-凹槽；13-突起；14-凹陷；15-第一紧固孔；2-拼接结构；21-连接块；22-紧固件；23-第二紧固孔；24-第一部分；25-第二部分。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-图3所示，本发明的实施例第一方面提供一种装配式的矩形顶管，包括端面首尾连接组成所述顶管的若干管段1，以及设于所述管段1之间的拼接结构2；所述拼接结构2包括连接块21，所述管段1靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽11，相互连接的两个所述管段1的梯形槽11相通并组成凹槽12，所述连接块21与所述凹槽12配合，所述拼接结构2还包括紧固件22，所述紧固件22连接所述连接块21和所述管段1，所述管段1通过所述连接块21相连。
在施工时，将各管段通过拼接结构2连接，优选地，将管段1数量设置为两个，分别为上部分顶管和下部分顶管，如图1所示。相互连接的两个管段1的梯形槽11相通，组成凹槽12，将连接块21放置入凹槽，利用紧固件22连接连接块21和凹槽12，使连接块21和两个管段1连为一体，完成管段1的拼接。
本实施方式通过设置包括紧固件22、连接块21的连接结构，实现两个管段1的连接，提供了一种稳固、高强度的连接方式。
在一种实施方式中，所述管段1的端面上设有突起13和凹陷14，一个所述管段1的端面上的突起13嵌入另一个所述管段1的端面上的凹陷14。
在拼接时，突起13和凹陷14相互配合，突起13嵌入凹陷14中。
本实施方式的管段1端面上设置了相对的突起13与凹陷14，能够有效防水，保证顶管在施工和使用时不会发生水渗漏的事故。
在一种实施方式中，所述梯形槽11上开设有第一紧固孔15，所述连接块21上设有贯穿的第二紧固孔23，所述紧固件22穿过所述所述连接块21上的第二紧固孔23并插入至所述第一紧固孔15内。
在另一种方式中，将紧固件22预埋在梯形槽11的第一紧固孔15内，将连接块21的第二紧固孔23套入紧固件22。
在一种实施方式中，所述紧固件22与所述第一紧固孔15螺纹连接，在进一步的实施方式中，所述紧固件22与所述第二紧固孔23螺纹连接。
在一种实施方式中，所述连接块21包括采用热胀材料制作而成的第一部分24。
本发明所称的热胀材料，是指体积受温度变化较大的材料，如聚氯乙烯、高强度的有机玻璃等。在一种实施方式中，为保证连接块21的强度，连接块21装设完成后，浇筑混凝土包裹连接块21。
在一种实施方式中，所述连接块21还包括热膨胀系数较所述第一部分24低的第二部分25，所述紧固件22穿过所述第二部分25上的第二紧固孔23；所述第二紧固孔23之间的横向距离被配置为：相互连接的两个所述管段1的梯形槽11上的第一紧固孔15之间的横向距离；所述第二紧固孔23之间设有所述第一部分。
在一种实施方式中，如图2所示，第一部分24设置于两个分别对应不同管段1的第二紧固孔23之间，连接块21的其余部分为第二部分25。
在一种实施方式中，所述连接块21与所述梯形槽11的侧壁之间填充有混凝土。
本发明的实施例第二方面提供一种装配式的矩形顶管的施工方法，用于制作第一方面提供的矩形顶管，所述管段1靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽11，所述施工方法包括：
步骤1，将两个所述管段1的端面贴合，使两个所述梯形槽11相通形成所述凹槽12。
步骤2，将所述连接块21放置入所述凹槽12。
步骤3，使用紧固件22分别连接所述连接块21和两个所述管段1，两个所述管段1完成拼接。
步骤4，重复上述步骤1-3，使若干管段1首尾连接组成所述顶管。
在一种实施方式中，所述连接块21包括采用热胀材料制作而成的第一部分24，将所述连接块21放置入所述凹槽12前，加热所述连接块21至预设温度，两个所述管段1完成拼接后，冷却所述连接块21。
本实施例的连接块21包括了采用热胀材料的第一部分24，以及热膨胀系数较小的第二部分25，采用本施工方法制作的顶管，在装配时，先对第一部分24进行加热使其膨胀，使第一紧固孔15和第二紧固孔23位置相对，穿入紧固件22后，冷却第一部分24，第一部分24对紧固件22提供预应力。本实施方式中，采用了热应力，使连接块21对两个管段提供预紧力。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种装配式的矩形顶管，其特征在于，包括端面首尾连接组成所述顶管的若干管段(1)，以及设于所述管段(1)之间的拼接结构(2)；
所述拼接结构(2)包括连接块(21)，所述管段(1)靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽(11)，相互连接的两个所述管段(1)的梯形槽(11)相通并组成凹槽(12)，所述连接块(21)与所述凹槽(12)配合，
所述拼接结构(2)还包括紧固件(22)，所述紧固件(22)连接所述连接块(21)和所述管段(1)，所述管段(1)通过所述连接块(21)相连。
2.根据权利要求1所述的一种装配式的矩形顶管，其特征在于，所述管段(1)的端面上设有突起(13)和凹陷(14)，一个所述管段(1)的端面上的突起(13)嵌入另一个所述管段(1)的端面上的凹陷(14)。
3.根据权利要求1所述的一种装配式的矩形顶管，其特征在于，所述梯形槽(11)上开设有第一紧固孔(15)，所述连接块(21)上设有贯穿的第二紧固孔(23)，所述紧固件(22)穿过所述所述连接块(21)上的第二紧固孔(23)并插入至所述第一紧固孔(15)内。
4.根据权利要求3所述的一种装配式的矩形顶管，其特征在于，所述紧固件(22)与所述第一紧固孔(15)螺纹连接，和/或，所述紧固件(22)与所述第二紧固孔(23)螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种装配式的矩形顶管，其特征在于，所述连接块(21)包括采用热胀材料制作而成的第一部分(24)。
6.根据权利要求5所述的一种装配式的矩形顶管，其特征在于，所述连接块(21)还包括热膨胀系数较所述第一部分(24)低的第二部分(25)，所述紧固件(22)穿过所述第二部分(25)上的第二紧固孔(23)；
所述第二紧固孔(23)之间的横向距离被配置为：相互连接的两个所述管段(1)的梯形槽(11)上的第一紧固孔(15)之间的横向距离；
所述第二紧固孔(23)之间设有所述第一部分。
7.根据权利要求5所述的一种装配式的矩形顶管，其特征在于，所述连接块(21)与所述梯形槽(11)的侧壁之间填充有混凝土。
8.一种装配式的矩形顶管施工方法，其特征在于，用于制作权利要求1-7任一所述矩形顶管，所述管段(1)靠近端面的内壁面设有连通所述端面的梯形槽(11)，所述施工方法包括，
将两个所述管段(1)的端面贴合，使两个所述梯形槽(11)相通形成所述凹槽(12)，
将所述连接块(21)放置入所述凹槽(12)，
使用紧固件(22)分别连接所述连接块(21)和两个所述管段(1)，两个所述管段(1)完成拼接；
重复上述步骤，使若干管段(1)首尾连接组成所述顶管。
9.根据权利要求8所述的一种装配式的矩形顶管施工方法，其特征在于，所述连接块(21)包括采用热胀材料制作而成的第一部分(24)，
将所述连接块(21)放置入所述凹槽(12)前，加热所述连接块(21)至预设温度，
两个所述管段(1)完成拼接后，冷却所述连接块(21)。
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