CN114838888A - 超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法 - Google Patents

超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法 Download PDF

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张�杰
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    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/14—Sealings between relatively-stationary surfaces by means of granular or plastic material, or fluid

Abstract

本法发明提供了一种超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，包括试验场地上浇筑混凝土底座、第一内端板和第二内端板的制作、第一内端板和第二内端板上安装充气密封圈和遇水膨胀止水圈、管节的安装、第一内端板和第二内端板的安装、第一内端板和第二内端板之间连接对拉钢绞线、利用加压水泵进行注水加压并进行实验测试等步骤。与传统技术相比，本发明的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法采用第一内端板和第二内端板封闭管口，并利用第一内端板和第二内端板之间的对拉钢绞线实现第一内端板和第二内端板之间的受力平衡并提供侧向压力，模拟实际的内水压环境，简化了设备结构，提高了检测效率高，且保证了检测结果的准确性。

Description

超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法
技术领域
本发明涉及一种内水压试验技术领域，特别涉及一种超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，适用于管径2m以上的顶管多管节内水压试验。
背景技术
近年来，大规模的城镇化建设有力地推动了城市市政基础设施建设的发展。以钢筋混凝土管为主要结构构筑物的地下排水管网是城市市政基础设施的重要组成部分，有效地保障了城市生活污水、生产污水的收集输送，汛、涝积水的排放。众所周知，排水管道当中往往容易出现渗漏的现象，一方面不仅会影响生产制造及人民的日常生活，另一方面由于管道的渗漏会造成水资源浪费，严重时会造成地基塌陷等危害较大的突发事故。
尽管国内目前对排水管道的验收有着严格的规定，对排水管道内压的检测并没有提出具体的要求。目前的钢筋混凝土管内水压的检测主要是通过向封闭的单管节注入一定压力的水，在给定的时间内进行观察排水的渗漏现象，但是，对于钢筋混凝土排水管而言，其管道本身由多个管节前后连接安装而成，传统检测装置普遍检测单一的钢筋混凝土管节得出试验数据，不但管节检测效率低，而且严重影响其内压检测的准确性。
因此，目前亟需寻求一种结构合理，检测准确且效率高的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验装置及安装方法显得十分重要。
发明内容
本发明的目的就是克服上述缺陷，提供超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，包括如下具体步骤：
1)根据试验需要在试验场地内浇筑混凝土底座，试验场地上提前制作好位置固定座，位置固定座设置于混凝土底座的两侧；
2)根据管节的内径制作第一内端板和第二内端板，在第一内端板和第二内端板上分别预留对拉孔，在第一内端板上预留能够安装进水管的进水孔；在第二内端板上部位置处预留能够安装内排气管和外排气管的出气孔；
3)吊放多个管节至混凝土底座上并安装形成多管节整体；
4)将第二内端板推入至多管节整体一端的管口内，并利用固定杆将第二内端板与相应的位置固定座进行栓接固定；
5)在第二内端板的对拉孔内穿插安装带有遇水膨胀橡胶塞的对拉钢绞线，将遇水膨胀橡胶塞放入对拉孔内并注入密封剂，然后放置止水垫圈并安装螺栓锚头进行固定，同时在出气孔处安装内出气管和外出气管并将内出气管和外出气管连通，内出气管的上端位于管节内侧顶部的位置，外出气管高出管节顶部的一段上安装闭水阀门；
6)对拉钢绞线远离第二内端板的一端穿过第一内端板上的对拉孔并到达第一内端板的外侧；
7)将第一内端板推入至多管节整体另一端的管口内，并利用固定杆将第一内端板与相应的位置固定座进行栓接固定；
8)将对拉钢绞线拉紧，将遇水膨胀橡胶塞放入第一内端板的对拉孔内，并注入密封剂，然后放置止水垫圈并安装螺栓锚头进行固定；
9)在第一内端板外侧通过进水孔连接安装进水管并将进水管与加压水泵相连，在进水管上安装水压表、进水阀门；
10)先打开闭水阀门，然后开始注水直至排尽多管节整体内的空气，然后关闭闭水阀门并通过加压水泵加压至第一压力值，随后拆除两侧的固定杆；
11)利用加压水泵进行加压，并进行实验测试。
作为优选，步骤2)中,在第一内端板和第二内端板的周圈上预留第一环凹槽和第二环凹槽，在第一内端板和第二内端板的下部预留充气孔，在第一内端板和第二内端板上的第一环凹槽内安装充气密封圈，充气密封圈上连接充气管，充气管穿过充气孔，充气管的一端伸至第一内端板和第二内端板外；在第一内端板和第二内端板上的第二环凹槽内安装遇水膨胀止水圈；通过充气管分别向第一内端板和第二内端板上的充气密封圈内进行充气，实现第一内端板和第二内端板与管节之间的密封。
作为优选，实验测试完毕后，再次安装好两侧的固定杆后再打开闭水阀门进行泄压。
作为优选，步骤11)中，在进行实验测试时，在1min内升至规定检测压力并保持10min，同时做好检查和观察并做记录。
作为优选，步骤2)中，第一内端板和第二内端板上均设有四个对拉孔，四个对拉孔呈相互对角设置。
作为优选，第一内端板和第二内端板的外侧均设有固定耳板，固定杆连接在固定耳板与位置固定座之间。
作为优选，第一内端板和第二内端部上均设有两个固定耳板，两个固定耳板上下设置。
作为优选，步骤11)中，第一压力值为检测压力值的0.1倍。
本发明具有如下特点和有益效果：
1、与传统技术相比，本发明的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验装置采用内部对拉封闭管口，利用内部自平衡来提供侧向压力，模拟实际的内水压环境，简化了设备结构，结构简单，装拆便捷，提高了检测效率高，且保证了检测结果的准确性。
2、本发明中在内端板周圈设置遇水膨胀止水圈和充气密封圈，密封性能好，提高试验结果准确性。
3、本发明中的第一内端板和第二内端板中部设有对拉孔，呈相互对角布置，对拉受力均匀，且通过水平的对拉孔便于内端板搬运，无需复杂的液压设备或吊装设备，简化了设备结构，同时设置了位置固定座和固定杆形成临时稳固系统，保证了试验检测的安全性。
附图说明
图1是超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验装置的结构示意图；
图2是第一内端板的断面示意图；
图3是第一内端板的平面图；
图4是第二内端板的平面图；
图5是遇水膨胀止水圈和充气密封圈的布置图；
图6是对拉钢绞线安装的局部详图；
图7是超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验装置的施工工艺流程图。
其中：1——加压水泵；2——进水管；3——进水阀门；4——水压表；5——位置固定座；6——固定杆；7——充气孔；8——第一内端板；9——混凝土底座；10——管节；11——对拉钢绞线；12——内出气管；13——第二内端板；14——遇水膨胀止水圈；15——充气密封圈；16——闭水阀门；17——外出气管；18——试验场地；19——第一环凹槽；20——第二环凹槽；21——进水孔；22——对拉孔；23——固定耳板；24——出气孔；25——固定螺栓；26——螺栓锚头；27——止水垫圈；28——遇水膨胀橡胶塞。
具体实施方式：
以下结合附图，如图1至图7对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-7所示，所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验装置，包括加压水泵1、进水管2、进水阀门3、水压表4、位置固定座5、固定杆6、第一内端板8、混凝土底座9、管节10、对拉钢绞线11、内出气管12、第二内端板13、闭水阀门16、和外出气管17，所述混凝土底座9设置在试验场地18上，所述管节10设置在混凝土底座9上，所述位置固定座5设置在混凝土底座9两侧的试验场地18上，多个管节10组装形成多管节整体，所述第一内端板8和第二内端板13分别设置在多管节整体两端的管口处，第一内端板8和第二内端板13之间通过对拉钢绞线11对拉连接，所述固定杆6一端利用固定螺栓25连接位置固定座5，另一端利用固定螺栓25分别连接第一内端板8或第二内端板13，所述进水管2上设有进水阀门3和水压表4，进水管2的两端分别连接第一内端板8和加压水泵1。所述第二内端板13内侧设有内出气管12，外侧设有外出气管17，内出气管12与外出气管17连通。外出气管17的其中一段高于管节10，外出气管17上高出管节10的一段上设有闭水阀门16。内出气管12的上端位于管节10内顶部的位置。
所述的第一内端板8周圈设有第一环凹槽19和第二环凹槽20，第一内端板8上部设有进水孔21，进水管2的一端与进水孔21相连，中部设有固定耳板23和对拉孔22，下部设有充气孔7；第一内端板8的外侧中部设有两个固定耳板23，两个固定耳板23上下设置；所述第一环凹槽19设置充气密封圈15且连通充气孔7，所述第一环凹槽19中设置充气密封圈15，充气密封圈15上的充气嘴上连接有充气管，充气管穿过充气孔7，充气管的一端伸出于第二内端板13的外侧，便于对充气密封圈15进行充气。所述第二环凹槽20中设置遇水膨胀止水圈14。固定杆6一端通过固定螺栓25与第一内端板8或第二内端板13上的固定耳板23相连。本方案中，遇水膨胀止水圈14由遇水膨胀橡胶制成，遇水膨胀橡胶为现有技术。
所述的第二内端板13周圈设有第一环凹槽19和第二环凹槽20，第二内端板13上部设有出气孔24，中部设有固定耳板23和对拉孔22，下部设有充气孔7，第二内端板13的外侧中部设有两个有固定耳板23，两个固定耳板23上下设置。所述第一环凹槽19中设置充气密封圈15，充气密封圈15上的充气嘴上连接有充气管，充气管穿过充气孔7，充气管的一端伸出于第二内端板13的外侧，便于对充气密封圈15进行充气。所述第二环凹槽20内设置遇水膨胀止水圈14。本方案中，第一内端板和第二内端板上均设有四个对拉孔22，四个对拉孔22相互对角设置。
所述的对拉钢绞线11的两端部分别穿过设置在第一内端板8和第二内端板13上的对拉孔22，对拉钢绞线11的端部依次设有遇水膨胀橡胶塞28、止水垫圈27和螺栓锚头26。遇水膨胀橡胶塞28套在对拉钢绞线11的端部并塞入对拉孔22中，止水垫圈27位于螺栓锚头26和遇水膨胀橡胶塞28之间，通过螺栓锚头26实现与第一内端板8和第二内端板13之间的连接。
所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验装置的试验方法，包括以下步骤：
1)根据试验需要在试验场地18内浇筑混凝土底座9，试验场地8上提前制作好位置固定座5和固定杆6；
2)第一内端板8和第二内端板13的制作：
①根据试验管节10的内径制作第一内端板8和第二内端板13，在第一内端板8和第二内端板13周圈预留第一环凹槽19和第二环凹槽20，在第一内端板8和第二内端板13的中部预埋上下两道固定耳板23并预留四个相互对角布置的对拉孔22，同时在第一内端板8和第二内端板下部预留充气孔7；
②第一内端板8制作时，需要在第一内端板上部相应位置处预留能够安装进水管2的进水孔21；
③第二内端板13制作时，需要在第二内端板上部相应位置处预留能够安装内出气管12和外出气管17的出气孔24；
3)在第一内端板8和第二内端板23的第一环凹槽19内安装充气密封圈15，将充气密封圈15上的充气管穿过充气孔7，在第二环凹槽20内安装遇水膨胀止水圈14；
4)吊放多个管节10至混凝土底座9上并安装形成多管节整体；
5)采用叉车将第二内端板13推入至多管节整体一端的管口内，并利用固定杆6将第二内端板13与相应的位置固定座5进行栓接固定；
6)在第二内端板13的对拉孔22内穿插安装带有遇水膨胀橡胶塞28的对拉钢绞线11，将遇水膨胀橡胶塞28放入孔内并注入密封剂，然后放置止水垫圈27并安装螺栓锚头26进行固定，同时在出气孔24处安装内出气管12和外出气管17并将内出气管12和外出气管17连通，内出气管12的上端位于管节内侧顶部的位置，外出气管17高出管节10顶部的一段上安装闭水阀门16；
7)利用拉绳连接对拉钢绞线11一端并穿过第一内端板8上的对拉孔22，通过拉动拉绳使得对拉钢绞线11穿过第一内端板8上的对拉孔22，使对拉钢绞线11的一端到达第一内端板8的外侧；
8)采用叉车将第一内端板8推入至多管节整体另一端的管口内，并利用固定杆6将第一内端板8与相应的位置固定座5进行栓接固定；
9)利用设备将对拉钢绞线11拉紧，将遇水膨胀橡胶塞28连接到对拉钢绞线11的端部并放入第一内端板8的对拉孔22内，并注入密封剂，然后放置止水垫圈27并安装螺栓锚头26进行固定；
10)在第一内端板8外侧通过进水孔21连接安装进水管2并将进水管与加压水泵1相连，在进水管2上安装水压表4、进水阀门3；
11)先打开闭水阀门16，通过充气管分别向第一内端板8和第二内端板13上的充气密封圈15内进行充气，然后开始注水直至排尽多管节整体内的空气，然后关闭闭水阀门16并加压至规定检测压力值的0.1倍，拆除两侧的固定杆6；
12)利用加压水泵1进行加压，在1min内升至至规定检测压力值并保持10min，同时做好检查和观察并做记录。
13)试验完毕后，先不要泄压，再次安装好两侧的固定杆6后打开闭水阀门16进行泄压，确保试验的安全性。

Claims (8)

1.一种超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
1)根据试验需要在试验场地(18)内浇筑混凝土底座(9)，试验场地(18)上提前制作好位置固定座(5)，位置固定座(5)设置于混凝土底座(9)的两侧；
2)根据管节(10)的内径制作第一内端板(8)和第二内端板(13)，在第一内端板(8)和第二内端板(13)上分别预留对拉孔(22)，在第一内端板(8)上预留能够安装进水管(2)的进水孔(21)；在第二内端板(13)上部位置处预留能够安装内排气管(12)和外排气管(17)的出气孔(24)；
3)吊放多个管节(10)至混凝土底座(9)上并安装形成多管节整体；
4)将第二内端板(13)推入至多管节整体一端的管口内，并利用固定杆(6)将第二内端板(13)与相应的位置固定座(5)进行栓接固定；
5)在第二内端板(13)的对拉孔(22)内穿插安装带有遇水膨胀橡胶塞(28)的对拉钢绞线(11)，将遇水膨胀橡胶塞(28)放入对拉孔(22)内并注入密封剂，然后放置止水垫圈(27)并安装螺栓锚头(26)进行固定，同时在出气孔(24)处安装内出气管(12)和外出气管(17)并将内出气管和外出气管连通，内出气管(12)的上端位于管节内侧顶部的位置，外出气管(17)高出管节(10)顶部的一段上安装闭水阀门(16)；
6)对拉钢绞线(11)远离第二内端板(13)的一端穿过第一内端板(8)上的对拉孔(22)并到达第一内端板(8)的外侧；
7)将第一内端板(8)推入至多管节整体另一端的管口内，并利用固定杆(6)将第一内端板(8)与相应的位置固定座(5)进行栓接固定；
8)将对拉钢绞线(11)拉紧，将遇水膨胀橡胶塞(28)放入第一内端板(8)的对拉孔(22)内，并注入密封剂，然后放置止水垫圈(27)并安装螺栓锚头(26)进行固定；
9)在第一内端板(8)外侧通过进水孔(21)连接安装进水管(2)并将进水管与加压水泵(1)相连，在进水管(2)上安装水压表(4)、进水阀门(3)；
10)先打开闭水阀门(16)，然后开始注水直至排尽多管节整体内的空气，然后关闭闭水阀门(16)并通过加压水泵(1)加压至第一压力值，随后拆除两侧的固定杆(6)；
11)利用加压水泵(1)进行加压，并进行实验测试。
2.根据权利要求1所述的一种超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，步骤2)中,在第一内端板(8)和第二内端板(13)的周圈上预留第一环凹槽(19)和第二环凹槽(20)，在第一内端板(8)和第二内端板(13)的下部预留充气孔(7)，在第一内端板(8)和第二内端板(13)上的第一环凹槽(19)内安装充气密封圈(15)，充气密封圈(15)上连接充气管，充气管穿过充气孔(7)，充气管的一端伸至第一内端板(8)和第二内端板(13)外；在第一内端板(8)和第二内端板(13)上的第二环凹槽(20)内安装遇水膨胀止水圈(14)；通过充气管分别向第一内端板(8)和第二内端板(13)上的充气密封圈(15)内进行充气，实现第一内端板(8)和第二内端板(13)与管节(10)之间的密封。
3.根据权利要求1所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，实验测试完毕后，再次安装好两侧的固定杆(6)后再打开闭水阀门(16)进行泄压。
4.根据权利要求1所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，步骤11)中，在进行实验测试时，在1min内升至规定检测压力并保持10min，同时做好检查和观察并做记录。
5.根据权利要求1所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，步骤2)中，第一内端板(8)和第二内端板(13)上均设有四个对拉孔(22)，四个对拉孔呈相互对角设置。
6.根据权利要求1所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，第一内端板(8)和第二内端板(13)的外侧均设有固定耳板(23)，固定杆(6)连接在固定耳板(23)与位置固定座(5)之间。
7.根据权利要求6所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，第一内端板和第二内端部上均设有两个固定耳板(23)，两个固定耳板(23)上下设置。
8.根据权利要求1所述的超大口径钢筋混凝土顶管多管节内水压试验方法，其特征在于，步骤11)中，第一压力值为检测压力值的0.1倍。
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