CN115126933A - 管节间的密封装置和密封装置的使用方法 - Google Patents

管节间的密封装置和密封装置的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管节间的密封装置和密封装置的使用方法,密封装置用于顶管管节间接缝,该密封装置包括:外管、可变形体、密封胶和连接管,外管的两端密封且外表面具有薄弱部位;可变形体,设置于外管的内部;密封胶,填充于外管与可变形体之间;连接管的一端与可变形体的内腔相连通,连接管的另一端与外部设备相连通,当外部设备通过连接管往可变形体内填充注入物质后,可变形体的体积变大,以使密封胶通过薄弱部位溢出至外管的外部。解决了大断面顶管隧道管节间接缝不严密的问题,有效的增强了顶管管节和管节之间的接缝处防漏效果。

Description

管节间的密封装置和密封装置的使用方法
技术领域
本发明涉及顶管工程领域,特别涉及一种管节间的密封装置和密封装置的使用方法。
背景技术
随着城市化进程的加快,城市地下空间得到越来越多的开发利用。因顶管法在城市环境施工中具有独特优势,使得其在城市地下空间工程中得到了广泛应用。为了扩展地下管道、地下行车道和综合管廊的使用空间,顶管管节断面面积越来越大,顶管埋深同样越来越大。但是管节与管节间的接缝位置处较为薄弱,深埋往往导致接缝渗漏水等问题。
由此,在顶管施工时对防渗漏的要求越来越高,传统的顶管密封装置仅依靠管节间接口凹槽处粘贴的橡胶止水带等起到防止水效果。但是,橡胶止水带在管节施工过程中容易发生翻转、移位和断裂等现象,导致橡胶止水带的止水效果失效;施工人员也无法及时获知和补修,影响管节间止水防渗的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中大、特大断面的顶管管节施工过程中,相邻顶管管节进行对接时,因橡胶止水带等止水结构易发生移动或者反转,造成止水结构的防水功能失效的问题,提供一种管节间的密封装置和密封装置的使用方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
第一方面,本发明提供一种管节间的密封装置,所述密封装置用于顶管管节间接缝,所述密封装置包括:外管、可变形体、密封胶和连接管;
所述外管的两端密封且外表面具有薄弱部位;
所述可变形体,设置于所述外管的内部;
所述密封胶,填充于所述外管与所述可变形体之间;
所述连接管的一端与所述可变形体的内腔相连通,所述连接管的另一端与外部设备相连通,当所述外部设备通过所述连接管往所述可变形体内填充注入物质后,所述可变形体的体积变大,以使所述密封胶通过所述薄弱部位溢出至所述外管的外部。
较佳地,所述薄弱部位至少为两个,且两个所述薄弱部位对称设置于所述外管的外周。
较佳地,所述外管为可发生形变的柔性材质。
较佳地,所述外管的直径为2-4cm。
较佳地,所述顶管管节的端面设置有凹槽,所述外管设置于所述凹槽的内部。
较佳地,所述外部设备包括注浆机,所述物质包括水泥浆或者液态水。
第二方面,本发明提供一种密封装置的使用方法,所述使用方法利用如第一方面所述的管节间的密封装置实现,所述使用方法包括以下步骤:
在外管和可变形体之间填充密封胶;所述外管的外表面具有薄弱部位;
注浆机通过连接管向所述可变形体中注入液体物质;
检测所述密封胶是否通过所述薄弱部位充分溢出至所述外管的外部,若是,则停止向所述可变形体中注入所述液体物质,并密封所述可变性体的注入端。
较佳地,所述使用方法还包括以下步骤:
若否,则控制执行所述注浆机通过连接管向所述可变形体中注入液体物质的步骤。
较佳地,所述使用方法还包括:
将外管的两端和可变形体的一端进行密封;
所述连接管与所述可变形体的另一端连通,所述注浆机通过连接管向所述可变形体中注入液体物质的步骤,包括:
注浆机通过连接管向所述可变形体的另一端注入液体物质。
较佳地,所述液体物质包括水泥浆或者液态水。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于:本发明提供了一种管节间的密封装置和密封装置的使用方法,通过密封装置中的密封胶将相邻两个顶管管节之间的接缝填充闭合,同时让密封胶将相邻两个管节粘结为一体,抵抗地下水在管节接缝位置的渗入。解决了大、特大断面的顶管管节间防止水难的问题,有效的增强了顶管管节和管节之间的接缝处的防漏效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的管节间的密封装置的第一结构示意图。
图2为本发明实施例1的管节间的密封装置的第二结构示意图。
图3a为本发明实施例1的管节间的密封装置的第一状态示意图。
图3b为本发明实施例1的管节间的密封装置的第二状态示意图。
图3c为本发明实施例1的管节间的密封装置的第三状态示意图。
图4为本发明实施例2的密封装置的使用方法的流程示意图。
图5为本发明实施例2的密封装置与顶管管节的位置关系图。
图6为本发明实施例2的密封装置的使用方法的原理图。
附图标记说明:外管1,薄弱部位2,可变形体3,密封胶4,连接管5,凹槽6。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种管节间的密封装置,如图1所示和图2所示,密封装置用于顶管管节间接缝,该密封装置包括:外管1、可变形体3、密封胶4和连接管5。
外管1的两端密封且外表面具有薄弱部位2;
可变形体3,设置于外管1的内部;
密封胶4,填充于外管1与可变形体3之间;
连接管5的一端与可变形体3的内腔相连通,连接管5的另一端与外部设备相连通,当外部设备通过连接管5往可变形体3内填充注入物质后,可变形体3的体积变大,以使密封胶4通过薄弱部位2溢出至外管1的外部。
具体地,可变形体3设置于外管1的内部,且可变形体3的两侧与外管1的内壁连接,将可变形体与外管之间的密封胶分成两部分。将外管1内部的空气进行排除,呈现闭合状态。
如图2所示,为外管1、可变形体3的引出段和连接管5构成的局部结构示意图,可变形体3的引出段与连接管5连接。为了确保装置内的止水胶无法外流出接缝之外,采用胶带缠绕的形式对引出段部分进行缠绕加固,且可变形体3的内部空腔局张开,避免了不能注浆的问题发生。
需要说明的是,外管1可以采用具有较大塑性的塑料,也可以采用其他具有塑性的树脂材料;可变形体3可以采用具有较强弹性的橡胶材料,例如,天然橡胶和丁基橡胶。
本实施例中,薄弱部位2至少为两个,且两个薄弱部位2对称设置于外管1的外周。
具体地,如图1所示,在外管1的上下两侧各设置有一个薄弱部位2,该薄弱部位2称为撕裂槽,也可以在外管1上外周设置4个薄弱部位2,每两个薄弱部位2在位置上相互对应,数量根据实际情况设置,本实施例不作具体限制。
本实施例中,如图3a、图3b和图3c所示,外管1为可发生形变的柔性材质,外管1的直径为2-4cm,顶管管节的端面设置有凹槽6,外管1设置于凹槽6的内部。
具体地,由于外管1具有一定的体积空间,为了合理的安置密封装置,顶管正面需要设置一圈可用于放置密封装置的凹槽6。例如,可以在相邻的两个顶管管节均开设凹槽6,且两个凹槽6位置相互对应;也可以在一个顶管管节处开设凹槽6,且该凹槽6的尺寸必须满足密封装置可以放入其中。若凹槽6开设的尺寸太大,会导致密封装置内部的密封胶4涌出后,无法将凹槽6和部分接缝填满,造成顶管管节和管节间的局部接缝存在渗漏,降低密封装置的密封效果。
具体地,如图3a所示,外部设备可以将水泥浆或者液态水注入可变形体3的内部,使得可变形体3逐步填充水泥浆或者液态水。如图3b所示,利用可变形体3的扩张作用,挤压密封胶4使得密封装置的外管1发生膨胀。如图3c所示,压力传导导致外管1在薄弱部位2处彻底破裂,密封胶4流入至顶管管节的接缝内部,待止水胶遇到空气和水变硬后,并且与管节粘结牢固后,形成止水结构。
本实施例中,外部设备包括注浆机,液体物质包括水泥浆或者液态水。
注浆机通过向可变形体3的内腔中注入水泥浆、液态水等可流动无腐蚀物质进行填充后,可变形体3的体积增大,促使密封胶4通过薄弱部位2外溢至外管1的外部后,被压入到顶管管节间的接缝处,待密封胶4遇到空气和水后,变硬且与顶管管节粘结牢固后,形成密封结构。该密封结构增强了顶管管节与管节之间的密封效果,避免出现现有技术中采用橡胶止水带对顶管管节和管节进行无粘结防止水时,橡胶止水带容易发生移动,影响密封防渗效果的问题。
本实施例中,提供一种管节间的密封装置,通过对密封装置中的可变形体内部泵入液体物质,迫使密封胶通过外管上的薄弱部位溢出至外管的外部。密封胶流入顶管管节之间的接缝内部,将相邻两个顶管管节粘结,从而实现了接缝的密闭。解决了大、特大断面的顶管管节间接缝防止水难的问题,有效的增强了顶管管节和管节之间的接缝处的防漏效果。
实施例2
本实施例提供一种密封装置的使用方法,该使用方法利用实施例1中的管节间的密封装置来实现,如图4所示,该使用方法包括以下步骤:
S110、在外管和可变形体之间填充密封胶,外管的外表面具有薄弱部位。
S120、将外管的两端和可变形体的一端进行密封。
S130、注浆机通过连接管向可变形体中注入液体物质。
S140、检测密封胶是否通过薄弱部位充分溢出至外管的外部,若是,则停止向可变形体中注入液体物质,并密封可变性体的注入端;若否,控制继续执行步骤S130。
其中,连接管与可变形体的注入端连通,步骤S130具体包括:
注浆机通过连接管向可变形体的注入端注入液体物质,该液体物质包括水泥浆、液态水等可流动无腐蚀的液体物质。
在步骤S110中,将密封胶4泵入外管1和可变形体3之间的空腔内部。该密封胶4为双组份聚硫的建筑类密封用的止水胶。可在连续伸缩、振动和温度变化下保持良好的气密性和防水性,且不易出现止水胶从施工缝隙中脱落的现象。
在步骤S120中,密封装置的使用方法应用于两个顶管管节间的接缝之间,可使得相邻两个管节互相粘贴,增强其防止水性能。如图5所示,圆环状结构为顶管,外管1包括起始端11和终点端12,可变形体3包括起始处和终点处。将外管1的起始端11或者终点端12同时进行密封操作,且外管1的终点端12不能露出于管节内表面之外。此外,外管1的终点端与管节凹槽6之间的缝隙需要用密封胶4等进行填充,防止后续可变形体3注浆时,造成密封胶4流淌到接缝之外的现象。
可以从可变形体的起始处或者终点处中任意选择一个进行密封操作,本实施例中,以可变形体3的起始处密封为例进行阐述。该方式有效的防止了后续将液体物质灌注入可变形体3内,发生液体物质流出的现象;也即,避免后续压力传导使得密封胶4在可变形体3的终点处,或者外管1的起始端11和终点端12先外溢而出,造成外管1和可变形体3之间填充的密封胶的挤压效果减弱,降低了密封装置的密封效果。
在步骤S130中,如图6所示,外管1的起始端11与可变形体3的起始处相对应,外管1的终点端12与可变形体3的终点处相对应。本实施例中,以可变形体3的终点处为注入端进行阐述,在可变形体3的注入端连接注浆机,并通过注入端向可变形体3中逐渐注入液体物质后,液体物质沿着图6中箭头显示的方向进行流动,直至流至可变形体3的终点处为止。
在步骤S140中,当液体物质完全充满可变形体3后,可变形体3的体积发生了膨胀并逐步扩张,促使外管1和可变形体3之间填充的密封胶4发生运动,外管1的薄弱部位2发生初步撕裂。随着液体物质不断的向可变形体3中注入,可变形体3不断扩大,外管1的薄弱部位2会彻底撕裂。
当检测密封胶4已经通过薄弱部位2完全溢出或者大部分溢出至外管1的外部时,停止继续泵入液体物质。当密封胶4通过薄弱部位2溢出后,被压入顶管管节间的接缝位置处,待密封胶遇到空气和水凝固后,将两个顶管管节粘结牢固,形成密封结构或者止水结构,将接缝进行密闭。注浆完成之后,将可变形体3的注入端的管口封闭,等待密封胶4胶结硬化。当可变形体3的内部注入可硬化材料时,如水泥浆,则同时等待可变形体3内的液体物质硬化。
可以理解的,当检测密封胶4未通过薄弱部位2完全溢出或者部分溢出至外管1的外部时,则表明外管1还未彻底撕裂或者可变形体3未膨胀到足够大,需要继续注入液体物质。该方式可以有效的控制水泥浆或者液态水泵入可变形体3的内部的体积,在不降低密封效果的前提下,节约用料数量。
本实施例中,提供一种密封装置的使用方法,通过检测密封胶是否通过薄弱部位溢出至外管的外部,有效控制继续或者停止可变形体中注入液体物质。解决了大、特大断面的顶管管节间接缝防止水难的问题,有效的增强了顶管管节和管节之间的接缝处的防漏效果。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管节间的密封装置,所述密封装置用于顶管管节间接缝,其特征在于,所述密封装置包括:外管、可变形体、密封胶和连接管;
所述外管的两端密封且外表面具有薄弱部位;
所述可变形体,设置于所述外管的内部;
所述密封胶,填充于所述外管与所述可变形体之间;
所述连接管的一端与所述可变形体的内腔相连通,所述连接管的另一端与外部设备相连通,当所述外部设备通过所述连接管往所述可变形体内填充注入物质后,所述可变形体的体积变大,以使所述密封胶通过所述薄弱部位溢出至所述外管的外部。
2.如权利要求1所述的管节间的密封装置,其特征在于,所述薄弱部位至少为两个,且两个所述薄弱部位对称设置于所述外管的外周。
3.如权利要求1所述的管节间的密封装置,其特征在于,所述外管为可发生形变的柔性材质。
4.如权利要求3所述的管节间的密封装置,其特征在于,所述外管的直径为2-4cm。
5.如权利要求3所述的管节间的密封装置,其特征在于,所述顶管管节的端面设置有凹槽,所述外管设置于所述凹槽的内部。
6.如权利要求1所述的管节间的密封装置,其特征在于,所述外部设备包括注浆机,所述注入物质包括水泥浆或者液态水。
7.一种密封装置的使用方法,其特征在于,所述使用方法利用如权利要求1-6中任一项所述的管节间的密封装置实现,所述使用方法包括以下步骤:
在外管和可变形体之间填充密封胶;所述外管的外表面具有薄弱部位;
注浆机通过连接管向所述可变形体中注入液体物质;
检测所述密封胶是否通过所述薄弱部位充分溢出至所述外管的外部,若是,则停止向所述可变形体中注入所述液体物质,并密封所述可变形体的注入端。
8.如权利要求7所述的密封装置的使用方法,其特征在于,所述使用方法还包括以下步骤:
若否,则控制执行所述注浆机通过连接管向所述可变形体中注入液体物质的步骤。
9.如权利要求8所述的密封装置的使用方法,其特征在于,所述使用方法还包括:
将外管的两端和可变形体的一端进行密封;
所述连接管与所述可变形体的另一端连通,所述注浆机通过连接管向所述可变形体中注入液体物质的步骤,包括:
注浆机通过连接管向所述可变形体的另一端注入液体物质。
10.如权利要求7所述的密封装置的使用方法,其特征在于,所述液体物质包括水泥浆或者液态水。
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