CN203927102U - 聚酯混凝土压力顶管及其组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种聚酯混凝土压力顶管及其组件，该顶管包括聚酯混凝土管体；聚酯混凝土管体端部具有用于套设连接套的承接段；承接段的外径小于聚酯混凝土管体外径；聚酯混凝土管体内壁和外壁上均具有防护层。本实用新型提供的方案，管道内壁设置的防护层用于防渗，管道外壁设置的保护层用于增加管体的承压能力和耐磨性能，厚度均可根据管道的口径及压力等级设计；相对于现有技术基本不渗透，可提高聚酯混凝土压力顶管的承压能力，同时内外防护层均可提高顶管的强度；在施工过程中配合连接套进行密封连接，内部压力可达2.0MPa，不仅适用于城市零压或低压的排水系统，还能够运用于城市给水系统，大大扩大了适用范围。

Description

聚酯混凝土压力顶管及其组件

技术领域

本实用新型涉及非开挖技术，尤其涉及一种聚酯混凝土压力顶管及其组件。

背景技术

非开挖技术是指利用非开挖设备在最小面积的条件下铺设、更新或修复各种地下管道的施工方法，与传统的开槽施工法相比，非开挖技术具有不影响交通、不破坏环境、施工速度快、工程造价综合成本低、社会效益显著、不影响市民生活等优点。

作为非开挖技术领域的一种，顶管施工是继盾构施工之后面发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖成层并能够穿越公路、铁路、河流、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，随着我国经济的发展和人们环保意识的增强，顶管作为一种常规的施工方法被普遍使用。

顶管的管材按材料来分，通常可分为钢筋混凝土管、钢管、铸铁管其它新型管材。作为新型管材之一的聚酯混凝土管(Resinforced PlasticConcrete Pipe，简称PRCP)是由不饱和聚酯树脂及混合砂、硬化剂等材料通过特定工艺方法制成的管道，其特点是轻质高强，轴向抗压强度可达到传统钢筋混凝土的一倍以上，在欧美等国家得到了较为普遍的应用；我国的聚酯混凝土管应用时间较晚但发展较快，尤其是台湾地区更是将其作为替代传统钢筋混凝土管的首选管材，在城市排水、污水处理等领域发挥着越来越重要的作用。另一方面，由于聚酯混凝土管本身结构的特殊性，且聚酯混凝土管身允许有一定的渗水率，致使其应用被局限在无压或低压(0～0.2MPa)领域，使用时，两节聚酯混凝土管之间通过一刚性连接套连接，聚酯混凝土管两端均具有一段外径相对于聚酯混凝土管体本身外径较小的承接段，在承接段外周壁上设置卡槽，卡槽内设密封圈用于密封，承接段与密封圈一起套入刚性连接套内；上述密封结构，由于连接套与承接段均为刚性材质，为了方便施工安装，通常采用间隙配合，因此连接套与承接段之间完全依靠密封圈密封，密封性能相对较差，在国外及台湾基于管材标准聚酯混凝土顶管也仅能用于非压力型排水和排污系统。

实用新型内容

本实用新型提供一种聚酯混凝土压力顶管及其组件，用于克服现有技术中的缺陷，大大提高聚酯混凝土顶管的承压能力和强度，扩大使用范围。

本实用新型提供一种聚酯混凝土压力顶管，包括聚酯混凝土管体；

所述聚酯混凝土管体端部具有用于套设连接套的承接段；所述承接段的外径小于所述聚酯混凝土管体外径；

所述聚酯混凝土管体内壁和外壁上均具有防护层。

其中：

所述聚酯混凝土管体的承接段端部具有外导角。

特别是：

所述外导角的角度在10度～15度之间。

进一步地：

所述聚酯混凝土管体的承接段端面具有防护层。

更进一步地：

所述防护层的材质为玻璃钢。

再进一步地：

所述聚酯混凝土管体上设有至少一个注浆孔；

所述注浆孔与所述聚酯混凝土管体内部连通。

本实用新型提供的聚酯混凝土压力顶管，管道内壁设置的防护层用于防渗，管道外壁设置的保护层用于增加管体的承压能力和耐磨性能，厚度均可根据管道的口径及压力等级设计；相对于现有技术，本方案提供的聚酯混凝土顶管，防止渗透，聚酯混凝土顶管内部的承压能力，同时内外壁的防护层均可提高顶管的强度。

本实用新型还提供一种聚酯混凝土压力顶管组件，包括至少两节聚酯混凝土顶管和用于连接所述聚酯混凝土顶管的连接套；

所述聚酯混凝土顶管为上述的聚酯混凝土压力顶管；

所述连接套内壁具有绕其一周设置的限位凸起；

所述限位凸起两侧分别具有密封唇，所述密封唇绕所述连接套内壁一周设置，所述密封唇沿所述连接套径向，且自连接套内壁向连接套中心方向均朝向所述限位凸起所在处倾斜；

所述连接套位于限位凸起两侧的部分套设于所述聚酯混凝土管体端部的承接段上。

其中：

所述密封唇均包括外密封唇和与所述外密封唇间隔设置的内密封唇；

所述内密封唇靠近所述限位凸起，所述外密封唇远离所述限位凸起；

所述外密封唇与所述连接套内壁衔接的面为过渡曲面。

特别是：

所述连接套由内层和外层复合而成；

所述内层与外层在用于复合的周侧面上具有彼此配合的环形齿及环形槽。

进一步地：

所述外层材质为玻璃钢；

所述内层材质为橡胶。

本实用新型提供的聚酯混凝土压力顶管组件，聚酯混凝土管体的承接段插入连接套中，承接段端部与连接套内部的限位凸起抵触，密封唇在挤压作用下产生弹性变形并与承接段外周壁贴合用于密封，为进一步增加密封效果，可在限位凸起内部即两聚酯混凝土管体承接段端面之间粘结垫圈，连接件与聚酯混凝土顶管连接后形成的组件内部的压力可达到2.0MPa，相对于现有技术大大增加了聚酯混凝土顶管内部承压能力，可将聚酯混凝土顶管应用到供水、供油、供燃气等领域。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的聚酯混凝土压力顶管的剖视图；

图2为图1中聚酯混凝土压力顶管承接段的放大示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的聚酯混凝土压力顶管组件的剖视图；

图4为图2中连接套的剖视图；

图5为图4中内层的剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型实施例提供一种聚酯混凝土压力顶管，包括聚酯混凝土管体1；聚酯混凝土管体1端部具有用于套设连接套的承接段11；承接段11的外径小于聚酯混凝土管体1外径；聚酯混凝土管体1内壁上设有内防护层1a，聚酯混凝土管体1外壁上设有外防护层1b。

本实用新型提供的聚酯混凝土压力顶管，管体内壁设置的内防护层1a用于防渗，管体外壁设置的外保护层1c用于增加管体的承压能力和耐磨性能，内防护层和外防护层的厚度根据管道的口径及压力等级设计；相对于现有技术，本方案提供的聚酯混凝土顶管，基本不渗透，可提高聚酯混凝土压力顶管的承压能力，同时内外防护层均可提高顶管的强度；在施工过程中配合连接套进行密封连接，内部压力可达2.0MPa，不仅适用于城市零压或低压的排水系统，还能够运用于城市给水系统，大大扩大了适用范围。

本实施例中，城市供排水管道均设在地下，非开挖施工时，通常先在一条管道穿设线路上选定两处，在选定的两处分别向下挖设两个井，通过机械设备将顶管从一个井底的侧面顶入另一个井内，从而将顶管穿设覆设于两井之间的地下，为了方便顶管的施工，利于顶管端部在地下穿设，在聚酯混凝土管体1的承接段11端部具有外导角a。外导角的角度优选在10度～15度之间。不影响管体强度情况下起到导向作用。聚酯混凝土管体1的承接段11端面具有缓冲防护层1c，缓冲防护层1c的作用之一在于防渗，作用之二在于防止顶管在施工过程中受力使得内外防护层与内外防护层之间的聚酯混凝土层分层，起到缓冲作用。内防护层1a、外防护层1b和缓冲防护层1c的材质均为玻璃钢。

在制作时，设置在管道内壁的设置玻璃钢防渗层即内防护层1a，由不饱和树脂与玻璃纤维通过缠绕或手糊的方法制成，厚度根据管道的口径及压力等级设计。设置在管道外壁的玻璃钢保护层即外防护层1b，外保护层1b由不饱和树脂与玻璃纤维通过缠绕或手糊的方法制成，根据管道口径不同厚度1-5mm不等。管道的外保护层1b中可加入一定比例的耐磨粉，耐磨粉优选体积比例为10-15％。管道两端面以手工补强方法制作玻璃钢缓冲层缓冲防护层1c，厚度不低于3mm。

在顶管施工过程中，为了降低管体与土层之间的摩擦阻力，在聚酯混凝土管体1上设有至少一个注浆孔1d；注浆孔1d与聚酯混凝土管体内部连通。通过注浆孔1d向管道外喷入触变泥浆，使得地下层土质稀释润滑，方便管道顶进。本实施例中设有三个注浆孔1d，三个注浆孔1d沿聚酯混凝土管体1一周均布，彼此间隔120°圆周角。多方位均匀注浆，润滑和稀释效果较佳。注浆孔设置有内螺纹，注浆完成后用不锈钢堵头将注浆孔封堵即可。

如图2-5所示，本实用新型实施例还提供一种聚酯混凝土压力顶管组件，包括至少两节聚酯混凝土顶管10和用于连接聚酯混凝土顶管10的连接套20；聚酯混凝土顶管10为上述任意实施例的聚酯混凝土压力顶管；连接套20内壁具有绕其一周设置的限位凸起21；限位凸起21两侧分别具有密封唇22，密封唇22绕连接套20内壁一周设置，密封唇22沿连接套20径向，且自连接套内壁20a至连接套中心20b方向均朝向限位凸起21所在处倾斜；连接套20位于限位凸起21两侧的部分套设于聚酯混凝土管体端部的承接段11上。

本实用新型提供的聚酯混凝土压力顶管组件，聚酯混凝土管体的承接段插入连接套中，承接段端部与连接套内部的限位凸起抵触，密封唇22在挤压作用下产生弹性变形并与承接段外周壁贴合用于密封，为进一步增加密封效果，可在限位凸起内部即两聚酯混凝土管体承接段端面之间粘结垫圈30，安装连接套20时，承接段11外壁沿密封唇22倾斜方向向靠近限位凸起21的方向移动，方便安装，施工时，连接套20受阻力反方向相对于承接段11移动，此时承接段11外壁的移动方向则与密封唇22倾斜方向相反，密封唇22阻止承接段11与连接套20彼此分离，从而增强密封效果，连接套20与聚酯混凝土顶管连接后形成的组件内部的压力可达到2.0MPa，相对于现有技术大大增加了聚酯混凝土顶管内部承压能力，可将聚酯混凝土顶管应用到供水、供油、供燃气等领域。

为进一步地增强密封效果，密封唇22均包括外密封唇221和与外密封唇间隔设置的内密封唇222；内密封唇222靠近限位凸起21，外密封唇221远离限位凸起21；外密封唇221与连接套内壁衔接的面为过渡曲面22a。承接段11外壁沿过渡曲面22a切向向靠近限位凸起21的方向移动，有利于连接套11的安装。

连接套20由内层201和外层202复合而成；内层201与外层202在用于复合的周侧面上具有彼此配合的环状凹槽20c。通过内嵌式凹槽结构进行复合，增加内外层的接触面积，同时彼此轴向限位。

具体制作时，首先制作内层，为增加密封效果，内层可采用橡胶，并将内层内壁的限位凸起21、位于限位凸起21两侧的密封唇22以及内层外周壁上的环状凹槽20c均加工成型后，再将成型的橡胶内层安装在机械设备上并套设于一模具上，在成型的橡胶内层的外周侧面上缠绕玻璃钢纤维，增加了连接套的强度，固化后玻璃钢就嵌合在橡胶内层的外周面上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种聚酯混凝土压力顶管，包括聚酯混凝土管体，其特征在于：

所述聚酯混凝土管体端部具有用于套设连接套的承接段；所述承接段的外径小于所述聚酯混凝土管体外径；

所述聚酯混凝土管体内壁和外壁上均具有防护层。

2.根据权利要求1所述的聚酯混凝土压力顶管，其特征在于：

所述聚酯混凝土管体的承接段端部具有外导角。

3.根据权利要求2所述的聚酯混凝土压力顶管，其特征在于：

所述外导角的角度在10度～15度之间。

4.根据权利要求1-3任一所述的聚酯混凝土压力顶管，其特征在于：

所述聚酯混凝土管体的承接段端面具有防护层。

5.根据权利要求4所述的聚酯混凝土压力顶管，其特征在于：

所述防护层的材质为玻璃钢。

6.根据权利要求1所述的聚酯混凝土压力顶管，其特征在于：

所述聚酯混凝土管体上设有至少一个注浆孔；

所述注浆孔与所述聚酯混凝土管体内部连通。

7.一种聚酯混凝土压力顶管组件，包括至少两节聚酯混凝土顶管和用于连接所述聚酯混凝土顶管的连接套，其特征在于：

所述聚酯混凝土顶管为上述权利要求1-6任一所述的聚酯混凝土压力顶管；

所述连接套内壁具有绕其一周设置的限位凸起；

所述限位凸起两侧分别具有密封唇，所述密封唇绕所述连接套内壁一周设置，所述密封唇沿所述连接套径向，且自连接套内壁向连接套中心方向均朝向所述限位凸起所在处倾斜；

所述连接套位于限位凸起两侧的部分套设于所述聚酯混凝土管体端部的承接段上。

8.根据要求7所述的聚酯混凝土压力顶管组件，其特征在于：

所述密封唇均包括外密封唇和与所述外密封唇间隔设置的内密封唇；

所述内密封唇靠近所述限位凸起，所述外密封唇远离所述限位凸起；

所述外密封唇与所述连接套内壁衔接的面为过渡曲面。

9.根据权利要求8所述的聚酯混凝土压力顶管组件，其特征在于：

所述连接套由内层和外层复合而成；

所述内层与外层在用于复合的周侧面上具有彼此配合的环形齿及环形槽。

10.根据权利要求9所述的聚酯混凝土压力顶管组件，其特征在于：

所述外层材质为玻璃钢；

所述内层材质为橡胶。