CN205226624U - 一种顶管的组合式中继间 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道技术领域，公开了一种顶管的组合式中继间，以解决现有技术中的中继间防水密封效果差的技术问题。该中继间包括：承接口插桶；中继间前端管节，焊接于承接口插桶第一端；第一连接法兰，浇筑于中继间前端管节端部并且焊接于承接口插桶；顶进油缸，连接于第一连接法兰；中继间后端管节，设置于承接口插桶第二端；第二连接法兰，浇筑于中继间后端管节端部；推力垫环，连接于第二连接法兰且与顶进油缸的活塞杆相接；第一橡胶圈，设置于推力垫环顶部且与承接口插桶相接；密封压环，设置于第一橡胶圈的第一侧；调节螺栓；第二橡胶圈；第三橡胶圈。达到了提高中继间的防水功能的技术效果。

Description

一种顶管的组合式中继间

技术领域

本实用新型涉及隧道技术领域，尤其涉及一种顶管的组合式中继间。

背景技术

中继间用于长距离、大坡度、曲线顶管在主顶推力不足条件下续航，能够防止由于曲线变坡、顶进距离增大造成推力过大而破坏工作井，管节被地层抱死无法顶进。中继间活动过程中有效封堵中继间前端管节与中继间后端管节之间的空隙，控制地下水，于注浆孔注入润滑浓泥浆减少地层磨阻力，适用于砂土层、卵砾石层，地下水丰富渗透性强、高水压、稳定性差的地层的长距离或者曲线隧道顶进，涉及隧道顶管法施工技术领域。

在长距离或大坡度曲线隧道顶管法混凝土管节顶进过程中，刀盘切削岩层渣土部分嵌于管节间增大摩阻力、曲线变坡顶力方向改变、顶进距离增大而推力增大导致管节被抱死或者工作井受破坏，因此必须使用中继间。在使用中继间过程中由于中继间与管节间频繁作相对往反运动加快密封磨损，管节与地层间存在空道，现有技术中的中继间通常存在着防水密封效果差或不起作用的技术问题，将造成井内涌水涌砂、地面沉降、隧道变形与塌陷事故。

实用新型内容

本实用新型提供一种顶管的组合式中继间，以解决现有技术中的中继间防水密封效果差的技术问题。

第一方面，本实用新型提供一种顶管的组合式中继间，包括：

承接口插桶；

中继间前端管节，焊接于所述承接口插桶第一端；

第一连接法兰，浇筑于所述中继间前端管节端部并且焊接于所述承接口插桶；

顶进油缸，连接于所述第一连接法兰；

中继间后端管节，设置于所述承接口插桶第二端；

第二连接法兰，浇筑于所述中继间后端管节端部；

推力垫环，连接于所述第二连接法兰且与所述顶进油缸的活塞杆相接，所述推力垫环顶部开设密封槽；

第一橡胶圈，设置于所述密封槽且与所述承接口插桶相接；

密封压环，设置于所述第一橡胶圈的第一侧；

调节螺栓，固定于所述推力垫环且通过所述密封压环固定所述第一橡胶圈；

第二橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间；

第三橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间。

可选的，还包括：

试压孔，设置于所述中继间后端管节，与所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间的空隙相通。

可选的，还包括：

注浆孔，设置于所述中继间后端管节，与所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间的空隙相通，其中所述第三橡胶圈位于所述试压孔和所述注浆孔之间。

可选的，所述第一橡胶圈为B形橡胶圈；和/或所述第二橡胶圈为B形橡胶圈；和/或所述第三橡胶圈为B形橡胶圈。

可选的，所述密封槽内设置润滑油脂孔。

本实用新型有益效果如下：

由于在本实用新型实施例中，提供了一种顶管的组合式中继间，包括：承接口插桶；中继间前端管节，焊接于所述承接口插桶第一端；第一连接法兰，浇筑于所述中继间前端管节端部并且焊接于所述承接口插桶；顶进油缸，连接于所述第一连接法兰；中继间后端管节，设置于所述承接口插桶第二端；第二连接法兰，浇筑于所述中继间后端管节端部；推力垫环，连接于所述第二连接法兰且与所述顶进油缸的活塞杆相接；第一橡胶圈，设置于所述推力垫环顶部且与所述承接口插桶相接；密封压环，设置于所述第一橡胶圈的第一侧；调节螺栓，固定于所述推力垫环且通过所述密封压环固定所述第一橡胶圈；第二橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间；第三橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间。其中，由于中继间后端管节与承接口插桶之间存在三圈橡胶圈，故而使中继间后端管节与承接口插桶之间的密封存在多道弹性接触面，进而能够提高该橡胶圈的密封功能，从而达到了提高中继间的防水功能的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中顶管的组合式中继间的组装结构图；

图2为本实用新型实施例图1所示的顶管的组合式中继间结构的A-A剖面图；

图3为本实用新型实施例中顶管的组合式中继间的B形橡胶圈结构图；

图4为本实用新型实施例中顶管的组合式中继间的贯通后的闭合效果图。

具体实施方式

本实用新型提供一种顶管的组合式中继间，以解决现有技术中的中继间防水密封效果差的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：

提供了一种顶管的组合式中继间，包括：承接口插桶；中继间前端管节，焊接于所述承接口插桶第一端；第一连接法兰，浇筑于所述中继间前端管节端部并且焊接于所述承接口插桶；顶进油缸，连接于所述第一连接法兰；中继间后端管节，设置于所述承接口插桶第二端；第二连接法兰，浇筑于所述中继间后端管节端部；推力垫环，连接于所述第二连接法兰且与所述顶进油缸的活塞杆相接；第一橡胶圈，设置于所述推力垫环顶部且与所述承接口插桶相接；密封压环，设置于所述第一橡胶圈的第一侧；调节螺栓，固定于所述推力垫环且通过所述密封压环固定所述第一橡胶圈；第二橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间；第三橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间。其中，由于中继间后端管节与承接口插桶之间存在三圈橡胶圈，故而使中继间后端管节与承接口插桶之间的密封存在多道弹性接触面，进而能够提高该橡胶圈的密封功能，从而达到了提高中继间的防水功能的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本实用新型技术方案做详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本实用新型技术方案的详细的说明，而不是对本实用新型技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本实用新型实施例提供一种顶管的组合式中继间，请参考图1和图2，具体包括：

承接口插桶11；

中继间前端管节10，焊接于所述承接口插桶11第一端；

第一连接法兰13，浇筑于所述中继间前端管节10端部并且焊接于所述承接口插桶11，进而与所述承接口插桶11焊接成一体；

顶进油缸9，连接于所述第一连接法兰13，该顶进油缸9例如为：环形矩阵顶进油缸9；可以根据组合式中继间根据管节所承受荷载大小设置一定数量顶进油缸9，将每组油缸分别用螺栓与钢槽环连接固定，便于隧道内拆装，

中继间后端管节7，设置于所述承接口插桶11第二端，中继间后端管节7的管节内径采用与隧道管节内径相同安装尺寸，中继间后端管节7管节外径较中继间前端管节10的承接口插桶11可以小16mm，以便在管节外径与承接口插桶11间形成一个8mm的空间保证曲线顶管曲率半径以及承接口插桶11的加工误差，当然，根据实际需求，中继间后端管节7也可以采用其他内径或者外径，本发明实施例不作限制。

第二连接法兰12，浇筑于所述中继间后端管节7端部；

推力垫环4，连接于所述第二连接法兰12且与所述顶进油缸9的活塞杆相接，所述推力垫环4顶部开设密封槽；

第一橡胶圈1，设置于所述推力垫环4顶部且与所述承接口插桶11相接，第一橡胶圈1例如为：B形橡胶圈、圆柱形橡胶圈等等，所述B型橡胶圈采用中空外圆弧形式的橡胶材料，如图3所示为B形橡胶圈的示意图；

密封压环14，设置于所述第一橡胶圈1的第一侧；

调节螺栓8，固定于所述推力垫环4且通过所述密封压环14固定所述第一橡胶圈1，进而可以通过调节螺栓8与密封压环14的共同作用，将第一橡胶圈1密封紧固于承接口插桶11与推力垫环4之间，形成可拆除密闭防水结构；

第二橡胶圈2，设置于所述中继间后端管节7和所述承接口插桶11之间，第二橡胶圈2例如为：B形橡胶圈、圆柱形橡胶圈等等；

第三橡胶圈3，设置于所述中继间后端管节7和所述承接口插桶11之间，第三橡胶圈3例如为：B形橡胶圈、圆柱形橡胶圈等等。

在具体实施过程中，第一橡胶圈1、第二橡胶圈2、第三橡胶圈3起密封作用，与承接口插桶11之间形成密闭防水结构。如果第一橡胶圈1、第二橡胶圈2和第三橡胶圈3都为B形橡胶圈的话，B形橡胶圈的圆弧面可有效减小来自地层砂石的冲击，一道密封即有2道弹性接触面，3道密封共有6道圆弧形接触面，内孔方便于安装并且有足够弹性与稳定性，该设计与传统双道密封只有2个接触面相比，提高防水性能3倍以上，起到良好密封效果。

在具体实施过程中，中继间前端管节10总长与正常混凝土管节保持一致，通过调节承接口插桶11与管节混凝土部分的长度以适应顶进油缸9行程的长度。该顶进油缸9最大行程可以满足700mm，有效提高中继间使用效率。

在具体实施过程中，中继间后混凝土管节与推力垫环4、顶进油缸9、中继间前端管节10形成可活动防水结构。

在具体实施过程中，推力垫环4上部通过调节螺栓8与第一橡胶圈1、第二连接法兰12连接成为一体。在中继间与管节闭合后通过内六角调节螺栓8将第一橡胶圈1紧固于承接口插桶11。作为一种可选的实施例，所述垫环槽内设置润滑油脂孔15，进而可以通过在润滑油脂孔15注入油脂以润滑第一橡胶圈1。

作为一种可选的实施例，所述中继间还还包括：

试压孔5，设置于所述中继间后端管节7，与所述中继间后端管节7和所述承接口插桶11之间的空隙相通。

作为一种可选的实施例，所述中继间还包括：

注浆孔6，设置于所述中继间后端管节7，与所述中继间后端管节7和所述承接口插桶11之间的空隙相通，其中所述第三橡胶圈3位于所述试压孔5和所述注浆孔6之间。

在顶进过程中，先通过试压孔5检测地层水压，根据水压于注浆孔6注入大于水压0.2bar左右的润滑膨润土浆液，通过试压孔5和润滑油脂孔15注满同等压力的润滑油脂，平衡内外压以及润滑第一橡胶圈1、第二橡胶圈2和第三橡胶圈3。顶进油缸9的活塞杆伸出，中继间前端管节10将顶管机顶进，承接口插桶11向前移动；顶进油缸9回缩时，中继间前端管节10保持固定，通过注浆孔6不断注浆，在油脂孔、试压孔5和调节螺栓8处注满润滑油脂，工作井内主顶进系统通过中继间后端管节7将顶进油缸9活塞杆压缩，顶进油缸9卸压，在膨润土浆及润滑油脂的作用下，通过顶进油缸9、承接口插桶11的往反运动实现顶管机顶进。停止顶进后可通过调节螺栓8检查密封状态或者将第一橡胶圈1拆除更换。

为了使本领域所述技术人员能够进一步的了解本发明实施例所介绍的中继间，下面将以将中继间在具体实施过程中的应用对其进行介绍。

富春江顶管以10.5％下行至80.44m，变至曲线半径为4300m顶进274.1m，再以曲线半径1200m顶进222.46m，最后以14.53％上行71.57m到达接收井。在顶管主机通过最低点变坡时，主顶推力即将达到工作井所承受最大荷载时启用组合式中继间工作，通过试压孔5测试地下水压，根据水压注满润滑油脂及不继注入润滑膨润土浆液，顶进油缸9伸出推动顶管机向前运动，后用主顶将顶进油缸9回缩，隧道内共布置组合式中继间6套，启用1套组合式中继间顶进达400m，通过第一橡胶圈1、第二橡胶圈2、第三橡胶圈3与推力垫环4、中继间后端管节7之间形成密封结构，有效的防止渣土入侵破坏密封、隧道涌水涌砂，在贯通后拆除组合式中继间后端管节7顶入中继间前端管节10承接口插桶11内，如图4所示，形成整体隧道，注入泥浆达到充填封水效果。

经大坡度曲线的富春江隧道顶管法施工顶进试验，组合式中继间起到了减小主顶推力、封堵地下水的作用，控制了施工风险。

本实用新型一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：

由于在本实用新型实施例中，提供了一种顶管的组合式中继间，包括：承接口插桶；中继间前端管节，焊接于所述承接口插桶第一端；第一连接法兰，浇筑于所述中继间前端管节端部并且焊接于所述承接口插桶；顶进油缸，连接于所述第一连接法兰；中继间后端管节，设置于所述承接口插桶第二端；第二连接法兰，浇筑于所述中继间后端管节端部；推力垫环，连接于所述第二连接法兰且与所述顶进油缸的活塞杆相接；第一橡胶圈，设置于所述推力垫环顶部且与所述承接口插桶相接；密封压环，设置于所述第一橡胶圈的第一侧；调节螺栓，固定于所述推力垫环且通过所述密封压环固定所述第一橡胶圈；第二橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间；第三橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间。其中，由于中继间后端管节与承接口插桶之间存在三圈橡胶圈，故而使中继间后端管节与承接口插桶之间的密封存在多道弹性接触面，进而能够提高该橡胶圈的密封功能，从而达到了提高中继间的防水功能的技术效果；

由于提高了中继间的防水功能，从而能够有效地控制地下水防止井内涌砂涌砂、地面下沉隧道塌陷施工安全风险，高效地改进防水措施，提高施工效率降低成本，解决了长距离、大坡度、曲线顶管施工风险问题。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种顶管的组合式中继间，其特征在于，包括：

承接口插桶；

中继间前端管节，焊接于所述承接口插桶第一端；

第一连接法兰，浇筑于所述中继间前端管节端部并且焊接于所述承接口插桶；

顶进油缸，连接于所述第一连接法兰；

中继间后端管节，设置于所述承接口插桶第二端；

第二连接法兰，浇筑于所述中继间后端管节端部；

推力垫环，连接于所述第二连接法兰且与所述顶进油缸的活塞杆相接，所述推力垫环顶部开设密封槽；

第一橡胶圈，设置于所述密封槽且与所述承接口插桶相接；

密封压环，设置于所述第一橡胶圈的第一侧；

调节螺栓，固定于所述推力垫环且通过所述密封压环固定所述第一橡胶圈；

第二橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间；

第三橡胶圈，设置于所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间。

2.如权利要求1所述的中继间，其特征在于，还包括：

试压孔，设置于所述中继间后端管节，与所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间的空隙相通。

3.如权利要求2所述的中继间，其特征在于，还包括：

注浆孔，设置于所述中继间后端管节，与所述中继间后端管节和所述承接口插桶之间的空隙相通，其中所述第三橡胶圈位于所述试压孔和所述注浆孔之间。

4.如权利要求1所述的中继间，其特征在于，所述第一橡胶圈为B形橡胶圈；和/或所述第二橡胶圈为B形橡胶圈；和/或所述第三橡胶圈为B形橡胶圈。

5.如权利要求1所述的中继间，其特征在于，所述密封槽内设置润滑油脂孔。