CN212203460U - 一种适用于顶管的新型钢管结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种适用于顶管的新型钢管结构，由至少两个首尾相接的钢管节构成，所述钢管节的头部向内收缩形成插入口，所述插入口的外表面设有凸球面，并且其设有至少一个用于安装密封圈的环形槽；所述钢管节的尾部向内凹陷形成承接口，所述承接口的内表面设有与所述插入口的凸球面相配合的凹球面，后一钢管节的插入口可插入前一钢管节的承接口以进行安装。本实用新型两相邻钢管节连接时，一钢管节的插入口的凸球面与另一钢管节的承接口的凹球面相配合设置。相较于现有技术，本实用新型的弧形密封接触面更大，密封性更好；同时，在安装过程中，可进行一些细小的角度纠偏，以及两钢管节的接头处采用弧形配合，可降低应力集中，使安装更稳固。

Description

一种适用于顶管的新型钢管结构

技术领域

本实用新型涉及地下施工中的顶管推进技术领域，具体是涉及一种适用于顶管的新型钢管结构。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走；一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。顶管施工的原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起，管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。适用于顶管的管材一般有混凝土管、钢管、玻璃钢夹砂管。

传统的钢管节往往采用焊接形式进行对接，如图1所示，现场焊接作业难度高、劳动强度大，焊接一节钢管节需要3名焊工同时焊接6-8小时，且焊后需要无损探伤合格后方可进行下一道工序，导致钢管节顶管施工效率大打折扣。

为此，市面上设计了一种如公布号为CN 109519622 A公开的一种承插式钢顶管接头，如图2所示，一种承插式钢顶管接头，包括分别焊接在钢管管节两端的承口连接件1'和插口连接件2'，该插口连接件2'内表面光滑且内径与钢管管节相同，插口连接件2'的外表面分布多个锥形脊，所述多个锥形脊在插口连接件2'内表面形成第一锯齿形连接面21'；承口连接件1'外表面光滑且外径与钢管管节相同，承口连接件1'的内表面间隔分布与插口连接件2'相配合的多个锥形脊，所述多个锥形脊在承口连接件1'外表面形成第二锯齿形连接面11'。但该设计的钢顶管接头加工精度高，费用高昂，并且不具备调向、纠偏功能，无法适应长距离顶管曲线施工。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种易于加工、结构简单、对接后免焊接以及具备长距离曲线顶管施工要求的适用于顶管的新型钢管结构。

为实现本实用新型的目的，本实用新型一种适用于顶管的新型钢管结构，由至少两个首尾相接的钢管节构成，所述钢管节的头部向内收缩形成插入口，所述插入口的外表面设有凸球面，并且其设有至少一个用于安装密封圈的环形槽；所述钢管节的尾部向内凹陷形成承接口，所述承接口的内表面设有与所述插入口的凸球面相配合的凹球面，后一钢管节的插入口可插入前一钢管节的承接口以进行安装。

采用上述设计，本实用新型的两相邻钢管节连接时，一钢管节的插入口的凸球面与另一钢管节的承接口的凹球面相配合设置；相较于现有技术，本实用新型的弧形密封接触面更大，密封性更好；同时，在安装过程中，可进行一些细小的角度纠偏，以及两钢管节的接头处采用弧形配合，可降低应力集中，使安装更稳固。

进一步，所述插入口凸球面的直径略大于承接口凹球面的直径一致。如此设置，使相邻的两个钢管节形成紧配合。

进一步，相邻的两个钢管节连接时，所述承接口端面和插入口端面之间增设有垫片。

进一步，所述垫片为圆环状，且位于插入口或承接口顶部的垫片的周向厚度H1与位于插入口或承接口底部的垫片的周向厚度H2不同，以进一步，实现两相邻钢管节形成小夹角θ，从而进行顶管曲线施工。

采用上述设计，垫片的设置一方面可以补偿两者端面的不平度，另一方面通过调整垫片的周向厚度差以实现顶管曲线施工。

进一步，相邻的两个钢管节连接时，所述承接口端面和插入口端面之间设有止水密封件。

进一步，所述止水密封件为膨胀胶条，在遇水时膨胀起到密封的作用。

进一步，所述环形槽为两个，其沿所述插入口凸球面的圆心对称分布。如此设置，两相邻钢管节连接时，增加钢管接头处径向受力的均匀性，并且设置两个密封圈以加强在顶进过程中的止水。

进一步，所述插入口凸球面的端面具有圆弧导向面。如此设置，便于将一钢管节的插入口安装于另一钢管节的承接口。

附图说明

图1为传统的钢管节结构示意图；

图2为现有的承插式钢管节结构示意图；

图3为本实用新型的钢管节结构示意图；

图4为本实用新型的两相邻钢管节连接时的示意图；

图5为本实用新型的适用于曲线顶管两相邻钢管节连接时的示意图。

标号说明

钢管节1，插入口B，承接口C，凸球面11，环形槽111，圆弧导向面112，凹球面12；

止水密封件2，垫片3，密封圈4。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型揭示了一种适用于顶管的新型钢管结构，由至少两个首尾相接的钢管节1构成，钢管节1的头部向内收缩形成插入口B，尾部向内凹陷形成承接口C，两相邻的钢管节1连接时，将一钢管节1的插入口B压入另一钢管节1的承接口C，以完成两段钢管节1的连接。

如图3所示，插入口B的外表面设有凸球面11，并且其设有至少一个用于安装密封圈4的环形槽111，密封圈4的设置主要是保证在顶进过程中的止水。在本实施例中，插入口B的凸球面11上设有两个环形槽111，并且该环形槽111沿凸球面11的圆心对称分布，如此设置，两相邻钢管节1连接时，增加钢管的接头处径向受力的均匀性，并且设置两个密封圈4以加强在顶进过程中的止水。

如图3所示，承接口C的外径与钢管的外径相同，承接口C的内表面设有与前述插入口B的凸球面11相配合的凹球面12。

如图4所示，本实用新型的两相邻钢管节1连接，一钢管节1的插入口B的凸球面11与另一钢管节1的承接口C的凹球面12相配合设置。相较于现有技术，本实用新型的弧形密封接触面更大，密封性更好；同时，在安装过程中，可进行一些细小的角度纠偏，以及两钢管节1的接头处采用弧形配合，可降低应力集中，使安装更稳固。

优选地，插入口B凸球面11的直径D1略大于承接口C凹球面12的直径D2，使相邻的两个钢管节1形成紧配合。

如图3所示，插入口B的外表面从左至右依次设有凸球面11和第一直杆段，承接口C的内表面从左至右依次设有第二直杆段和凹球面12，即两相邻的钢管节1连接时，承插口的右端面与插入口B的右端面之间产生间隙L以及承插口的左端面与插入口B的左端面之间产生间隙L'。之后，如图4所示，在插入口B和承接口C间产生的间隙L和间隙L'部位插入垫片3，垫片3为圆环状，垫片3的设置可以补偿一钢管节1插入口B和另一钢管节1承接口C两者之间的端面的不平度。如图5所示，当插入口B顶部和承接口C顶部间产生的间隙L、L'与其底部间产生的间隙L、L'不一致时，导致插入间隙L、L'部位的垫片3的周向厚度H1、H2也不一致，使相邻两钢管节形成一小夹角θ，从而进行曲线顶管施工。优选地，为了便于一钢管节1插入口B安装于另一钢管节1的承接口C，插入口B的左侧端面设有一圆弧导向面112。

同时，相邻的两钢管节1连接时，承接口C的端面与插入口B的端面之间设有止水密封件2，止水密封件2采用膨胀胶条，在遇水时膨胀以起到密封的作用。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种适用于顶管的新型钢管结构，由至少两个首尾相接的钢管节(1)构成，其特征在于：所述钢管节(1)的头部向内收缩形成插入口(B)，所述插入口(B)的外表面设有凸球面(11)，并且其设有至少一个用于安装密封圈(4)的环形槽(111)；所述钢管节(1)的尾部向内凹陷形成承接口(C)，所述承接口(C)的内表面设有与所述插入口(B)的凸球面(11)相配合的凹球面(12)，后一钢管节(1)的插入口(B)可插入前一钢管节(1)的承接口(C)以进行安装。

2.如权利要求1所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：所述插入口(B)凸球面(11)的直径(D1)略大于承接口(C)凹球面(12)的直径(D2)。

3.如权利要求1所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：所述的相邻的两个钢管节(1)连接时，所述承接口(C)端面和插入口(B)端面之间增设有垫片(3)。

4.如权利要求3所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：所述垫片为圆环状，且位于插入口或承接口顶部的垫片的周向厚度H1与位于插入口或承接口底部的垫片的周向厚度H2不同，以实现两相邻钢管节(1)形成夹角θ，从而进行顶管曲线施工。

5.如权利要求3所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：相邻的两个钢管节(1)连接时，所述承接口(C)端面和插入口(B)端面之间设有止水密封件(2)。

6.如权利要求5所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：所述止水密封件(2)为膨胀胶条，在遇水时膨胀起到密封的作用。

7.如权利要求1所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：所述环形槽(111)为两个，其沿所述插入口(B)凸球面(11)的圆心对称分布。

8.如权利要求1所述的一种适用于顶管的新型钢管结构，其特征在于：所述插入口(B)凸球面(11)的端面具有圆弧导向面(112)。

Images