CN218440968U - 一种带纵向连接件的矩形顶管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带纵向连接件的矩形顶管，属于矩形顶管隧道领域，在顶管本体四个端角内均插设了纵向连接件，通过纵向连接件将相邻管节连接在一起，同时在端角内增加了一定宽度的腋角，在管节相连后，提升了整体结构的纵向抗弯刚度的同时，也提升了整体结构的横向抗弯刚度，可避免接头处发生破坏引发渗漏水现象和主体破坏。本矩形顶管适用性强，安全性高、防水效果好，具有良好的推广价值。

Description

一种带纵向连接件的矩形顶管

技术领域

本实用新型属于矩形顶管隧道领域，具体涉及一种带纵向连接件的矩形顶管。

背景技术

矩形顶管法修建的隧道具有断面面积利用率高、埋深浅、不中断地面道路交通、避免地下管线的拆迁、无噪音等优点，可应用于暗挖地铁车站、地下综合管廊、地铁车站出入口过街通道、行人过街地下通道、下穿城市道路的隧道、城市地下空间开发以及地下空间的互联互通等工程中，代表着城市中短隧道修建技术的发展方向。

大量的已建矩形顶管隧道管节纵向连接通常采用F型承插接头，主要起到防水的功效，属于柔性接头，但在隧道上方地表荷载发生变化、下卧土层不均匀、地下水位发生变化、地下结构近接穿越工程活动等情况下，管节极易发生节间错台张开变形。当变形过大时，易导致接头局部防水失效而引起整体防水效果大大降低，从而出现渗漏、滴水甚至漏砂漏泥等病害，影响正常使用，危及结构安全，甚至引发工程灾害。因此，如何保证顶管隧道有一个良好的整体性能，避免不均匀沉降等灾害对顶管隧道的安全运营造成严重影响，是学术界和工程界关注的重点和热点。

由此可见，现有的矩形顶管，管节连接后，整体结构的纵向抗弯刚度与横向抗弯刚度较弱，易发生受力变形，导致接头局部防水失效而引起整体防水效果大大降低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带纵向连接件的矩形顶管，该顶管通过在管节内部设置了腋角，利用纵向连接件使相邻管节连接，保证整体结构的刚度，避免接头处发生破坏引发渗漏水现象和主体破坏，可以更好适应复杂地层状态。

为了达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带纵向连接件的矩形顶管，包括顶管本体；

所述顶管本体的四个端角内均插设有纵向连接件；

所述顶管本体的四个端角内均设有腋角；

所述纵向连接件的一端插设固定在所述腋角内，另一端用于与相邻顶管相连。

进一步地，所述腋角处设置有操作手孔。

进一步地，所述操作手孔位于所述腋角的中间；

所述纵向连接件的一端插设在所述操作手孔中。

进一步地，所述纵向连接件与所述操作手孔的连接处设置有钢垫板。

进一步地，所述顶管本体为承插式结构，其承口端为钢套筒结构。

进一步地，所述顶管本体的承口端设置有膨胀橡胶。

进一步地，所述顶管本体的插口端设置有鹰嘴橡胶。

进一步地，所述鹰嘴橡胶的鹰嘴方向与顶进方向相反。

进一步地，所述顶管本体的四个端角内均埋布有预留孔套管，所述纵向连接件插设在所述预留孔套管内。

进一步地，所述预留孔套管为PVC管。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种带纵向连接件的矩形顶管，在顶管本体四个端角内均插设了纵向连接件，通过纵向连接件将相邻管节(相邻矩形顶管)连接在一起，同时在端角内增加了一定宽度的腋角，在管节相连后，提升了整体结构的纵向抗弯刚度的同时，也提升了整体结构的横向抗弯刚度，可避免接头处发生破坏引发渗漏水现象和主体破坏。本矩形顶管适用性强，安全性高、防水效果好，具有良好的推广价值。

优选地，本实用新型的腋角处设置了操作手孔，当将相邻顶管相连时，通过操作手孔对纵向连接件进行预紧力张拉，操作手孔便于纵向连接件的预紧力张拉操作。

进一步优选地，本实用新型在腋角中间开设操作手孔，这样设计，更加方便对纵向连接件的预紧力张拉操作。

进一步优选地，本实用新型在纵向连接件与操作手孔的连接处设置了钢垫板，这样，纵向连接件通过相邻管节操作手孔位置进行预紧力张拉时，增大接触面积，使纵向连接件的紧固应力更好分散，防止混凝土局部抗压破坏。增强顶管隧道整体性，提高管道纵向刚度，防止顶管隧道因不均匀沉降而发生错台和张开现象。

优选地，本实用新型的顶管本体采用承插式结构，并且承口端设置为钢套筒作为受力结构，通过将钢套筒与顶管内部钢筋笼焊接来加强结构整体性，能有效增强顶管接头的刚度，提高承口端受力性能，防止管节因接头破坏而引起主体破坏。

进一步优选地，本实用新型在承口端设置了膨胀橡胶，在插口端设置了鹰嘴橡胶，这样，在管节的接头混凝土部位设置双层防水设施，能最大限度保证顶管接头无渗漏水现象发生。

更进一步优选地，本实用新型采用鹰嘴橡胶的鹰嘴方向与顶进方向相反的设计，这样，使得防水效果更加显著。

优选地，本实用新型在顶管本体的四个端角内均埋布了预留孔套管，形成预留孔道，将纵向连接件从预留孔套管穿过，这样，能够保证纵向连接件顺利贯通。

进一步优选地，本实用新型的预留孔套管采用PVC管，PVC管具有强抗腐蚀能力且坚硬的特性，良好的抗拉压性能可以保证顶管预留孔道的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种带纵向连接件的矩形顶管的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中A-A截面的示意图；

图3为本实用新型实施例中B-B截面的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的相邻管节连接结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的相邻管节连接结构的截面图。

附图标记：

顶管本体-1；钢套筒-2；鹰嘴橡胶-3；膨胀橡胶-4；腋角-5；操作手孔-6；预留孔套管-7；纵向连接件-8；钢垫板-9。

具体实施方式

本实用新型提供了一种带纵向连接件的矩形顶管，包括顶管本体1；所述顶管本体1为承插式结构，其承口端为钢套筒结构。

所述顶管本体1的四个端角内均插设有纵向连接件8；所述顶管本体1的四个端角内均设有腋角5，腋角5中间设置有操作手孔6，所述纵向连接件8的一端插设固定在所述腋角5内并插设在所述操作手孔6中，另一端用于与相邻顶管相连。

所述纵向连接件8与所述操作手孔6的连接处分别设置有钢垫板9。

所述顶管本体1的承口端设置有膨胀橡胶4。所述顶管本体1的插口端设置有鹰嘴橡胶3，所述鹰嘴橡胶3的鹰嘴方向与顶进方向相反。

另有，顶管本体1的四个端角内均埋布有预留孔套管7(PVC管)，所述纵向连接件8插设在所述预留孔套管7内。

实施例

本实施例提供一种带纵向连接件的矩形顶管，包括顶管本体1、钢套筒2、鹰嘴橡胶3、膨胀橡胶4、腋角5、操作手孔6、预留孔套管7、纵向连接件8和钢垫板9。

如图1所示，顶管本体1为承插式结构的钢筋混凝土顶管，它的四个端角均插设有1根纵向连接件8；

如图2和图3所示，以一个端角为示例，一根纵向连接件8从顶管本体1插口端到承口端的方向穿入端角端角内部分别设置了1个腋角5，腋角5中间为操作手孔6，纵向连接件8穿入端角的一端插入并固定在腋角5内，也位于操作手孔6中；纵向连接件8的外部套设有预留孔套管7，这里，预留孔套管7采用具有强抗腐蚀能力且坚硬的PVC管；另有钢垫板9设置在操作手孔6的左右两端，通过以上的设计，在顶管管节相连后，使得整体的纵向抗弯刚度与横向抗弯刚度得到了显著的增强。

如图4和图5所示，当2个相邻顶管连接时，以其中某一端角为例，由于本实施例所提供的矩形顶管为承插式结构，只需将本实施例提供的矩形顶管的插口与相邻顶管的承口对接，本矩形顶管的纵向连接件8的一端已插入至本矩形顶管的顶管本体1内部，然后将本矩形顶管的纵向连接件8的另一端从相邻矩形顶管的顶管本体1承口端到插口端的方向穿入，并与相邻矩形顶管的腋角5固定，分别通过本矩形顶管以及相邻矩形顶管的操作手孔6对纵向连接件8进行预紧力张拉操作，对其他三个端角分别采取如上连接操作，使得相邻顶管连接完成。

如图1所示，顶管本体1的承口端采用钢套筒2，并与顶管本体1内部钢筋笼相焊接，与钢筋笼共同承担受力，而不至于发生钢套筒2与混凝土连接处崩开现象从而引发管节结构破坏问题。钢套筒2质量轻强度高，相比较于普通混凝土承口结构，能够很好地保护接头部位不被损坏。

另有，在顶管本体1插口端设置了鹰嘴橡胶3，采用鹰嘴橡胶3的鹰嘴方向与顶进方向相反的设计，使得防水效果更加显著；在顶管本体1的承口端设置了膨胀橡胶4，同时设置两道防水结构，大大提高了防水效果，并且在纵向连接件8的作用下，即使顶管隧道产生一定程度的不均匀沉降变形，防水橡胶(鹰嘴橡胶3和膨胀橡胶4)依旧能够较好保证正常工作。

本实施例提供的一种带纵向连接件的矩形顶管，在其浇筑前要先将钢套筒2与钢筋笼焊接拼装，然后在腋角5处埋置预留孔套管7形成预留孔道，浇筑时要保留操作手孔6。顶管拼装前，先将鹰嘴橡胶3和膨胀橡胶4(膨胀橡胶4遇水后可膨胀)分别固定在插口端和承口端的橡胶槽内，拼装完成后通过操作手孔6对纵向连接件8进行预紧力张拉操作。

本实施例提供的矩形顶管可以在一些复杂地质环境下使用，保证顶管隧道的整体性和安全性，具有如下优点：

(1)提高了顶管隧道的接头强度，顶管本体1承口端设置有钢套筒2，并与内部钢筋笼相焊接，与钢筋笼共同承担受力，而不至于发生钢套筒2与混凝土连接处崩开现象从而引发管节结构破坏问题。钢套筒2质量轻强度高，相比较于普通混凝土承口，能够很好地保护接头部位不被损坏。

(2)防水性能好，顶管接头部位分别在插口工作面和承口端面设置两道防水结构，即鹰嘴橡胶3和遇水膨胀橡胶4，大大提高了防水效果，并且在纵向连接件8的作用下，即使顶管隧道产生一定程度的不均匀沉降变形，防水橡胶依旧能够较好保证正常工作。

(3)顶管内部截面为矩形时角部受力较为集中，此时通过在管节内部增加一定宽度的腋角5，能够提高顶管角部的可靠性，增强管节的受力和变形能力。

(4)提高顶管隧道整体性能，通过对纵向连接件8施加预紧力可以使相邻管节联系更加紧密，即使顶管隧道发生不均匀沉降，管节也不容易发生错台或者张开现象，造成接头破坏引发渗漏水等一系列问题。

(5)矩形顶管内部设置腋角，接头采用“钢套环+纵向连接件”的方式，提高管节接头刚度和整体性能，延长矩形顶管使用寿命，具有较高的经济效应及社会效应。

尽管以上结合附图与实施例对本实用新型的实施方案进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (10)

1.一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，包括顶管本体(1)；

所述顶管本体(1)的四个端角内均插设有纵向连接件(8)；

所述顶管本体(1)的四个端角内均设有腋角(5)；

所述纵向连接件(8)的一端插设固定在所述腋角(5)内，另一端用于与相邻顶管相连。

2.根据权利要求1所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述腋角(5)处设置有操作手孔(6)。

3.根据权利要求2所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述操作手孔(6)位于所述腋角(5)的中间；

所述纵向连接件(8)的一端插设在所述操作手孔(6)中。

4.根据权利要求2所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述纵向连接件(8)与所述操作手孔(6)的连接处设置有钢垫板(9)。

5.根据权利要求1所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述顶管本体(1)为承插式结构，其承口端为钢套筒结构。

6.根据权利要求5所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述顶管本体(1)的承口端设置有膨胀橡胶(4)。

7.根据权利要求5所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述顶管本体(1)的插口端设置有鹰嘴橡胶(3)。

8.根据权利要求7所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述鹰嘴橡胶(3)的鹰嘴方向与顶进方向相反。

9.根据权利要求1所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述顶管本体(1)的四个端角内均埋布有预留孔套管(7)，所述纵向连接件(8)插设在所述预留孔套管(7)内。

10.根据权利要求9所述的一种带纵向连接件的矩形顶管，其特征在于，所述预留孔套管(7)为PVC管。

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