CN219453073U - 一种螺栓连接式混凝土矩形顶管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，包括构成顶管的若干个依次连接的矩形管节，其特征在于，所述管节内壁两端对称设有斜向的手孔，管节在手孔底面设有与其对应端端面相贯通的螺栓孔，所述螺栓孔为内凹的弧形孔，所述顶管的相邻两管节通过螺栓孔内的弯螺栓锁紧连接；所述管节内壁四面均设有预埋件，所述预埋件为钢板，且预埋件与管节内部配筋焊接连接。本实用新型螺栓连接方式的混凝土矩形顶管施工简单，成本低廉，可靠性高。

Description

一种螺栓连接式混凝土矩形顶管

技术领域

本实用新型属于建设工程技术领域，具体涉及一种螺栓连接式混凝土矩形顶管。

背景技术

在建设工程领域，随着科学技术的进步，机械化的应用程度越来越高。非开挖顶管技术已经较大范围的应用于地下空间施工，取决于断面的利用率，非开挖机械设备及施工工艺的成熟，矩形顶管在地下工程领域的应用越来越广泛。但是在矩形顶管贯通后，为防止管节产生回弹，都会采取拉结措施将管节连接成整体。随着矩形顶管施工工艺的成熟，设备性能可靠，顶管逐渐向大口径长距离方向发展。但是拉结工艺并没有太大改变，在长距离矩形顶管贯通后，采用预应力张拉难度大，存在预应力筋无法穿过的现象，时间长会导致预应力筋的腐蚀、断裂等情况的出现。采用槽钢或钢板拉结，但是刚度较大，在受力较大的情况下很容易导致混凝土管节和预埋件出现破坏。长距离矩形顶管一般采用两端部分管节用槽钢或钢板拉结，整个管道整体性不好。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，用以降低管道的安装难度及提升管道的安全性。

为了达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案是：

一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，包括构成顶管的若干个依次连接的矩形管节，其特征在于，所述管节内壁两端对称设有斜向的手孔，管节在手孔底面设有与其对应端端面相贯通的螺栓孔，所述螺栓孔为内凹的弧形孔，所述顶管的相邻两管节通过螺栓孔内的弯螺栓锁紧连接；所述管节内壁四面均设有预埋件，所述预埋件为钢板，且预埋件与管节内部配筋焊接连接。

进一步地，所述管节前端外侧依次设有一止水部及一承插部，所述止水部、承插部，以及其后方的管节表面形成为以管节中心为基准呈逐级上升的台阶结构，管节在止水部上交错设置有两道矩形钢圈及两道止水橡胶圈，且位于前端的钢圈端面与管节前端面持平。

进一步地，所述管节在承插部后端设有压浆孔，所述压浆孔为在管节内预埋钢管所形成。

进一步地，所述压浆孔中部设有止水片，所述止水片与形成压浆孔的预埋钢管的外壁密封焊接连接。

进一步地，所述压浆孔深度小于管节壁厚，所述压浆孔在管节内壁端焊接有外接头，所述外接头上连有管堵，且管堵内缩于管节内，管节在管堵外侧设有封堵槽，所述封堵槽内充填有水泥砂浆。

进一步地，所述管节后端外侧设有一台阶状的套环部，管节在套环部前端设有下凹的止水槽，所述管节在套环部处套设有外接口钢套环，所述外接口钢套环内壁在位于止水槽的两侧壁处焊接有止水钢筋圈，两止水钢筋圈之间设有遇水膨胀止水条。

进一步地，所述管节在套环部后端端部设有外密封槽。

进一步地，所述管节内壁前后端转角处设有内密封槽，且管节内壁紧靠内密封槽处设有内接口钢套环。

进一步地，所述顶管的相邻两管节之间夹设有垫板，所述垫板为胶合板，垫板外端面安装有遇水膨胀止水条，且该遇水膨胀止水条外端面及一侧面对应与外接口钢套环及钢圈密封抵接，其另一侧面通过外密封槽内填充的低模量聚氨酯密封胶与前一管节粘结固定。

进一步地，所述垫板内端面与内密封槽的口沿平齐，所述顶管的相邻两管节通过内密封槽槽壁及垫板内端面围合成填缝槽，所述填缝槽内设有与垫板内端面贴接的聚乙烯薄膜，并填实有高模量聚氨酯密封胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在管节上设置螺栓孔，对管节的制作和安装的施工精度要求较小，当顶管施工中管节安装出现错台或纠偏角度过大时，螺栓安装不存在螺栓无法穿过的现象；通过在管节内侧上下左右都设预埋件，可用于顶管施工时将管节与顶管机拉结成整体，同时也可用于后期的装修或者设备安装，避免在管节上打孔，提高了管节施工的安全性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

附图说明

图1为本实用新型的管节结构示意图；

图2为本实用新型的管节底板布置图；

图3为图1的A-A向剖视图；

图4为本实用新型的管节环向接缝手孔及螺栓孔的剖面图；

图5为图4的接缝手孔的B-B向视图；

图6为图4的接缝手孔的C-C向视图；

图7为两管节连接结构示意图；

图8为图7的D部位放大视图。

图中：

1.管节、 11.手孔、 12.螺栓孔、

13.预埋件、 14.压浆孔、 141.止水片、

142.外接头、 143.管堵、 144.封堵槽、

15.注浆孔、 16.吊装孔、 17.止水部、

171.钢圈、 172.止水橡胶圈、 18.承插部、

19.套环部、 191.止水槽、 2.外接口钢套环、

21.止水钢筋圈、 3.遇水膨胀止水条、 4.内接口钢套环、

5.垫板、 6.低模量聚氨酯密封胶、 7.聚乙烯薄膜、

8.高模量聚氨酯密封胶。

具体实施方式

一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，包括构成顶管的若干个依次连接的矩形管节1，如图1-6所示，管节1内壁两端对称设有斜向的手孔11，管节1在手孔11底面设有与其对应端端面相贯通的螺栓孔12，螺栓孔12为内凹的弧形孔，顶管的相邻两管节1通过螺栓孔12内的弯螺栓锁紧连接。管节1内壁四面均设有预埋件13，预埋件13为钢板，且预埋件13与管节1内部配筋焊接连接。预埋件13的数量可根据施工方案而定，优选为，管节1内壁的上下左右四个面靠近角部位置处各设置一尺寸较大的预埋件13，由于上下面靠近中部区域可间隔设置多个尺寸较小的预埋件13。

本实用新型通过采用螺栓将管节之间两两相互连接，这样对管节的制作和安装的施工精度要求较小，当顶管施工中管节安装出现错台或纠偏角度过大时，螺栓安装不存在无法穿过的现象。螺栓安装完成后，可用水泥砂浆对螺栓孔进行封堵，相对于槽钢或钢板拉结，外表更加美观。另外，通过在管节内壁设置预埋件，可用于顶管施工时将管节与顶管机拉结成整体，其次是后期的装修或者设备安装，可以利用预埋件，避免在管节上打孔，以保证安全性，满足了大断面矩形顶管的施工和使用功能的需求。

作为优选，如图1、7所示，管节1前端外侧依次设有一止水部17及一承插部18，止水部17承插部18及其后方的管节1表面形成为以管节1中心为基准呈逐级上升的台阶结构，管节1在止水部17上交错设置有两道矩形钢圈171及两道止水橡胶圈172，且位于前端的钢圈171端面与管节1前端面持平。管节1在承插部18后端设有压浆孔14，压浆孔14为在管节1内预埋钢管所形成。压浆孔14中部设有止水片141，止水片141与形成压浆孔14的预埋钢管的外壁密封焊接连接。压浆孔14深度小于管节1壁厚，压浆孔14在管节1内壁端焊接有外接头142，外接头142上连有管堵143，且管堵143内缩于管节1内，管节1在管堵143外侧设有封堵槽，封堵槽内充填有水泥砂浆。管节1环形方向上，其中间位置设有多个注浆孔15，管节1上下左右的外壁上预留有吊装孔16，且每个面预留有2个。其中，注浆孔15和吊装孔16也为预埋钢管形成，压浆孔14为DN25孔，注浆孔15为DN50孔，吊装孔16为φ120mm孔。

本实用新型通过在管节前端止水部分别设置两道交错布置的钢圈及止水橡胶圈，提高了顶管施工时的管节外接口前端防水，提高顶管的止水效果。压浆孔可用于管节顶进时的注浆减阻，方便不同状态下注入液态浆液，DN50注浆孔可注入液态也可注入固态减阻材料；吊装孔用于作为管节水平状态吊装及用于翻转和竖立吊装。

作为优选，如图7、8所示，管节1后端外侧设有一台阶状的套环部19，管节1在套环部19前端设有止水槽191，管节1在套环部19处套设有外接口钢套环2，外接口钢套环2内壁在位于止水槽191的两侧壁处焊接有止水钢筋圈21，两止水钢筋圈21之间设有遇水膨胀止水条3。管节1在套环部19后端端部设有外密封槽；管节1内壁前后端转角处设有内密封槽，且管节1内壁紧靠内密封槽处设有内接口钢套环4。顶管的相邻两管节1之间夹设有垫板5，垫板5为胶合板，垫板5外端面安装有遇水膨胀止水条3，且该遇水膨胀止水条3外端面及一侧面对应与外接口钢套环2及钢圈171密封抵接，其另一侧面通过外密封槽内填充的低模量聚氨酯密封胶6与前一管节1粘结固定。垫板5内端面与内密封槽的口沿平齐，顶管的相邻两管节1通过内密封槽槽壁及垫板5内端面围合成填缝槽，填缝槽内设有与垫板5内端面贴接的聚乙烯薄膜7，并填实有高模量聚氨酯密封胶8。更为优选，相邻两管节1之间夹设有垫板5为两段式结构，沿管节1环向，中部形成有间断的空隙，空隙处通过填实遇水膨胀止水条3相连接。

本实用新型通过在管节的套环部前端设置止水槽，外接口钢套环内壁焊接两止水钢筋圈及卡设遇水膨胀止水条，从而提高了管节外接口的后端防水，提高顶管的止水效果。因考虑到施工中因顶管的纠偏或安装的精度不高，顶管贯通后管节回弹，造成接缝张开，容易造成承插口接缝渗漏，对建筑的使用有一定的影响；顶管管节螺栓连接后，如果接缝处出现渗漏现象，地下水容易对螺栓造成腐蚀，或顺着螺栓渗漏。虽然，管节的双道止水效果较单道止水效果更好，但是仍然会出现渗漏现象的可能，通过在两管节连接缝处的木垫板外端部采用低模量聚氨酯密封胶粘结遇水膨胀止水条，形成管节外接口端部的第三道止水，通过木垫板中间段采用断开式结构增设遇水膨胀止水条形成第四道止水，管节接缝内接口端通过内接口钢套环加高模量聚氨酯密封胶粘结聚乙烯薄膜形成内接口防水，从而止水效果更好，整体安全性能跟高。

综上，本实用新型螺栓连接方式的混凝土矩形顶管管节制作简单，成本低廉，安拆方便，使用可靠性高。螺栓安装完成后，可用水泥砂浆对螺栓孔进行封堵，相对于槽钢或钢板拉结，外表更加美观，并且螺栓连接适用多种尺寸顶管，同时改进了止水方式，止水效果更好，使用的范围更广，具有广阔的应用前景。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，包括构成顶管的若干个依次连接的矩形管节，其特征在于，所述管节内壁两端对称设有斜向的手孔，管节在手孔底面设有与其对应端端面相贯通的螺栓孔，所述螺栓孔为内凹的弧形孔，所述顶管的相邻两管节通过螺栓孔内的弯螺栓锁紧连接；所述管节内壁四面均设有预埋件，所述预埋件为钢板，且预埋件与管节内部配筋焊接连接。

2.根据权利要求1所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述管节前端外侧依次设有一止水部及一承插部，所述止水部、承插部，以及后方的管节表面形成为以管节中心为基准呈逐级上升的台阶结构，管节在止水部上交错设置有两道矩形钢圈及两道止水橡胶圈，且位于前端的钢圈端面与管节前端面持平。

3.根据权利要求2所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述管节在承插部后端设有压浆孔，所述压浆孔为在管节内预埋钢管所形成。

4.根据权利要求3所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述压浆孔中部设有止水片，所述止水片与形成压浆孔的预埋钢管的外壁密封焊接连接。

5.根据权利要求4所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述压浆孔深度小于管节壁厚，所述压浆孔在管节内壁端焊接有外接头，所述外接头上连有管堵，且管堵内缩于管节内，管节在管堵外侧设有封堵槽，所述封堵槽内充填有水泥砂浆。

6.根据权利要求2所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述管节后端外侧设有一台阶状套环部，管节在套环部前端设有止水槽，所述管节在套环部处套设有外接口钢套环，所述外接口钢套环内壁在位于止水槽的两侧壁处焊接有止水钢筋圈，两止水钢筋圈之间设有遇水膨胀止水条。

7.根据权利要求6所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述管节在套环部后端端部设有外密封槽。

8.根据权利要求7所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述管节内壁前后端转角处设有内密封槽，且管节内壁紧靠内密封槽处设有内接口钢套环。

9.根据权利要求8所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述顶管的相邻两管节之间夹设有垫板，所述垫板为胶合板，垫板外端面安装有遇水膨胀止水条，且该遇水膨胀止水条外端面及一侧面对应与外接口钢套环及钢圈密封抵接，其另一侧面通过外密封槽内填充的低模量聚氨酯密封胶与前一管节粘结固定。

10.根据权利要求9所述的一种螺栓连接式混凝土矩形顶管，其特征在于，所述垫板内端面与内密封槽的口沿平齐，所述顶管的相邻两管节通过内密封槽槽壁及垫板内端面围合成填缝槽，所述填缝槽内设有与垫板内端面贴接的聚乙烯薄膜，并填实有高模量聚氨酯密封胶。