CN220622956U - 一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，属于球墨铸铁管技术领域，包括管体和顶推法兰，管体在远离顶推法兰的一端管口内部设置承口，在顶推法兰一端设置插口，所述承口端设置有承口法兰，顶推法兰和承口法兰相配合，所述承口的内壁上设置有密封圈容纳槽，密封圈容纳槽内设置密封圈，承口的内径小于管体内径，所述插口的外径和承口的内径相适配，顶推法兰和承口法兰之间的管体外管径一致。本实用新型通过对顶管承口、管体及顶推法兰进行整体结构设计优化，省去砼作业工序及加工成本，无厚大的混凝土保护层，实现整铸球墨铸铁短顶管产品轻量化设计目标，降低企业生产成本，降低运输费用，便于安装施工，满足低碳环保的设计目标。
Description
技术领域
本实用新型属于球墨铸铁管技术领域，具体涉及一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构。
背景技术
目前市场上大中型球墨铸铁管顶管和带法兰整铸短顶管等顶管技术已具备批量生产和销售应用的技术条件，采用离心铸造并通过焊接法兰工艺对顶管顶推法兰进行焊接，法兰加工、法兰焊接和砼灌浆作业效率低、成本高，同时法兰焊接强度及质量具有不稳定性；离心铸造生产的顶管长度较长，一般为6m，不适合狭小空间顶管施工。
球墨铸铁带法兰整铸短顶管，虽然解决了离心铸造焊接法兰顶管强度和质量不稳定问题，但带法兰整铸短顶管，法兰加工效率低，生产过程中法兰变形不可控，同时需要进行砼灌浆作业，生产加工成本高，产品生产交付周期长。
现有的带法兰整铸短顶管如图1所示，管体外部均通过灌浆砼作业形成混凝土保护层11，为了增加结构强度，所述混凝土保护层11还设有钢筋网12，导致生产企业生产加工成本高、水泥养生固化时间久，整个生产供货周期长。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型的顶管产品结构，该结构简单，生产方便，使用稳定，维护费用低。该产品结构设计改变原有的球墨铸铁离心铸造焊接法兰顶管和带法兰整铸球墨铸铁短顶管结构，优化设计一种平口整铸球墨铸铁短顶管产品结构，省去砼作业工序及加工成本，同时，无厚大的混凝土保护层，实现整铸球墨铸铁短顶管产品轻量化设计目标。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，包括管体和顶推法兰，管体在远离顶推法兰的一端管口内部设置承口，在顶推法兰一端设置插口，所述承口端设置有承口法兰，顶推法兰和承口法兰相配合，所述承口的内壁上设置有密封圈容纳槽，密封圈容纳槽内设置密封圈，承口的内径小于管体内径，所述插口的外径和承口的内径相适配，顶推法兰和承口法兰之间的管体外管径一致。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述顶推法兰和承口法兰的法兰盘的外径比管体的管径大10-60mm，顶推法兰和承口法兰之间的管体外壁涂覆有外涂层，所述顶推法兰和承口法兰之间的管体内壁涂覆有内涂层。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述顶推法兰和管体内壁之间设置有加强筋。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述密封圈容纳槽为L形，所述密封圈为T型橡胶密封圈。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述插口插入另一顶管的承口形成密封连接，连接时顶推法兰和承口法兰之间装配有弹性垫片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述外涂层为纤维水泥砂浆，所述内涂层为硅酸盐水泥砂浆或铝酸盐水泥砂浆，外涂层的厚度为5-30mm。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
本申请新型平口整铸球墨铸铁短顶管结构，通过对顶管承口、管体及顶推法兰进行整体结构设计优化，管体外壁涂覆厚度约为5-30mm的纤维水泥涂层作为保护层，该保护层耐磨性好、附着力强、抗裂性高，工程应用意义重大；通过优化设计，省去砼作业工序及加工成本，同时，无厚大的混凝土保护层，实现整铸球墨铸铁短顶管产品轻量化设计目标，降低企业生产成本，降低运输费用，便于安装施工，满足低碳环保的设计目标。
附图说明
图1是现有技术整铸带法兰球墨铸铁短顶管的装配结构示意图；
图2是本实用新型一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构示意图；
图3是图2部分放大示意图；
其中，1、顶推法兰，2、弹性垫片，3、承口，3-1、密封圈容纳槽，3-2、承口法兰，4、橡胶密封圈，5、外涂层，6、管体，7、内涂层，8、加强筋，9、插口，11、混凝土保护层，12、钢筋网，13、顶推法兰二。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：
实施例1
如图2、3所示，一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，包括管体6和顶推法兰1，管体6在远离顶推法兰1的一端管口内部设置承口3，在顶推法兰1一端设置插口9，所述承口3端设置有承口法兰3-2，顶推法兰1和承口法兰相配合，所述承口3的内壁上设置有密封圈容纳槽3-1，密封圈容纳槽3-1内设置密封圈4，插口9的内径小于管体6内径，所述插口9的外径和承口3的内径相适配，顶推法兰1和承口法兰3-2之间的管体的外管径一致。顶推法兰1和管体6内壁之间设置有加强筋8，主要作用是提高顶推法兰1的支撑强度。
顶推法兰1和承口法兰3-2之间的管体外壁涂覆有外涂层5，顶推法兰1和承口法兰3-2的法兰盘的外径比管体6的管径大10-60mm，外涂层5的厚度为5-30mm。所述顶推法兰1和承口法兰之间的管体内壁涂覆有内涂层7，所述外涂层5为纤维水泥砂浆，所述内涂层7为硅酸盐水泥砂浆或铝酸盐水泥砂浆，根据输水介质的不同，还可以为其它防腐涂层。
所述密封圈容纳槽3-1为L形，所述密封圈4为T型橡胶密封圈。
使用方法：插口9插入另一根相同的新型的平口整铸球墨铸铁短顶管的承口3，通过密封圈4形成密封连接，连接时顶推法兰1和承口法兰3-2之间装配有弹性垫片2，三者之间相互接触实现顶管顶进施工过程中顶推力的传递，弹性垫片2可以是法兰木垫片，顶推时起到柔性缓冲作用。
通过顶管顶推力型式试验验证结构强度，试验顶推力为标准顶推力的2.5倍左右。即在安全系数2.5条件下，传力机构发生轻微形变，但依然可以传递顶推力。
对照例1：
其结构为附图1中现有技术整铸带法兰球墨铸铁短顶管的装配结构，对照例1整铸带法兰球墨铸铁短顶管结构外部设计有厚大的混凝土保护层11，保护层厚度约40-100mm，保护层中放置有钢筋网12，顶推法兰13的设计结构为外置方式。该种顶管产品结构因混凝土保护层厚大，产品重量大，过程转运不便，运输成本高昂。通过顶管顶推力型式试验验证结构强度，试验顶推力为标准顶推力的2.0倍左右。
对照例2：
该对照例为专利CN115479158A中的无法兰整铸球墨铸铁短顶管，其中的密封圈结构为O型，密封性能没有实施例1中T型橡胶密封圈的密封性能好，多用于压力较小的排水管网。顶管施工顶进过程中，通过插口部直接传递顶推力，环状传力机构没有实施例1中顶推法兰内置并配合加强筋的结构稳定，通过顶管顶推力型式试验验证结构强度，试验顶推力为标准顶推力的2.0倍左右。
对照例3
该对照例为专利CN115479158A中的无法兰整铸球墨铸铁短顶管，其中的密封圈结构为Y型，密封性能没有实施例1中T型橡胶密封圈的密封性能好，和对照例2类似，多用于压力较小的排水管网。顶管施工顶进过程中，同样通过插口部直接传递顶推力，环状传力机构同样没有实施例1中顶推法兰内置并配合加强筋的结构稳定，通过顶管顶推力型式试验验证结构强度，试验顶推力为标准顶推力的2.0倍左右。
将实施例1平口整铸球墨铸铁短顶管及对照例1整铸带法兰球墨铸铁短顶管和对照例2、3承插式无法兰整铸球墨铸铁短顶管通过顶管顶推力型式试验验证结构强度，具体安全系数见下表：
表1结构强度试验测试结果
| 实施例1 | 对照例1 | 对照例2 | 对照例3 | |
| 安全系数 | 2.5 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
本实用新型平口整铸球墨铸铁短顶管结构，产品在生产时，管体材料选用球墨铸铁，牌号：QT420-5，采用绿色短流程消失模工艺整体铸造成型，其有效长度L值在500-3000mm范围内均可生产制作。
本实用新型在使用时，顶管法顶推施工作业时，通过高强度、高耐磨的纤维水泥外涂层，来抵抗土壤及砂石对管体的摩擦及破坏，实现管体外壁的良好保护，同时达到耐腐蚀效果。顶推法兰与管体整体铸造成型，结构强度高，性能好。
以上所述的实施示例，仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，包括管体（6）和顶推法兰（1），其特征在于：管体（6）在远离顶推法兰（1）的一端管口内部设置承口（3），在顶推法兰（1）一端设置插口（9），所述承口（3）端设置有承口法兰（3-2），顶推法兰（1）和承口法兰相配合，所述承口（3）的内壁上设置有密封圈容纳槽（3-1），密封圈容纳槽（3-1）内设置密封圈（4），插口（9）的内径小于管体（6）内径，所述插口（9）的外径和承口（3）的内径相适配，顶推法兰（1）和承口法兰（3-2）之间的管体外管径一致，顶推法兰（1）和承口法兰（3-2）之间的管体外壁涂覆有外涂层（5），所述外涂层（5）为纤维水泥砂浆，外涂层（5）的厚度为5-30mm。
2.根据权利要求1所述的一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，其特征在于：所述顶推法兰（1）和承口法兰（3-2）的法兰盘的外径比管体（6）的管径大10-60mm，所述顶推法兰（1）和承口法兰之间的管体内壁涂覆有内涂层（7）。
3.根据权利要求1所述的一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，其特征在于：所述顶推法兰（1）和管体（6）内壁之间设置有加强筋（8）。
4.根据权利要求1所述的一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，其特征在于：所述密封圈容纳槽（3-1）为L形，所述密封圈（4）为T型橡胶密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，其特征在于：所述插口（9）插入另一顶管的承口（3）形成密封连接，连接时顶推法兰（1）和承口法兰之间装配有弹性垫片（2）。
6.根据权利要求2所述的一种新型的平口整铸球墨铸铁短顶管结构，其特征在于：所述内涂层（7）为硅酸盐水泥砂浆或铝酸盐水泥砂浆。
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