CN220891271U - 一种顶管接口嵌缝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种顶管接口嵌缝装置；包括环形阻拦器、钢条、密封条、注浆部、排气部以及弹性衬垫A；衬垫A为薄型橡胶片；弹性衬垫A粘贴在顶端轴向端面和顶端端部内壁处，阻拦器设置在相邻顶管端部内壁上，两阻拦器轴向端面固定；钢条设置在相邻顶管间的缝隙两侧，密封条设置在插接在钢条之间，使得缝隙处形成密闭的注浆空间；注浆部、排气部固定在阻拦器轴向端面上，注浆部、排气部分别位于阻拦器直径方向两端，注浆部、排气部穿过密封条，注浆部入浆口和排气部排气口设置在注浆空间；本实用新型解决了人工填筑砂浆操作困难，施工效率极低，并且填筑的砂浆不密实且易脱落的问题。

Description

一种顶管接口嵌缝装置

技术领域

本实用新型涉及地下管道施工技术领域，尤其涉及一种顶管接口嵌缝装置。

背景技术

预应力钢筒混凝土顶管(JPCCP)广泛适用于市政、工业、水利和农业灌溉系统的供、配水管线及各种压力排污主管道工程。现有大直径JPCCP顶管承插式接口采用在插口钢环与承口钢套之间设置有两道圆形橡胶圈，可以提高密封性，减少管节间渗漏水，管道顶进完成后管节之间留有深10cm、宽2-4cm的接缝，设计一般采用内嵌8cm水泥砂浆及2cm厚双组份聚硫密封胶填充。

现有嵌缝技术是采用在接口缝隙内人工填筑防水砂浆，填充前用水润湿管道内部接口处的缝隙，然后采用防水砂浆填充管道内部接口处的缝隙并振捣密实，填充防水砂浆至与承插型管道的承口平齐。但大直径JPCCP顶管接缝处理高度一般超过2m，且在圆形管道内人工填筑砂浆操作困难，施工效率极低，并且填筑的砂浆不密实且易脱落。大直径JPCCP顶管接口嵌缝不合格，存在后期闭水功能性试验不保压及后期管道使用出现渗漏等风险，可能引发地面沉降等安全事故。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种顶管接口嵌缝装置，其解决了人工填筑砂浆操作困难，施工效率极低，并且填筑的砂浆不密实且易脱落的问题。

根据本实用新型的实施例，一种顶管接口嵌缝装置，其包括环形阻拦器、钢条、密封条、注浆部、排气部以及弹性衬垫A；弹性衬垫A粘贴在顶端轴向端面和顶端端部内壁处，阻拦器设置在相邻顶管端部内壁上，两阻拦器轴向端面固定；钢条设置在相邻顶管间的缝隙两侧，密封条设置在插接在钢条之间，使得缝隙处形成密闭的注浆空间；注浆部、排气部固定在阻拦器轴向端面上，注浆部、排气部分别位于阻拦器直径方向两端，注浆部、排气部穿过密封条，注浆部入浆口和排气部排气口设置在注浆空间。

本实用新型的技术原理为：打开排气部出气口，相邻顶管接口处安装好嵌缝装置，工人将外部注浆管接入注浆部，浆液逐步填充注浆空间，注浆空间气体从排气部排出，浆液凝固后将缝隙填充固定。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：使用嵌缝装置填充顶管接口缝隙，工人不直接填筑砂浆，嵌缝装置注浆方便，施工效率高；通过控制外部注浆管液压注浆填充，保证填筑的砂浆密实；解决了人工填筑砂浆操作困难，施工效率极低，并且填筑的砂浆不密实且易脱落的问题。

优选的，阻拦器包括两块半圆形钢压环、模板支撑件；钢压环抵住衬垫A，两钢压环端部相互固定组成弧形模板；钢压环内侧沿半径方向设置有支撑钢板，模板支撑件端部固定在支撑钢板上，模板支撑件中部相互交叉固定；相邻阻拦器上的弧形模板间隔布置，两弧形模板固定。

采用以上技术方案，其优点在于：模板支撑件用于支撑钢压环；弧形模板间隔布置，留住密封条的安装空间；弹性衬垫A密封钢压环与顶管内壁之间的间隙。

优选的，还包括伸缩螺栓、弹簧；钢压环包括支撑板、环形板以及多个肋板；支撑板垂直固定在环形板内侧边缘处，肋板与支撑板和环形板垂直固定，支撑板上远离肋板的一侧端面上设置有套筒；环形板抵住衬垫A，相邻钢压环之间的套筒插接；弹簧设置在插接的套筒内，伸缩螺栓穿过弹簧。

采用以上技术方案，其优点在于：不同顶管接口缝隙宽度大小不一，使用伸缩螺栓固定相邻的钢压环，可根据缝隙宽度调节相邻钢压环之间的间距；套筒方便钢压环的初步定位以及弹簧的安装。

优选的，注浆部包括圆筒A、注浆单向阀以及封堵螺栓A；排气部包括圆筒B、排气单向阀以及封堵螺栓B；排气部各部件连接结构与注浆部相同；注浆单向阀固定在圆筒A头部，封堵螺栓A可螺纹连接在圆筒A尾部，圆筒A头部朝向钢压环径向半径外侧，圆筒A与支撑板固定，圆筒A穿过密封条。

采用以上技术方案，其优点在于：注浆时，取下封堵螺栓A和封堵螺栓B，将外部注浆管接入圆筒A，浆液经过注浆单向阀进入注浆空间，注浆空间填充满后，将封堵螺栓B装入圆筒B；注浆空间内保压一段时间，而后将封堵螺栓A装入圆筒A，注浆完成。

优选的，排气部设置在弧形模板径向顶部，注浆部设置在弧形模板径向底部。

采用以上技术方案，其优点在于：在注浆时，浆液逐步从注浆空间径向底部进入到注浆空间径向顶部，浆液注浆平缓，浆液分布均匀，便于将注浆空间填充密实。

优选的，密封条截面呈倒“凸”字状；密封条截面底部两侧设置有阶梯，钢条设置在阶梯处，密封条截面顶部设置在相邻钢压环之间。

采用以上技术方案，其优点在于：密封条安装好后，密封条对钢压环以及钢条施加预紧力，密封刚压环之间的间隙，同时使得钢条与衬垫A紧密贴合。

优选的，钢压环端部沿半径方向内侧设置有连接钢板，在相邻刚压环的连接钢板之间设置有一块衬垫B，相邻刚压环的两连接钢板可拆卸连接。

采用以上技术方案，其优点在于：衬垫A密封相邻刚压环的连接钢板的间隙，减小浆液渗出。

优选的，密封条一侧开设有两个开口，开口宽度与阶梯面宽度相同，圆筒A与圆筒B分别设置在开口内。

采用以上技术方案，其优点在于：开口为圆筒A与圆筒B的安装位，密封条与圆筒A与圆筒B贴合，减少浆液渗漏。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种顶管接口嵌缝装置的结构示意图；

图2为图1中A-A面剖视图；

图3为图1中B-B面剖视图；

图4为图1中C-C面剖视图；

图5为图1中D-D面剖视图；

图6为图1中E部分局部放大图；

图7为图2中F部分局部放大图。

上述附图中：钢压环1、支撑板101、环形板102、肋板103、衬垫A2、螺柱3、密封条4、连接钢板6、衬垫B7、支撑钢板9、模板支撑件10、注浆单向阀11、圆筒A12、封堵螺栓A13、转动插销14、套筒15、弹簧16、垫片17、螺母18、钢条19、圆筒B20、排气单向阀21、封堵螺栓B22。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

如图1-7所示，本实用新型提出里一种顶管接口嵌缝装置，其包括环形阻拦器、钢条19、密封条4、注浆部、排气部以及弹性衬垫A2；衬垫A2为薄型橡胶片，钢条19为半圆状；弹性衬垫A2粘贴在顶端轴向端面和顶端端部内壁处，阻拦器设置在相邻顶管端部内壁上，两阻拦器轴向端面固定；钢条19设置在相邻顶管间的缝隙两侧，密封条4设置在插接在钢条19之间，使得缝隙处形成密闭的注浆空间；注浆部、排气部固定在阻拦器轴向端面上，注浆部、排气部分别位于阻拦器直径方向两端，注浆部、排气部穿过密封条4，注浆部入浆口和排气部排气口设置在注浆空间。

本实用新型的技术原理为：打开排气部出气口，相邻顶管接口处安装好嵌缝装置，工人将外部注浆管接入注浆部，浆液逐步填充注浆空间，注浆空间气体从排气部排出，浆液凝固后将缝隙填充固定。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：使用嵌缝装置填充顶管接口缝隙，工人不直接填筑砂浆，嵌缝装置注浆方便，施工效率高；通过控制外部注浆管液压注浆填充，保证填筑的砂浆密实；解决了人工填筑砂浆操作困难，施工效率极低，并且填筑的砂浆不密实且易脱落的问题。

如图1、图2、图6以及图7所示：阻拦器包括两块半圆形钢压环1、模板支撑件10；钢压环1抵住衬垫A2，两钢压环1端部相互固定组成弧形模板；钢压环1内侧沿半径方向设置有支撑钢板9，模板支撑件10端部螺栓连接在支撑钢板9上，模板支撑件10中部相互交叉销连接；相邻阻拦器上的弧形模板间隔布置，两弧形模板固定；钢压环1端部沿半径方向内侧设置有连接钢板6，连接钢板6上设置有螺栓孔，在相邻刚压环的连接钢板6之间设置有一块衬垫B7，相邻刚压环的两连接钢板6为螺栓连接。

采用以上技术方案，其优点在于：模板支撑件10用于支撑钢压环1；弧形模板间隔布置，留住密封条4的安装空间；弹性衬垫A2密封钢压环1与顶管内壁之间的间隙；衬垫A2密封相邻刚压环的连接钢板6的间隙，减小浆液渗出。

如图2所示：还包括伸缩螺栓、弹簧16；钢压环1包括支撑板101、环形板102以及多个肋板103；支撑板101垂直固定在环形板102内侧边缘处，肋板103与支撑板101和环形板102垂直固定，支撑板101上远离肋板103的一侧端面上设置有套筒15，轴向相邻的其中一块钢压环1上的套筒15直径小于另一块钢压环1的套筒15，相邻套筒15之间的夹角为15°；环形板102抵住衬垫A2，相邻钢压环1之间的套筒15插接；伸缩螺栓包括螺柱3、垫片17以及螺母18；弹簧16设置在插接的套筒15内，螺柱3焊接在轴向相邻的其中一块钢压环1的套筒15内，螺柱3穿过弹簧16，垫片17和螺母18设置在轴向相邻的另一块钢压环1的支撑板101内侧，螺母18与螺柱3螺纹连接。

采用以上技术方案，其优点在于：不同顶管接口缝隙宽度大小不一，使用伸缩螺栓固定相邻的钢压环1，可根据缝隙宽度调节相邻钢压环1之间的间距；套筒15方便钢压环1的初步定位以及弹簧16的安装。

如图1、图4以及图5所示：排气部设置在弧形模板径向顶部，注浆部设置在弧形模板径向底部；注浆部包括圆筒A12、注浆单向阀11以及封堵螺栓A13；排气部包括圆筒B20、排气单向阀21以及封堵螺栓B22；排气部各部件连接结构与注浆部相同；注浆单向阀11固定在圆筒A12头部，封堵螺栓A13可螺纹连接在圆筒A12尾部，圆筒A12头部朝向钢压环1径向半径外侧，圆筒A12与支撑板101固定，圆筒A12穿过密封条4；密封条4一侧开设有两个开口，开口宽度与阶梯面宽度相同，圆筒A12与圆筒B20分别设置在开口内。

采用以上技术方案，其优点在于：在注浆时，浆液逐步从注浆空间径向底部进入到注浆空间径向顶部，浆液注浆平缓，浆液分布均匀，便于将注浆空间填充密实；取下封堵螺栓A13和封堵螺栓B22，将外部注浆管接入圆筒A12，浆液经过注浆单向阀11进入注浆空间，注浆空间填充满后，将封堵螺栓B22装入圆筒B20；注浆空间内保压一段时间，而后将封堵螺栓A13装入圆筒A12，注浆完成；开口为圆筒A12与圆筒B20的安装位，密封条4与圆筒A12与圆筒B20贴合，减少浆液渗漏。

如图2所示：密封条4截面呈倒“凸”字状；密封条4为凸型发泡橡胶条；密封条4截面底部两侧设置有阶梯，钢条19设置在阶梯处，密封条4截面顶部设置在相邻钢压环1之间。

采用以上技术方案，其优点在于：密封条4安装好后，密封条4对钢压环1以及钢条19施加预紧力，密封刚压环之间的间隙，同时使得钢条19与衬垫A2紧密贴合。

本实用新型实施例中，还提供了一种处理顶管接口缝隙的施工方法，其使用所诉的顶管接口嵌缝装置，其包括如下步骤：

第一步、首先件衬垫A2放置在顶管端部，衬垫A2盖住顶管轴向端面以及顶管内壁；安装第一个阻拦器，将模板支撑件10端部与连接钢板6螺栓连接，将转动插销14固定在交叉的模板支撑件10中部的孔洞中，而后将两块带有螺柱3的钢压环1端部螺栓连接；两块带有螺柱3的钢压环1形成第一弧形模板；钢压环1的支撑板101朝向顶管轴向外侧，钢压环1需要贴合顶管内壁和对齐顶管轴向端面；

第二步、在钢压环1的间隙内放置钢条19，钢条19紧靠衬垫A2；

第三步、安装密封条4，密封条4插入钢条19之间，将密封条4压实；密封条4与圆筒A12、圆筒B20贴合；

第四步、安装第二阻拦器，在相邻顶管的端部安装另外两块不带螺柱3的钢压环1，重复第一步骤；两块不带螺柱3的钢压环1形成第二弧形模板；

第五步、将弹簧16放置在螺柱3上，将第二阻拦器对齐沿螺柱3插入套筒15，弹簧16端部抵住第一弧形模板阻拦器和第二弧形模板；同时第一弧形模板和第二弧形模板将密封条4宽度压缩至缝隙宽度；安装好垫片17和螺母18，第一弧形模板和第二弧形模板螺栓固定。

第六步、取下封堵螺栓A13和封堵螺栓B22，将外部注浆管连接在圆筒A12上，注入膨胀剂的1:2防水砂；注浆过程中对顶管接口嵌缝装置进行敲击振捣，确保防水砂浆填充密实；圆筒B20出现浆液时及时安装封堵螺栓B22将圆筒B20封闭，并保持注浆压力不低于0.3Mpa稳压5min，最后安装封堵螺栓A13，完成接缝内防水砂浆填充。

第七步、待接缝位置防水砂浆终凝达到一定强度后，拆除顶管接口嵌缝装置，清理管道接缝处多余的防水砂浆残渣，不平整部位进行修补打磨处理，并洒水养护14天，在防水砂浆与顶管内壁之间填充双组份聚硫密封胶与顶管内壁齐平。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：包括环形阻拦器、钢条、密封条、注浆部、排气部以及弹性衬垫A；弹性衬垫A粘贴在顶端轴向端面和顶端端部内壁处，阻拦器设置在相邻顶管端部内壁上，两阻拦器轴向端面固定；钢条设置在相邻顶管间的缝隙两侧，密封条设置在插接在钢条之间，使得缝隙处形成密闭的注浆空间；注浆部、排气部固定在阻拦器轴向端面上，注浆部、排气部分别位于阻拦器直径方向两端，注浆部、排气部穿过密封条，注浆部入浆口和排气部排气口设置在注浆空间。

2.如权利要求1所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：阻拦器包括两块半圆形钢压环、模板支撑件；钢压环抵住衬垫A，两钢压环端部相互固定组成弧形模板；钢压环内侧沿半径方向设置有支撑钢板，模板支撑件端部固定在支撑钢板上，模板支撑件中部相互交叉固定；相邻阻拦器上的弧形模板间隔布置，两弧形模板固定。

3.如权利要求2所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：还包括伸缩螺栓、弹簧；钢压环包括支撑板、环形板以及多个肋板；支撑板垂直固定在环形板内侧边缘处，肋板与支撑板和环形板垂直固定，支撑板上远离肋板的一侧端面上设置有套筒；环形板抵住衬垫A，相邻钢压环之间的套筒插接；弹簧设置在插接的套筒内，伸缩螺栓穿过弹簧。

4.如权利要求1所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：注浆部包括圆筒A、注浆单向阀以及封堵螺栓A；排气部包括圆筒B、排气单向阀以及封堵螺栓B；排气部各部件连接结构与注浆部相同；注浆单向阀固定在圆筒A头部，封堵螺栓A可螺纹连接在圆筒A尾部，圆筒A头部朝向钢压环径向半径外侧，圆筒A与支撑板固定，圆筒A穿过密封条。

5.如权利要求1或2所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：排气部设置在弧形模板径向顶部，注浆部设置在弧形模板径向底部。

6.如权利要求2所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：密封条截面呈倒“凸”字状；密封条截面底部两侧设置有阶梯，钢条设置在阶梯处，密封条截面顶部设置在相邻钢压环之间。

7.如权利要求2或3所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：钢压环端部沿半径方向内侧设置有连接钢板，在相邻钢压环的连接钢板之间设置有一块衬垫B，相邻钢压环的两连接钢板可拆卸连接。

8.如权利要求4所述的一种顶管接口嵌缝装置，其特征在于：密封条一侧开设有两个开口，开口宽度与阶梯面宽度相同，圆筒A与圆筒B分别设置在开口内。