CN2869528Y - 玻璃钢夹砂顶管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种玻璃钢夹砂顶管，其包括管头、管身和管尾，在管头和管尾外壁设有凹台，在凹台上设有连接用套环，管身以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以石英砂或碳酸钙为填料层，管头和管尾以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，所述管头和/或管尾的管壁中还设有加强件。本实用新型玻璃钢夹砂顶管解决了现有玻璃钢夹砂顶管存在的不能承受较大轴向顶力和弯曲应力的问题，增大了单次顶进长度和大大减少了施工中顶管损坏情况的发生。

Description

玻璃钢夹砂顶管

技术领域

本实用新型涉及一种玻璃钢夹砂顶管，特别是一种市政管道工程用的设有加强件的玻璃钢夹砂顶管。

背景技术

在市政管道铺设工程中，现在一般有两种方式：一种是开放式大开挖，即可将地面全面挖开，把管子相互套设连接放置下去，再重新回填即可，这种方式需要的管子是预制好的，连接和铺设时不承受压力或顶力，施工较为简单方便；另一种方式是当受到具体环境的限制，诸如建筑物等，而不能够采用大开挖方式铺设管道，只能预挖工作坑，在工作坑作业时，将管子一段一段在地下一定的深度位置向前顶进穿过，这种作业环境需要管子的端部设有顶管部分，管子之间的连接通过套环密封连接。

玻璃钢夹砂顶管作为一种新型的复合材料管道，具有质轻、高强、耐腐蚀、寿命长等特点，现已广泛应用于顶管工程中。现有技术的玻璃钢夹砂顶管一般由管头、管身和管尾组成，其中管头、管尾在施工时通过套环连接，管身采用纤维层和石英砂或碳酸钙层结构，管头和管尾采用纤维层结构。在上述结构中，管身的纤维层和石英砂或碳酸钙层结构主要用于提供所需的环向刚度，并降低生产成本，管头和管尾采用的纤维层结构主要用于提供顶进时所需的轴向强度。

玻璃钢夹砂顶管的纤维层一般由浸有树脂的玻璃纤维布或纤维丝一层层绕制而成，由于层与层之间是由树脂为基体胶结在一起，在载荷作用下，层间存在着分层的趋向，不能承受较大的轴向顶进强度，限制了单次顶进长度。在实际施工中，由于玻璃钢夹砂顶管还会承受一定的弯曲应力，当单次顶进长度较长或顶力分布不均时，较大的弯曲应力会导致玻璃钢夹砂顶管出现损伤乃至破坏情况，影响工程质量和进度，甚至引起顶管工程段报废事故。另外，现有玻璃钢夹砂顶管在进行纠偏操作时，管头和管尾常常因为不能够承受不均匀的顶力而损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有玻璃钢夹砂顶管存在的不能承受较大轴向顶力和弯曲应力的问题，以增大单次顶进长度和减少施工中顶管损坏情况的发生。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种玻璃钢夹砂顶管，其包括管头、管身和管尾，在管头和管尾外壁设有凹台，在凹台上设有连接用套环，管身以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料，以石英砂或碳酸钙为填料，管头和管尾采用以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料，所述管头和/或管尾的管壁中还设有加强件。

为了增加轴向顶进强度，上述的加强件可从所述管头和/或管尾延伸到管身部分或从管头延伸到管尾。所述的加强件为沿轴向方向环向连续设置的一层或多层金属加强层或沿轴向方向环向间隔设置的一层或多层金属加强筋。所述的金属加强层为金属网、金属板或设有多个通孔的金属板，所述的金属加强筋为金属管或金属片。在带孔金属板或不带孔金属板表面设置拉毛或齿槽结构，形成凸凹不平表面，以增加与树脂和玻璃纤维的结合强度。为了增加顶管间连接的密封性，在所述的凹台设有用于套设橡胶密封圈的一个或多个凹槽。所述的橡胶密封圈可为楔型橡胶密封圈或椭圆型遇水膨胀橡胶密封圈。另外，在所述的凹台内还可设有用于注浆减阻的一个或多个注浆孔。

本实用新型的优点在于：

1、通过在管壁中设置加强件，可大大增加顶进强度，适合于长距离顶管，在工程中可以大大减少工作坑的数目；

2、改善了顶管承受顶力的能力，减少施工中顶管损坏情况的发生的可能性，并易于纠偏；

3、端部连接结构合理，管道安装方便，密封性好。

以下结合附图对本实用新型做进一步详细地说明。

附图说明

图1为本实用新型加强件位于管头和管尾的玻璃钢夹砂顶管剖面示意图；

图2为本实用新型加强件位于管头和管尾以及部分管身的玻璃钢夹砂顶管剖面示意图；

图3为本实用新型加强件位于管头、管尾以及管身的玻璃钢夹砂顶管剖面示意图；

图4a为本实用新型具有金属加强层段的玻璃钢夹砂顶管截面示意图；

图4b为本实用新型具有金属片加强筋的玻璃钢夹砂顶管截面示意图；

图4c为本实用新型具有金属管加强筋的玻璃钢夹砂顶管截面示意图；

图5a、5b、5c为本实用新型玻璃钢夹砂顶管金属加强层的结构示意图；

图6为本实用新型玻璃钢夹砂顶管管头或管尾凹槽结构示意图；

图7为本实用新型玻璃钢夹砂顶管连接示意图。

具体实施方式

参见图1，为本实用新型加强件位于管头和管尾的玻璃钢夹砂顶管剖面示意图，该玻璃钢夹砂顶管包括管头1、管身2以及管尾3，在管头1和管尾3的外壁设有凹台，在管尾3的凹台上设有套环5，施工时相邻两顶管的管头1和管尾3通过套环5连接，管身2以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层4，以石英砂或碳酸钙为填料层7，管头1和管尾3以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层4，为了增加顶管的轴向顶进强度和承受弯曲应力的能力，在管头1和管尾3设有加强件6。也可以根据工程情况，仅在管头或管尾设有加强件6。为了保证施工时管头1和管尾3能够承受一定的顶力，而没有设置填料层7。在单位面积截面上承受顶进强度较小的管身2设置填料层7，既可增加径向抗压能力，还可降低生产成本。可根据工程情况调整填料层7的层数和厚度。设置有加强件6的顶管，当单次顶进长度较长、顶力分布不均或进行纠偏操作时，较大的弯曲应力可由加强件承担，不会导致玻璃钢夹砂顶管出现损伤。

为了进一步增加玻璃钢夹砂顶管径向和轴向强度，也可将加强件6延伸到管身2部位，如图2所示，或加强件6为一体，从管头1一直延伸到管尾3，如图3所示。

参考图4a，本实用新型玻璃钢夹砂顶管的加强件6可为金属加强层61，其沿顶管轴向方向环向连续设置，根据工程需要，可设置一层或多层。环向连续设置的金属加强层61同时增加顶管径向抗压能力和轴向顶进强度。再参考图4b和4c，本实用新型玻璃钢夹砂顶管的加强件6也可为沿轴向方向环向间隔设置的金属片加强筋62或金属管加强筋63。金属片加强筋62或金属管加强筋63主要是改善顶管的轴向顶进强度。在增强材料层4和填料层7构成的管身2能够达到工程所需的抗压强度时，可仅采用加强筋来改善顶管的轴向顶进强度，这样可以降低生产成本。同样，可根据施工需要，选择金属片加强筋62和金属管加强筋63的设置层数和密度。(为了清楚起见，图4a、4b和4c中未同时示出填料层7。)

本实用新型采用的金属加强层61的结构可为金属网、金属板或设有多个通孔的金属板，分别如图5a、5b和5c所示。采用金属网或设有多个通孔的金属板既可节省金属材料的用量，还可增加金属加强层与顶管中树脂和玻璃纤维的结合。为了进一步增加金属加强层与顶管中其它成分的结合，在金属板或设有多个通孔的金属板的表面可设置拉毛或齿槽结构，以形成凸凹不平的表面。其中加强件6优选钢质或铜质材料。

见图6和图7，为了增加顶管连接时的密封性，在管头1和/或管尾3外壁构成的凹台设有用于套设橡胶密封圈9的一个或多个凹槽8。橡胶密封圈9可采用楔型橡胶密封圈或椭圆型遇水膨胀橡胶密封圈。本实用新型玻璃钢夹砂顶管连接时，先在凹槽8内套设橡胶密封圈9，然后通过套环5压迫橡胶密封圈9来密封套环5和管头1管尾3之间的缝隙，防止顶管内液体的外漏。为了减小顶管顶进过程中的外壁与土壤层之间的摩擦阻力，可在所述的凹台内还可设有用于注浆减阻的一个或多个注浆孔(图中未示出)。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1、一种玻璃钢夹砂顶管，包括管头、管身和管尾，在管头和管尾外壁设有凹台，在凹台上设有连接用套环，管身以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以石英砂或碳酸钙为填料层，管头和管尾以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，其特征在于：所述管头和/或管尾的管壁中还设有加强件。

2、根据权利要求1所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述管头和/或管尾设有的加强件延伸到管身部分。

3、根据权利要求1所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的加强件从管头延伸到管尾。

4、根据权利要求1、2或3所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的加强件为沿轴向方向环向间隔设置的一层或多层金属加强筋。

5、根据权利要求4所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的金属加强筋为金属管或金属片。

6、根据权利要求1、2或3所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的加强件为沿轴向方向环向连续设置的一层或多层金属加强层。

7、根据权利要求6所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的金属加强层为金属网、金属板或设有多个通孔的金属板。

8、根据权利要求7所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的金属板表面具有拉毛或齿槽结构。

9、根据权利要求1、2或3所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的凹台设有用于套设橡胶密封圈的一个或多个凹槽。

10、根据权利要求1、2或3所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述的凹台设有用于注浆减阻的一个或多个注浆孔。

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