用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽制造技术

本实用新型专利技术涉及非开挖技术，特别是一种用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽。它包括管帽及轴向设于管帽内部的回拉头，该回拉头的头部伸出管帽外并在其顶端固定有销孔板，所述的回拉头为方形钢柱结构，其柱体上径向设有若干个两端穿透柱体的交叉孔，交叉孔内插装有两端出头的钢筋，钢筋两端分别插入管帽管壁上的开孔内；管帽内填充有C30细石混凝土，并在管帽尾部用夹板密封。该技术通过三道强力防水结构设计,可有效避免回拉拖管过程中，回拉头挤压孔中注入的泥浆的现象，同时其安装方便，通用性好，有很好的推广价值。

Improved trenchless pull back waterproof pipe cap for extreme environment

【技术实现步骤摘要】
用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽
本技术涉及非开挖技术，特别是一种用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽。
技术介绍
非开挖技术（TrenchlessTechnologyorNo-Dig）是指利用岩土钻掘、定向测控等技术手段。通常在城市建设的过程中，城市街道已经铺装完毕，天然气管道不能直接开挖，此时需要更先进的管道非开挖技术进行施工，非开挖技术就是在工程施工扩孔钻头需要向孔中注入泥浆，泥浆渗透到孔壁中，通过扩孔钻头的挤压和磨擦，起到对孔壁的维护和稳定作用。因此在PE管回拉拖管过程中，回拉头会受到孔中注入的泥浆的挤压，如果密封不严密，泥浆水很容易通过回拉头进入PE管中。PE管在导向孔是曲线形状，一旦进水后就会在低点聚集，形成“水袋”，难以消除，给以后的运营带来很多问题。通常施工队都采用自制的PE管回拉头，比如用圆木契入PE管敲紧，利用圆木和管壁贴合防水。另外就是PE管加管帽，通过绑扎或加铆钉或螺帽的方法加固回拉头。这些方法防水性能不强，容易渗水，特别是拖拉几次后渗水的现象较多。专利号ZL201821089868.3和ZL201821089921.X转化成产品后，在非开挖施工中防水效果非常好，解决了长期困扰回拉头进水的问题。但随着时间的推移，产品的问题也暴露出来：水平定向钻机通常是在扩孔完成后向孔中注入泥浆，泥浆渗透到孔壁中，起到泥浆护壁作用。孔径比管径大200mm，因此PE管回拉防水管帽受牵引力会很顺利回拖到位。但有时碰到某一段地质结构为含砾石黏土或风化岩，成孔后上部会有部分砾石坍塌，砾石为不规则多面体，尖角、尖碐会卡住被牵引的PE管。这时施工人员就要将钻杆逆向倒退，或者来回进退几次，修整隧道成孔或将坍塌的砾石修整为平面向上再进行牵引。因为ZL201821089868.3和ZL201821089921.X专利产品只考虑了通常情况的牵引力，工作中钢制拉头和PE管帽相互受压，材料、结构都没有问题；但是如果回车倒退，产生的推力会大于10000KN的力，这种推力作用在产品中就成为钢制拉头和PE管帽内壁的拉力，粘合剂云石胶很容易被拉力破坏，使钢制拉头和PE管帽内壁被拉开。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽。本技术的目的是通过如下途径实现的：一种用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽，它包括管帽及轴向设于管帽内部的回拉头，该回拉头的头部伸出管帽外并在其顶端固定有销孔板，所述的回拉头为方形钢柱结构，其柱体上径向设有若干个两端穿透柱体的交叉孔，交叉孔内插装有两端出头的钢筋，钢筋两端分别插入管帽管壁上的交叉孔内；管帽内填充有C30细石混凝土，并在管帽尾部用夹板密封。作为本方案的进一步优化，所述的交叉孔间隔分布，且相邻的两个孔的孔腔为90度交叉。作为本方案的进一步优化，所述的夹板为两层PVC档板之间填充硅酮胶构成。作为本方案的进一步优化，所述的管帽与回拉头之间通过云石胶粘接固定。本技术用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽，与现有技术比较，具有如下优点1、耐久性、耐火性好(与钢结构比较)，钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下一般是不需要经常性的保养和维修，也具有较强的耐火性能钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下一般是不需要经常性的保养和维修，也具有较强的耐火性能。2、整体性好，结实耐用。3、可模性好，新搅拌的混凝土是可以塑的，可以根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。4、比钢结构节约钢材、简化工艺、降低成本。本装置将PE管、钢筋混凝土有效的结合起来，将它们的优点发挥都极致简单实用、浑然一体。附图说明下面结合附图对本技术作进一步详细说明：图1为本技术结构示意图；图中，销孔板1、回拉头2、C30细石混凝土3、硅酮胶4、PVC档板5、交叉孔6、管帽7、钢筋8。具体实施方式如图1所示，本技术用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽，它包括管帽7（PE100材料制成）及轴向设于管帽7内部的回拉头2，所述的管帽7与回拉头2之间通过云石胶粘接固定。该回拉头2的头部伸出管帽7外并在其顶端固定有销孔板1，所述的回拉头2为方形钢柱结构，其柱体上径向设有若干个两端穿透柱体的交叉孔6，所述的交叉孔6间隔分布，且相邻的两个孔的孔腔为90度交叉。交叉孔6内插装有两端出头的钢筋8，钢筋8两端分别插入管帽7管壁上的交叉孔内；管帽7内填充有C30细石混凝土3，并在管帽7尾部用夹板密封。所述的夹板为两层PVC档板5之间填充硅酮胶4构成。本技术构造及工作原理如下：将方形毛坯锻钢经热处理后锻造成截面尺寸60*60mm、长400mm半成品，在离端部150mm中心位置钻4个立体十字交叉孔，孔经φ22，可穿φ20钢筋，每个开孔中心间距50mm，形成可以立体十字交叉穿过钢筋的钢制构件。在方钢端部焊上厚25mm的销孔板，角焊缝四边满焊；孔经φ35；构成销孔板①，它与方钢、螺纹钢构成装置的钢制受力部件。将PE管帽与500mm长的PE短管热熔连接，刮去热熔接处内外侧翻遍，形成PE管件。在PE管冒顶端中心区域开一个边长62mm的方形孔，从管帽顶穿入钢制受力部件，方钢顶端露出30~50mm,用耐候胶挤入四边缝隙起到密封及临时固定作用，在PE管件与方钢开孔上开孔对应的位置处钻孔经φ22，将φ20钢筋穿PE管件和方钢的孔，这样就形成了对应PE管件和方钢的立体十字交叉受力钢骨架。将组合件朝上固定，对应方钢开孔的位置，在PE管件上开孔，按图所示，插入钢筋后用硅酮胶封口固定，向内腔浇筑C30细石混凝土。待C30细石混凝土达到规范要求的养护强度，用建筑用硅酮胶平摊在细石混凝土表面上，厚度10mm，将内径稍小的PVC档板贴紧硅酮胶，挡板与内径的缝隙用硅酮结构密封胶密封。1、为提高产品的抗拉能力，我们要求将原来PE80材质改变为PE100，增加了PE管母体的抗拉能力；2、钢制回拉头材质为45号优质合金钢，机械加工性能强、屈服强度高，经久耐用。3、本装置三道防水结构，材料工艺各不相同、相辅相成，经得住任何不利的工作环境和多次疲劳使用的考验。4、将回拉头受力通过φ20螺纹钢巧妙地分解到钢制回拉头管壁、云石胶、PE管壁及混凝土，5~10倍的超出了PE管最大回拖力。5、极大的发挥了了钢筋和混凝土这两种材料的力学和密封特性，本装置的三道防水在拖管回拉不仅保证了受力强度，而且保证了防水绝对可靠。在实际制作中钢制回拉头上φ22孔经穿φ20钢筋，虽然有水泥浆固化本身起到防水效果，我们仍然可以用耐候胶封口，做到加强级的防水效果。6、在实际施工应用中，本装置代用性强。通常天然气工程可用于非开挖回拉的PE管型号有六种110/160/200/250/315/355，前面我们说过，由于本装置是钢管加钢筋混凝土结构，它的抗拉强度远远大于PE管母体抗拉强度（5~10倍），因此我们选用两种规格型号，就可以涵盖六本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽，它包括管帽（7）及轴向设于管帽（7）内部的回拉头（2），该回拉头（2）的头部伸出管帽（7）外并在其顶端固定有销孔板（1），其特征在于：所述的回拉头（2）为方形钢柱结构，其柱体上径向设有若干个两端穿透柱体的交叉孔（6），交叉孔（6）内插装有两端出头的钢筋（8），钢筋（8）两端分别插入管帽（7）管壁上的交叉孔内；/n管帽（7）内填充有C30细石混凝土（3），并在管帽（7）尾部用夹板密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于极端环境的改进型非开挖回拉防水管帽，它包括管帽（7）及轴向设于管帽（7）内部的回拉头（2），该回拉头（2）的头部伸出管帽（7）外并在其顶端固定有销孔板（1），其特征在于：所述的回拉头（2）为方形钢柱结构，其柱体上径向设有若干个两端穿透柱体的交叉孔（6），交叉孔（6）内插装有两端出头的钢筋（8），钢筋（8）两端分别插入管帽（7）管壁上的交叉孔内；
管帽（7）内填充有C30细石混凝土（3），并在管帽（7）尾部用夹板密封。

【专利技术属性】
技术研发人员：肖长虹，何垚，赵灿，朱文亮，
申请(专利权)人：湘潭新奥燃气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43