一种高密封性钢筋混凝土顶管制造技术

本实用新型专利技术提供一种高密封性钢筋混凝土顶管，包括管芯混凝土、内层钢筋笼、外层钢筋笼，内层钢筋笼设置于管芯混凝土内侧；外层钢筋笼设置于管芯混凝土外侧，形成用于抵抗外部荷载的受力结构；混凝土顶管两端分别设有承口、插口，在承口处设置承口钢环片，在插口处设有插口钢环片，承口钢环片、插口钢环片分别位于管芯混凝土两端内侧通过锚固连接，并分别与内层钢筋笼两端连接；插口钢环片上相隔设有两组凹槽，凹槽位于插口的端部，凹槽内嵌入式设有O形橡胶圈；插口钢环片的内侧设有一层混凝土形成内侧混凝土层，在顶管的插口端插入相邻顶管的承口端，内侧混凝土层为插口钢环片提供向外的挤压力，使凹槽内的两组O形橡胶圈挤压密封形成密封连接。

A high sealing reinforced concrete pipe jacking

【技术实现步骤摘要】
一种高密封性钢筋混凝土顶管
本技术涉及较深覆土的地下顶管作业施工领域，具体地，涉及一种高密封性钢筋混凝土顶管，可以用于大型给排水、电力隧道、综合管廊等市政工程。
技术介绍
目前，国内多采用钢筋混凝土管进行给排水管道、电力隧道等市政工程顶管作业，一般采用《顶进施工法用钢筋混凝土排水管(JCT640-2010)》的接口形式。当前，现有的混凝土顶管结构主要采用两种接口形式，一种是通过外钢圈挤密楔形橡胶的连接方式，但是由于外钢圈刚度较小，因此其挤密效果差，该连接方式的密封性最差；另一种采用内侧混凝土刚度大的优势挤密橡胶，但存在内层混凝土厚度较厚，施工成本较高；且无外钢套易导致外部泥砂入侵等问题。结合实际现场使用经验可知，上述结构形式在外部或内部水压较大时，接口容易发生渗漏。因此为避免该现象的最有效方法之一，急需一种针对顶管的接口形式进行改进的密封结构。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种高密封性钢筋混凝土顶管。为实现上述目的，本技术提供一种高密封性钢筋混凝土顶管，所述混凝土顶管包括管芯混凝土、内层钢筋笼、外层钢筋笼，其中，所述内层钢筋笼设置于所述管芯混凝土的内侧；所述外层钢筋笼设置于所述管芯混凝土外侧，形成用于抵抗外部荷载的受力结构；所述混凝土顶管的两端分别设有承口、插口，在所述承口处设置承口钢环片，在所述插口处设有插口钢环片，所述承口钢环片、所述插口钢环片分别位于所述管芯混凝土两端的内侧，并与所述管芯混凝土锚固连接；所述承口钢环片、所述插口钢环片分别与所述内层钢筋笼两端连接；所述插口钢环片上相隔设有两组凹槽，所述凹槽位于所述插口的端部，每组所述凹槽内嵌入式设有“O”形橡胶圈；所述插口钢环片的内侧设有一层混凝土形成内侧混凝土层，在所述顶管的插口端插入相邻所述顶管的承口端，所述内侧混凝土层为所述插口钢环片提供向外的挤压力，使所述凹槽内的两组所述“O”形橡胶圈挤压密封形成密封连接。优选地，在所述承口钢环片和所述插口钢环片上环向设置第一锚固钢筋，所述第一锚固钢筋分别与所述承口钢环片、所述插口钢环片焊接，所述第一锚固钢筋锚入所述管芯混凝土中，使所述承口钢环片、所述插口钢环片分别与所述管芯混凝土连接成一体，防止相邻顶管承插时所述承口钢环片和/或所述插口钢环片脱落。优选地，所述插口钢环片的两组所述凹槽内侧设置局部纵向与环向加固钢筋，形成用于防止所述插口处混凝土开裂的受力结构。优选地，位于所述插口钢环片的内侧的所述内侧混凝土层的厚度为所述管芯混凝土的管壁厚的1/4。优选地，在所述插口钢环片上设有试压孔，所述试压孔设置于相隔两组所述凹槽之间。优选地，位于所述插口的端面外侧的混凝土层呈阶梯面形状设置，所述阶梯面依次包括由所述外层钢筋笼的端部延向所述管芯混凝土的轴向方向的第一阶梯面和第二阶梯面，所述第一阶梯面的直径小于所述第二阶梯面的直径，所述第一阶梯面的外径由端部延向所述管芯混凝土的轴向方向依次设置有钢环和楔形橡胶圈，与所述外钢套挤密形成第二道密封结构。优选地，靠近所述插口的所述钢环上设有贯通所述外层钢筋笼、所述管芯混凝土与所述内层钢筋笼的注浆孔。优选地，所述混凝土顶管还包括外钢套，所述外钢套固定于所述承口的外侧面，所述外钢套通过第二锚固钢筋穿过所述外层钢筋笼与所述管芯混凝土连接。优选地，所述外钢套上设有排气孔，所述排气孔位于所述承口的端部的外侧面。与现有技术相比，本技术具有如下至少一种的有益效果：本技术上述结构，通过针对混凝土顶管的两端的插口、承口的结构改进，从而提供了一种更加密封连接方式，在插口钢环片上设置两道“O”形橡胶圈，在插口钢环片的内侧设置内侧混凝土层，由于混凝土刚度较大，利用承插口间隙小及插口混凝土刚度即可提供较大的挤压力，可将凹槽内的两道“O”形橡胶圈挤压密实形成密封连接，实现防水功能。进一步，本技术在承口钢环片和插口钢环片上环向设置第一锚固钢筋，使承口钢环片、插口钢环片与管芯混凝土的连接方式牢固，防止在承插时脱落。进一步，本技术通过在承口的外层设置外钢套、在插口的外层设置楔形橡胶圈，进一步在承口、插口的外层形成了另一层防水结构，从而增加了一道防线，与传统的混凝土顶管的连接方式相比，进一步，通过“O”形橡胶圈与楔形橡胶圈的共同作用下，进一步加强了相邻两节混凝土顶管连接的密封性能，形成两道防线。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术中一优选实施例的高密封性钢筋混凝土顶管的剖面结构示意图；图2为图1中A-A处剖面图；图3为相邻两节大口径高密封性钢筋混凝土顶管的接口结构示意图；图中标记分别表示为：1为第一锚固钢筋、2为承口、3为插口、4为内层钢筋笼、5为外层钢筋笼、6为外钢套、7为第二锚固钢筋、8为第三锚固钢筋、9为加固钢筋、10为管芯混凝土、11为“O”形橡胶圈、12为楔形橡胶圈、13为注浆孔、14为试压孔、15为排气孔、16为微膨胀水泥砂浆、17为木衬垫、201为承口钢环片、301为插口钢环片。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。参照图1-3所示，为本技术一实施例一种高密封性钢筋混凝土顶管的结构示意图，参照图1-2所示，图中包括内层钢筋笼4、管芯混凝土10及外层钢筋笼5且由内到外同轴依次设置，即内层钢筋笼4位于管芯混凝土10的内侧，内层钢筋笼4为构造配筋，具体实施时可配置少量、细小的钢筋，减少顶管内侧混凝土的收缩裂缝，以及起到有限的受力作用。外层钢筋笼5位于管芯混凝土10外侧，形成用于抵抗外部荷载的受力结构。参照图1所示，在混凝土顶管的两端分别设有承口2、插口3，在承口2处设置承口钢环片201，在插口3处设有插口钢环片301，承口钢环片201、插口钢环片301分别位于管芯混凝土10两端的内侧，并分别与内层钢筋笼4两端连接。插口钢环片301上相隔设有两组凹槽，凹槽位于插口3的端部，每组凹槽内嵌入式设有“O”形橡胶圈11。插口钢环片301的内侧设有一层混凝土形成内侧混凝土层，在顶管的插口端插入相邻顶管的承口端，由于混凝土刚度较大，利用承口2、插口3间隙小及插口混凝土刚度，使得内侧混凝土层为插口钢环片301提供向外的挤压力，使凹槽内的两组“O”形橡胶圈11挤压密封形成密封连接，实现防水功能。采用“O”形橡胶圈11密封效果好，在施工过程中便于安装与拆卸。在插口钢环片301上相隔设置两组“O”形橡胶圈11，进一步形成区域性密封，增大了密封面积，从而加强密封效果。通过试验研究，现有钢筋混凝土顶管采用的接口形式，仅依靠承口2外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密封性钢筋混凝土顶管，其特征在于，包括管芯混凝土、内层钢筋笼、外层钢筋笼，其中，所述内层钢筋笼设置于所述管芯混凝土的内侧；/n所述外层钢筋笼设置于所述管芯混凝土外侧，形成用于抵抗外部荷载的受力结构；/n所述混凝土顶管的两端分别设有承口、插口，在所述承口处设置承口钢环片，在所述插口处设有插口钢环片，所述承口钢环片、所述插口钢环片分别位于所述管芯混凝土两端的内侧，并与所述管芯混凝土锚固连接；/n所述承口钢环片、所述插口钢环片分别与所述内层钢筋笼两端连接；/n所述插口钢环片上相隔设有两组凹槽，两组所述凹槽位于所述插口的端部，每组所述凹槽内嵌入式设有“O”形橡胶圈；/n所述插口钢环片的内侧设有一层混凝土形成内侧混凝土层，在所述顶管的插口端插入相邻所述顶管的承口端，所述内侧混凝土层为所述插口钢环片提供向外的挤压力，使所述凹槽内的两组所述“O”形橡胶圈挤压密封形成密封连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高密封性钢筋混凝土顶管，其特征在于，包括管芯混凝土、内层钢筋笼、外层钢筋笼，其中，所述内层钢筋笼设置于所述管芯混凝土的内侧；
所述外层钢筋笼设置于所述管芯混凝土外侧，形成用于抵抗外部荷载的受力结构；
所述混凝土顶管的两端分别设有承口、插口，在所述承口处设置承口钢环片，在所述插口处设有插口钢环片，所述承口钢环片、所述插口钢环片分别位于所述管芯混凝土两端的内侧，并与所述管芯混凝土锚固连接；
所述承口钢环片、所述插口钢环片分别与所述内层钢筋笼两端连接；
所述插口钢环片上相隔设有两组凹槽，两组所述凹槽位于所述插口的端部，每组所述凹槽内嵌入式设有“O”形橡胶圈；
所述插口钢环片的内侧设有一层混凝土形成内侧混凝土层，在所述顶管的插口端插入相邻所述顶管的承口端，所述内侧混凝土层为所述插口钢环片提供向外的挤压力，使所述凹槽内的两组所述“O”形橡胶圈挤压密封形成密封连接。


2.根据权利要求1所述的一种高密封性钢筋混凝土顶管，其特征在于，在所述承口钢环片和所述插口钢环片上环向设置第一锚固钢筋，所述第一锚固钢筋分别与所述承口钢环片、所述插口钢环片焊接，所述第一锚固钢筋锚入所述管芯混凝土中，使所述承口钢环片、所述插口钢环片分别与所述管芯混凝土连接成一体，防止相邻顶管承插时所述承口钢环片和/或所述插口钢环片脱落。


3.根据权利要求1所述的一种高密封性钢筋混凝土顶管，其特征在于，所述插口钢环片的两组所述凹槽内侧设置局部纵向与环向加固钢筋，形成用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣锋，许大鹏，黄彪，夏鑫磊，陈鑫，
申请(专利权)人：上海水业设计工程有限公司，上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31