本发明专利技术提供了一种便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，所述管节本体的外壁上固定包覆有钢板，且钢板的覆盖率为80％～95％，钢板的外壁与管节本体上未包覆钢板的外壁相平齐；管节本体的前侧壁和后侧壁上均设置有环形的凹槽，所述凹槽为连续结构且其整体外形与管节的外形相一致，两个凹槽位置相对应，前侧壁的凹槽中设置有公密封条，后侧壁的凹槽中设置有母密封条。该管节能够进一步的降低管节与土层之间的摩擦力，便于顶进作业。同时该管节的防水结构采用热熔胶包覆在金属板上并填充至两密封条之间的间隙处，从而形成致密的防水密封层，能够起到极好的防水效果。能够起到极好的防水效果。能够起到极好的防水效果。
【技术实现步骤摘要】
一种便于顶进且密封防水的顶管隧道管节
[0001]本专利技术提供了一种用于顶管隧道中的便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，属于隧道防水结构
技术介绍
[0002]随着城市建设进程加快，各种市政管线越来越多，直接开挖施工对环境影响大，社会效益差。顶管施工作为一种非开挖技术，在市政管线施工中得到了广泛的应用。顶管技术无需地面开挖，无需拆迁，不影响交通，环境损伤小，社会效益和经济效益好。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走，一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起，管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
[0003]在顶管顶进过程中，由于端部钻进刀头的直径大于顶管的直径，导致顶管与周围土体存在一定缝隙，在缝隙中注入触变泥浆，能够降低顶进过程中管节与土层之间的摩擦力，便于顶进作业。注浆过程周而复始贯穿于整个顶进过程。若注浆效果不佳，如未及时形成完整有效的泥浆套，则可能导致顶管推力增大，进而引起后期的较大变形。在长距离或超长距离顶管中，由于施工工期较长，泥浆的失水将会将会导致触变泥浆失效，因此必须在管道沿程，工具管开始每隔一定距离设置补浆孔，及时补充新的触变泥浆。另外，管道铺设完毕后、隧道贯通后，触变泥浆会失水、收缩和凝固，可能造成地表后期持续沉降。因此，在顶管隧道贯通后需进行置换注浆，及时压注水泥浆，置换或填充施工过程中的触变泥浆，固结隧道和地层。因此，如何在压注触变泥浆和压注水泥浆的过程中，使泥浆尽快、均匀的充满管节与土层之间的缝隙是本领域的亟待解决的难题。
[0004]同时，管节连接也是顶管工程中的一个技术难题，顶管工程中往往出现管节连接失效或渗水严重的情况。在现有技术中，顶管管节间多采用预粘在管节上的氯丁橡胶为主要防水措施，辅以防水注浆的整体防水方案，即在先行管节尾部的外侧预粘一圈氯丁橡胶，后续管节前端的承插板会对该氯丁橡胶圈有一定挤压作用，以此形成第一道防水措施；管节结构内预留注浆孔，完成注浆填充后续管节承插板先行管节结构的空隙，形成第二道防水。在实际应用中，现有技术存在如下问题：后续管节承插板与先行管节氯丁橡胶的“挤压作用”难以控制，管节顶进中的施工偏差容易造成“挤压作用”不均匀与不确定性；管节间后期差异沉降导致“挤压作用”随时间产生变化，出现脱空形成渗漏水点；由于工艺原因，注浆孔在第一注浆施工完成后即被堵死，无法进行长期、多次的注浆。因此，如何解决顶管管节间的防水措施无法保障其长期有效成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决了现有技术中的不足，提供了一种便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，该管节采用钢板搭配磁性触变泥浆和磁性砂浆，能够在注浆过程中使磁性触变泥浆快
速、均匀的充满间隙中，降低摩擦力，同时钢板的金属材质能够进一步的降低管节与土层之间的摩擦力，便于顶进作业。同时该管节的防水结构采用热熔胶包覆在金属板上并填充至两密封条之间的间隙处，从而形成致密的防水密封层，能够起到极好的防水效果。
[0006]实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：
[0007]一种便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，至少包括筒状的管节本体，所述管节本体的外壁上固定包覆有钢板，且钢板的覆盖率为80％～95％，钢板的外壁与管节本体上未包覆钢板的外壁相平齐，管节本体的外壁上未包覆钢板的区域位于前后两端处，钢板的内壁上设置有凹凸的纹路，钢板与管节本体通过混凝土浇筑紧密固定；
[0008]管节本体的前侧壁和后侧壁上均设置有环形的凹槽，所述凹槽为连续结构且其整体外形与管节的外形相一致，两个凹槽位置相对应，前侧壁的凹槽中设置有公密封条，后侧壁的凹槽中设置有母密封条；
[0009]所述公密封条包括第一热熔橡胶条以及条状的金属板，金属板的下部均固定于第一热熔橡胶条的内部，金属板的上部从第一热熔橡胶条的顶面伸出，金属板的底部设置有两个接线点；母密封条由第二热熔橡胶条组成，第二热熔橡胶条和第一热熔橡胶条的结构相同；
[0010]前侧壁的凹槽中设置有两个接线座，接线座与金属板上的接线点的位置相对应且电连通；管节本体中预埋有导线，导线的一端与接线座连接，导线的另一端位于管节本体的内壁上靠近前侧壁的区域。
[0011]进一步的，所述管节本体上设置有注浆孔和排浆孔，钢板上与注浆孔和排浆孔相对应的位置处设置有开口。
[0012]进一步的，所述金属板的表面上设置有凹凸不平的花纹，用于增加金属板与热熔橡胶之间的粘合强度。
[0013]进一步的，所述第一热熔橡胶条和第二热熔橡胶条均为多孔结构，且第一热熔橡胶条的熔点高于第二热熔橡胶条。
[0014]进一步的，所述凹槽的截面为内大外小的梯形，第一热熔橡胶条和第二热熔橡胶条的截面结构同样为梯形，且其厚度大于凹槽的深度。
[0015]进一步的，金属板的上顶边为尖锐状。
[0016]进一步的，母密封条的顶面上在中心线的位置处设置有便于金属板插入的预留缝。
[0017]进一步的，所述接线点为两个锥形的凸起结构，所述接线座呈外大内小的漏斗状，接线点从第一热熔橡胶条的底面伸出并插入至接线座内，从而与管节中的导线电连接。
[0018]进一步的，所述管节中预埋有塑胶管，导线从塑胶管中穿过，塑料管为弧形结构或者弯折结构，其一端连通接线座，另一端通向管节的内壁。
[0019]进一步的，金属板上的两个接线点分别位于金属板的底边上且靠近两端部的位置处。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供的便于顶进且密封防水的顶管隧道管节有以下优点：
[0021]1、本申请中在管节本体的外壁上包覆固定钢板，钢板通过底部的凹凸纹路与管节本体浇筑固定，且钢板的外壁与管节本体的端部外壁平齐，因此钢板与管节本体之间的连
接十分牢固。在进行顶进时由于顶进的压力主要是来自于管节与土层之间的摩擦力，本申请中将管节的外壁包覆钢板，由于钢板与土层之间的摩擦力远小于混凝土与土层之间的摩擦力，因此本申请中的管节能够便于顶进作业。
[0022]2、本申请中管节本体上的钢板由于具有铁磁性，因此在进行注入触变泥浆时，能够使用添加有铁铷硼磁粉的磁性触变泥浆，磁性触变泥浆在注入至管节本体与土层之间的缝隙中，能够在磁力作用下快速、均匀的填满内部缝隙，缩短注浆的时间，避免造成空鼓。
[0023]3、本申请中管节本体上的钢板由于具有铁磁性，在管节全部顶进完毕后，在注入的水泥砂浆中添加磁粉，将磁性砂浆注入，从而对磁性触变泥浆进行置换。由于磁性砂浆和钢板之间的磁力作用，因此砂浆与管节本体之间的接触更为紧密，在固化后能够对管节形成更好的支撑效果。
[0024]4、本申请中，创造性的采用了通电加热熔融的方式进行防水，橡胶的熔点通常在90
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140℃之间，随着材质的不同其熔点有所区别。金属板通过预留本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，至少包括筒状的管节本体，其特征在于：所述管节本体的外壁上固定包覆有钢板，且钢板的覆盖率为80％～95％，钢板的外壁与管节本体上未包覆钢板的外壁相平齐，管节本体的外壁上未包覆钢板的区域位于前后两端处，钢板的内壁上设置有凹凸的纹路，钢板与管节本体通过混凝土浇筑紧密固定；管节本体的前侧壁和后侧壁上均设置有环形的凹槽，所述凹槽为连续结构且其整体外形与管节的外形相一致，两个凹槽位置相对应，前侧壁的凹槽中设置有公密封条，后侧壁的凹槽中设置有母密封条；所述公密封条包括第一热熔橡胶条以及条状的金属板，金属板的下部均固定于第一热熔橡胶条的内部，金属板的上部从第一热熔橡胶条的顶面伸出，金属板的底部设置有两个接线点；母密封条由第二热熔橡胶条组成，第二热熔橡胶条和第一热熔橡胶条的结构相同；前侧壁的凹槽中设置有两个接线座，接线座与金属板上的接线点的位置相对应且电连通；管节本体中预埋有导线，导线的一端与接线座连接，导线的另一端位于管节本体的内壁上靠近前侧壁的区域。2.根据权利要求1所述的便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，其特征在于：所述管节本体上设置有注浆孔和排浆孔，钢板上与注浆孔和排浆孔相对应的位置处设置有开口。3.根据权利要求1所述的便于顶进且密封防水的顶管隧道管节，其特征在于：所述金属板的表面上设置有凹凸不平的花纹，...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮滨，刘崇瑾，庄海洋，陈扬，席仁强，赵凯，吴琪，周正龙，王苏阳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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