一種裝配式曲線鋼頂管節頭的製作方法
2023-05-30 21:10:26 2
專利名稱：一種裝配式曲線鋼頂管節頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼頂管領域，具體為一種裝配式曲線鋼頂管節頭。
背景技術：
頂管施工技術是一種環境友好的非開挖敷設地下管線技術。它在不擾動或輕微擾動管外土層結構的條件下，藉助於主頂油泵 等頂進設備的推力，將工具管或掘進機從工作井穿過沿線土層進入接收井；與此同時，將緊隨其後的管道依次連接並埋設到連接這兩個井的管線土層中的敷設地下管道的施工方法。適用於頂管的管材一般有混凝土管(含普通混凝土管、鋼筋混凝土管、鋼筒混凝土管)、鋼管、玻璃鋼夾砂管。現有技術中，鋼管頂管基本都是採用焊接方式來處理管節與管節之間接頭的。這種接頭的處理方式不僅存在著焊接時間過長、操作過程複雜等問題。更重要的是由於其接頭是剛性的，所以，鋼管不宜作為曲線頂管所用的管材。且在直線鋼頂管中使用的中繼間構造複雜，考慮施工要求較多，對拆除和閉合考慮較少，導致頂進結束後，處理工作量大，耐久性差，成為影響鋼頂管使用壽命的薄弱環節。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種裝配式曲線鋼頂管節頭，頂進時，通過簡單裝配，使管節接頭為柔性，用作頂管的中繼間或曲線頂管各管節之間的連接；頂管完成後，可再轉變為剛性接頭。為了實現這一目的，本實用新型的技術方案是一種裝配式曲線鋼頂管節頭，其特徵在於鋼頂管管節一端設有插口，鋼頂管管節另一端設有承口，兩節鋼頂管管節的對應承口和插口形成一副節頭副，承口和插口端部分別設置有加勁圓環，加勁圓環後部設置縱向加勁內貼板。承口端和插口端的縱向加勁內貼板分別安裝拆卸式固定板，兩節相鄰鋼管管節相對應插口端和承口端的拆卸式固定板之間安裝裝配式傳力頂板，並通過限位螺栓連接。裝配式傳力頂板與插口端的拆卸式固定板之間設置有木墊片。現場兩節鋼頂管管節分別與一副節頭副的承口和插口焊接後，分別裝上拆卸式固定板等頂具，成為一個完整的曲線頂管管節。對管後，安裝裝配式傳力頂板和木墊片以及限位螺栓，即可進行直線頂進。由於裝配式傳力頂板內留有千斤頂安裝孔，根據需要可利用千斤頂伸縮，進行角度張開，實現管節之間的轉彎。本實用新型是針對鋼管曲線頂管的需要而開發的，在頂進時為柔性連接，進行曲線頂管，頂進完成後轉變為剛性連接，具有構造簡單，布置緊湊，施工方便的特點，拓展了鋼管在曲線頂管領域的應用場合，也可用作鋼頂管的中繼間。本實用新型使鋼管管節之間在頂進時為柔性連接，進行頂管的接力頂進和糾偏；曲線鋼頂管時既傳遞頂力，也可通過張角來轉彎，實現曲線。頂進完成後，無需切割，只需少量焊接，即可轉變為剛性連接。本實用新型簡化中繼間或曲線鋼頂管管節頭構型，大部分材料為重複利用，減少中繼間或曲線鋼頂管管節頭閉合時複雜的切割和焊接工作量。本實用新型的優點在於構造簡單，布置緊湊，採用裝配式，加工和閉合工作量少，成本較低，施工時操作較為容易，工期較短。可用作鋼頂管的中繼間或曲線鋼頂管的管道節頭。
圖I為曲線鋼頂管節頭副的承口構造圖。圖2為曲線鋼頂管節頭副的插口構造圖。圖3為直線頂進時節頭副的裝配詳圖。圖4為使用千斤頂形成曲線時節頭副的裝配詳圖。圖5為頂進完成後節頭副閉合加工圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種裝配式曲線鋼頂管節頭，其特徵在於鋼頂管管節一端設有插口1，另一端設有承口 2，承口 2和插口 I作為一副節頭副，預先在工廠中製作，現場與鋼管管節本體焊接。承口 2和插口 I端部分別設置有加勁圓環3，增加彈性管道管口環向剛度，加勁圓環3後部設置縱向加勁內貼板4，作為傳遞頂力和裝配頂具的結合點。現場兩節鋼管分別與節頭副的承口和插口焊接後，在兩節鋼頂管管節的對應承口端和插口端的縱向加勁內貼板4上安裝拆卸式固定板5，成為一個完整的曲線頂管管節。對管後，承口端的拆卸式固定板5通過限位螺栓6與裝配式傳力頂板7的一端連接，裝配式傳力頂板7的另一端通過限位螺栓6與插口端的拆卸式固定板5連接，裝配式傳力頂板與拆卸式固定板之間設置木墊片8，即可進行直線頂進。承口端與插口端之間可設置千斤頂，進行糾偏和轉向。由於裝配式傳力頂板內留有千斤頂安裝孔，根據需要可利用千斤頂伸縮，進行角度張開，實現管節之間的轉彎。本實用新型節頭副承口長度為0. 6 0. 8m，插口長度為0. 3 0. 5m。在插口和承口處端部各設置沿整個管道一周的加勁圓環3 (也稱環形加勁板)，圓環寬度約為2倍的管道厚度，根據本實用新型的一個實施例，鋼管壁厚18 22mm，加勁圓環寬36 44mm。環板後方均設有縱向加勁內貼板4，傳遞頂力和裝配頂具。圓環和縱向加勁內貼板提高鋼管在接頭處的剛度，控制接頭處沿徑向的變形。插口上預留有注漿孔9和止水橡膠圈凹槽10。如圖2所示，承口與插口分別與鋼管本體焊接後，分別裝配拆卸式固定板5傳遞頂力，使直線頂力轉變為對加勁圓環3的軸向壓力和縱向內貼板4的徑向壓力。插口止水橡膠圈凹槽10裝入止水橡膠圈11，管道對口後，在裝配拆卸式固定板之間安裝裝配式傳力頂板7和木墊片8。並用限位螺栓6固定，限位螺栓進行直線頂進時的固定和曲線頂進時張開角度的限位。木墊片18mm 22mm厚，改善鋼管的軸向傳力，以防鋼管在不均勻壓力下的變形和失穩；橡膠密封圈主要是保證頂管過程中的止水，橡膠密封圈截面為楔形或圓形。頂進過程中，兩節管道之間依靠裝配式傳力頂板7將頂力傳遞給拆卸式固定板5，再傳給加勁圓環3和縱向加勁內貼板4。木墊片8 一方面可以補償裝配式傳力頂板7和拆卸式固定板5端面的不平度，增加受力的均勻性；另一方面可使之反覆承載時有一定的變形能力，可適應管道端面在曲線頂進時形成傾斜角度，並能保持管節之間的開口度。在曲線段施工時，鬆開需要張開的一側的限位螺栓6，安裝千斤頂12，千斤頂的一端頂在承口端的拆卸式固定板上，另一端通過裝配式傳力頂板的圓孔頂在插口端的拆卸式固定板上。利用千斤頂施加不均勻頂力，按張開角度計算千斤頂頂程，並在裝配式傳力頂板7和拆卸式固定板5端面之間增加木墊片厚度，並用限位螺栓固定，形成傳力剛體，進行曲線頂管。還可根據測量結果，改變千斤頂位置，進行角度調整。頂進時管節連接如圖3所示。曲線頂管應事先根據曲線的弧長、曲率半徑確定管節數量、管節長度和每節張開角度值。曲線頂管完成後，為保證過流斷面，將拆卸式固定板5、裝配式傳力頂板7、限位螺栓6、木墊片8拆除，並在插口端部和承口端部之間的空隙間內貼鋼板12，進行焊接，連接成剛性連接。由於管道內壁進行焊接，焊接處鋼管外側溫度較高，需事先採用耐高溫的外防腐塗層對焊縫影響範圍做特別處理。焊接完成後，利用注漿孔，往外注入厚漿型防腐塗料13，將節頭副之間的間隙填實，保護管道。頂進完成後管節的連接如圖4所示。綜上所述，本實用新型是針對鋼管曲線頂管的需要而開發的，具有構造簡單，布置緊湊，施工方便，結構堅固的特點。為鋼管在曲線頂管領域的應用鋪平了道路，也可作用鋼頂管的中繼間。權利要求1.一種裝配式曲線鋼頂管節頭，其特徵在於鋼頂管管節一端設有插口，鋼頂管管節另一端設有承口，兩節鋼頂管管節的對應承口和插口形成一副節頭副，承口和插口端部分別設置有加勁圓環，加勁圓環後部設置縱向加勁內貼板。
2.如權利要求I所述的曲線鋼頂管節頭，其特徵在於承口端和插口端的縱向加勁內貼板分別安裝拆卸式固定板，兩節相鄰鋼管管節的插口和承口的拆卸式固定板之間安放裝配式傳力頂板，並通過限位螺栓連接。
3.如權利要求I或2所述的曲線鋼頂管節頭，其特徵在於承口端與插口端之間設置千斤頂。
專利摘要本實用新型公開了一種裝配式曲線鋼頂管節頭，其特徵在於鋼頂管管節一端設有插口，鋼頂管管節另一端設有承口，兩節鋼頂管管節的對應承口和插口形成一副節頭副，承口和插口端部分別設置有加勁圓環，加勁圓環後部設置縱向加勁內貼板。承口端和插口端的縱向加勁內貼板分別安裝拆卸式固定板，兩節相鄰鋼管管節相對應插口端和承口端的拆卸式固定板之間安裝裝配式傳力頂板，並通過限位螺栓連接。裝配式傳力頂板與插口端的拆卸式固定板之間設置有木墊片。插口端和承口端的拆卸式固定板之間可安裝千斤頂。本實用新型的優點在於構造簡單，布置緊湊，施工方便，結構堅固，成本較低，施工時操作較為容易，工期較短。
文檔編號F16L1/028GK202469224SQ20122007545
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者許龍, 鄭國興 申請人:上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司