聚酯混凝土壓力頂管及其組件的製作方法
2023-05-16 04:01:46
聚酯混凝土壓力頂管及其組件的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種聚酯混凝土壓力頂管及其組件，該頂管包括聚酯混凝土管體；聚酯混凝土管體端部具有用於套設連接套的承接段；承接段的外徑小於聚酯混凝土管體外徑；聚酯混凝土管體內壁和外壁上均具有防護層。本實用新型提供的方案，管道內壁設置的防護層用於防滲，管道外壁設置的保護層用於增加管體的承壓能力和耐磨性能，厚度均可根據管道的口徑及壓力等級設計；相對於現有技術基本不滲透，可提高聚酯混凝土壓力頂管的承壓能力，同時內外防護層均可提高頂管的強度；在施工過程中配合連接套進行密封連接，內部壓力可達2.0MPa，不僅適用於城市零壓或低壓的排水系統，還能夠運用於城市給水系統，大大擴大了適用範圍。
【專利說明】聚酯混凝土壓力頂管及其組件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及非開挖技術，尤其涉及一種聚酯混凝土壓力頂管及其組件。
【背景技術】
[0002]非開挖技術是指利用非開挖設備在最小面積的條件下鋪設、更新或修復各種地下管道的施工方法，與傳統的開槽施工法相比，非開挖技術具有不影響交通、不破壞環境、施工速度快、工程造價綜合成本低、社會效益顯著、不影響市民生活等優點。
[0003]作為非開挖【技術領域】的一種，頂管施工是繼盾構施工之後面發展起來的一種地下管道施工方法，它不需要開挖成層並能夠穿越公路、鐵路、河流、地面建築物、地下構築物以及各種地下管線等，隨著我國經濟的發展和人們環保意識的增強，頂管作為一種常規的施工方法被普遍使用。
[0004]頂管的管材按材料來分，通常可分為鋼筋混凝土管、鋼管、鑄鐵管其它新型管材。作為新型管材之一的聚酯混凝土管(Resinforced Plastic Concrete Pipe,簡稱PRCP)是由不飽和聚酯樹脂及混合砂、硬化劑等材料通過特定工藝方法製成的管道，其特點是輕質高強，軸向抗壓強度可達到傳統鋼筋混凝土的一倍以上，在歐美等國家得到了較為普遍的應用；我國的聚酯混凝土管應用時間較晚但發展較快，尤其是臺灣地區更是將其作為替代傳統鋼筋混凝土管的首選管材，在城市排水、汙水處理等領域發揮著越來越重要的作用。另一方面，由於聚酯混凝土管本身結構的特殊性，且聚酯混凝土管身允許有一定的滲水率，致使其應用被局限在無壓或低壓(O?0.2MPa)領域，使用時，兩節聚酯混凝土管之間通過一剛性連接套連接，聚酯混凝土管兩端均具有一段外徑相對於聚酯混凝土管體本身外徑較小的承接段，在承接段外周壁上設置卡槽，卡槽內設密封圈用於密封，承接段與密封圈一起套入剛性連接套內；上述密封結構，由於連接套與承接段均為剛性材質，為了方便施工安裝，通常採用間隙配合，因此連接套與承接段之間完全依靠密封圈密封，密封性能相對較差，在國外及臺灣基於管材標準聚酯混凝土頂管也僅能用於非壓力型排水和排汙系統。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種聚酯混凝土壓力頂管及其組件，用於克服現有技術中的缺陷，大大提高聚酯混凝土頂管的承壓能力和強度，擴大使用範圍。
[0006]本實用新型提供一種聚酯混凝土壓力頂管，包括聚酯混凝土管體；
[0007]所述聚酯混凝土管體端部具有用於套設連接套的承接段；所述承接段的外徑小於所述聚酯混凝土管體外徑；
[0008]所述聚酯混凝土管體內壁和外壁上均具有防護層。
[0009]其中:
[0010]所述聚酯混凝土管體的承接段端部具有外導角。
[0011]特別是:
[0012]所述外導角的角度在10度?15度之間。
[0013]進一步地:
[0014]所述聚酯混凝土管體的承接段端面具有防護層。
[0015]更進一步地:
[0016]所述防護層的材質為玻璃鋼。
[0017]再進一步地:
[0018]所述聚酯混凝土管體上設有至少一個注漿孔；
[0019]所述注漿孔與所述聚酯混凝土管體內部連通。
[0020]本實用新型提供的聚酯混凝土壓力頂管，管道內壁設置的防護層用於防滲，管道外壁設置的保護層用於增加管體的承壓能力和耐磨性能，厚度均可根據管道的口徑及壓力等級設計；相對於現有技術，本方案提供的聚酯混凝土頂管，防止滲透，聚酯混凝土頂管內部的承壓能力，同時內外壁的防護層均可提高頂管的強度。
[0021]本實用新型還提供一種聚酯混凝土壓力頂管組件，包括至少兩節聚酯混凝土頂管和用於連接所述聚酯混凝土頂管的連接套；
[0022]所述聚酯混凝土頂管為上述的聚酯混凝土壓力頂管；
[0023]所述連接套內壁具有繞其一周設置的限位凸起；
[0024]所述限位凸起兩側分別具有密封唇，所述密封唇繞所述連接套內壁一周設置，所述密封唇沿所述連接套徑向，且自連接套內壁向連接套中心方向均朝向所述限位凸起所在處傾斜；
[0025]所述連接套位於限位凸起兩側的部分套設於所述聚酯混凝土管體端部的承接段上。
[0026]其中:
[0027]所述密封唇均包括外密封唇和與所述外密封唇間隔設置的內密封唇；
[0028]所述內密封唇靠近所述限位凸起，所述外密封唇遠離所述限位凸起；
[0029]所述外密封唇與所述連接套內壁銜接的面為過渡曲面。
[0030]特別是:
[0031]所述連接套由內層和外層複合而成；
[0032]所述內層與外層在用於複合的周側面上具有彼此配合的環形齒及環形槽。
[0033]進一步地:
[0034]所述外層材質為玻璃鋼；
[0035]所述內層材質為橡膠。
[0036]本實用新型提供的聚酯混凝土壓力頂管組件，聚酯混凝土管體的承接段插入連接套中，承接段端部與連接套內部的限位凸起牴觸，密封唇在擠壓作用下產生彈性變形並與承接段外周壁貼合用於密封，為進一步增加密封效果，可在限位凸起內部即兩聚酯混凝土管體承接段端面之間粘結墊圈，連接件與聚酯混凝土頂管連接後形成的組件內部的壓力可達到2.0MPa，相對於現有技術大大增加了聚酯混凝土頂管內部承壓能力，可將聚酯混凝土頂管應用到供水、供油、供燃氣等領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為本實用新型實施例一提供的聚酯混凝土壓力頂管的剖視圖；
[0038]圖2為圖1中聚酯混凝土壓力頂管承接段的放大示意圖；
[0039]圖3為本實用新型實施例一提供的聚酯混凝土壓力頂管組件的剖視圖；
[0040]圖4為圖2中連接套的剖視圖；
[0041]圖5為圖4中內層的剖視圖。
【具體實施方式】
[0042]如圖1、圖2所示，本實用新型實施例提供一種聚酯混凝土壓力頂管，包括聚酯混凝土管體I ;聚酯混凝土管體I端部具有用於套設連接套的承接段11;承接段11的外徑小於聚酯混凝土管體I外徑；聚酯混凝土管體I內壁上設有內防護層la，聚酯混凝土管體I外壁上設有外防護層lb。
[0043]本實用新型提供的聚酯混凝土壓力頂管，管體內壁設置的內防護層Ia用於防滲，管體外壁設置的外保護層Ic用於增加管體的承壓能力和耐磨性能，內防護層和外防護層的厚度根據管道的口徑及壓力等級設計；相對於現有技術，本方案提供的聚酯混凝土頂管，基本不滲透，可提高聚酯混凝土壓力頂管的承壓能力，同時內外防護層均可提高頂管的強度；在施工過程中配合連接套進行密封連接，內部壓力可達2.0MPa,不僅適用於城市零壓或低壓的排水系統，還能夠運用於城市給水系統，大大擴大了適用範圍。
[0044]本實施例中，城市供排水管道均設在地下，非開挖施工時，通常先在一條管道穿設線路上選定兩處，在選定的兩處分別向下挖設兩個井，通過機械設備將頂管從一個井底的側面頂入另一個井內，從而將頂管穿設覆設於兩井之間的地下，為了方便頂管的施工，利於頂管端部在地下穿設，在聚酯混凝土管體I的承接段11端部具有外導角a。外導角的角度優選在10度?15度之間。不影響管體強度情況下起到導向作用。聚酯混凝土管體I的承接段11端面具有緩衝防護層lc，緩衝防護層Ic的作用之一在於防滲，作用之二在於防止頂管在施工過程中受力使得內外防護層與內外防護層之間的聚酯混凝土層分層，起到緩衝作用。內防護層la、外防護層Ib和緩衝防護層Ic的材質均為玻璃鋼。
[0045]在製作時，設置在管道內壁的設置玻璃鋼防滲層即內防護層la，由不飽和樹脂與玻璃纖維通過纏繞或手糊的方法製成，厚度根據管道的口徑及壓力等級設計。設置在管道外壁的玻璃鋼保護層即外防護層lb，外保護層Ib由不飽和樹脂與玻璃纖維通過纏繞或手糊的方法製成，根據管道口徑不同厚度1-5_不等。管道的外保護層Ib中可加入一定比例的耐磨粉，耐磨粉優選體積比例為10-15%。管道兩端面以手工補強方法製作玻璃鋼緩衝層緩衝防護層lc，厚度不低於3mm。
[0046]在頂管施工過程中，為了降低管體與土層之間的摩擦阻力，在聚酯混凝土管體I上設有至少一個注漿孔Id ;注漿孔Id與聚酯混凝土管體內部連通。通過注漿孔Id向管道外噴入觸變泥漿，使得地下層土質稀釋潤滑，方便管道頂進。本實施例中設有三個注漿孔ld，三個注漿孔Id沿聚酯混凝土管體I 一周均布，彼此間隔120°圓周角。多方位均勻注漿，潤滑和稀釋效果較佳。注漿孔設置有內螺紋，注漿完成後用不鏽鋼堵頭將注漿孔封堵即可。
[0047]如圖2-5所示，本實用新型實施例還提供一種聚酯混凝土壓力頂管組件，包括至少兩節聚酯混凝土頂管10和用於連接聚酯混凝土頂管10的連接套20 ;聚酯混凝土頂管10為上述任意實施例的聚酯混凝土壓力頂管；連接套20內壁具有繞其一周設置的限位凸起21 ;限位凸起21兩側分別具有密封唇22，密封唇22繞連接套20內壁一周設置，密封唇22沿連接套20徑向，且自連接套內壁20a至連接套中心20b方向均朝向限位凸起21所在處傾斜；連接套20位於限位凸起21兩側的部分套設於聚酯混凝土管體端部的承接段11上。
[0048]本實用新型提供的聚酯混凝土壓力頂管組件，聚酯混凝土管體的承接段插入連接套中，承接段端部與連接套內部的限位凸起牴觸，密封唇22在擠壓作用下產生彈性變形並與承接段外周壁貼合用於密封，為進一步增加密封效果，可在限位凸起內部即兩聚酯混凝土管體承接段端面之間粘結墊圈30，安裝連接套20時，承接段11外壁沿密封唇22傾斜方向向靠近限位凸起21的方向移動，方便安裝，施工時，連接套20受阻力反方向相對於承接段11移動，此時承接段11外壁的移動方向則與密封唇22傾斜方向相反，密封唇22阻止承接段11與連接套20彼此分離，從而增強密封效果，連接套20與聚酯混凝土頂管連接後形成的組件內部的壓力可達到2.0MPa，相對於現有技術大大增加了聚酯混凝土頂管內部承壓能力，可將聚酯混凝土頂管應用到供水、供油、供燃氣等領域。
[0049]為進一步地增強密封效果，密封唇22均包括外密封唇221和與外密封唇間隔設置的內密封唇222 ;內密封唇222靠近限位凸起21，外密封唇221遠離限位凸起21 ;外密封唇221與連接套內壁銜接的面為過渡曲面22a。承接段11外壁沿過渡曲面22a切向向靠近限位凸起21的方向移動，有利於連接套11的安裝。
[0050]連接套20由內層201和外層202複合而成；內層201與外層202在用於複合的周側面上具有彼此配合的環狀凹槽20c。通過內嵌式凹槽結構進行複合，增加內外層的接觸面積，同時彼此軸向限位。
[0051]具體製作時，首先製作內層，為增加密封效果，內層可採用橡膠，並將內層內壁的限位凸起21、位於限位凸起21兩側的密封唇22以及內層外周壁上的環狀凹槽20c均加工成型後，再將成型的橡膠內層安裝在機械設備上並套設於一模具上，在成型的橡膠內層的外周側面上纏繞玻璃鋼纖維，增加了連接套的強度，固化後玻璃鋼就嵌合在橡膠內層的外周面上。
[0052]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種聚酯混凝土壓力頂管，包括聚酯混凝土管體，其特徵在於: 所述聚酯混凝土管體端部具有用於套設連接套的承接段；所述承接段的外徑小於所述聚酯混凝土管體外徑； 所述聚酯混凝土管體內壁和外壁上均具有防護層。
2.根據權利要求1所述的聚酯混凝土壓力頂管，其特徵在於: 所述聚酯混凝土管體的承接段端部具有外導角。
3.根據權利要求2所述的聚酯混凝土壓力頂管，其特徵在於: 所述外導角的角度在10度?15度之間。
4.根據權利要求1-3任一所述的聚酯混凝土壓力頂管，其特徵在於: 所述聚酯混凝土管體的承接段端面具有防護層。
5.根據權利要求4所述的聚酯混凝土壓力頂管，其特徵在於: 所述防護層的材質為玻璃鋼。
6.根據權利要求1所述的聚酯混凝土壓力頂管，其特徵在於: 所述聚酯混凝土管體上設有至少一個注漿孔； 所述注漿孔與所述聚酯混凝土管體內部連通。
7.一種聚酯混凝土壓力頂管組件，包括至少兩節聚酯混凝土頂管和用於連接所述聚酯混凝土頂管的連接套，其特徵在於: 所述聚酯混凝土頂管為上述權利要求1-6任一所述的聚酯混凝土壓力頂管； 所述連接套內壁具有繞其一周設置的限位凸起； 所述限位凸起兩側分別具有密封唇，所述密封唇繞所述連接套內壁一周設置，所述密封唇沿所述連接套徑向，且自連接套內壁向連接套中心方向均朝向所述限位凸起所在處傾斜； 所述連接套位於限位凸起兩側的部分套設於所述聚酯混凝土管體端部的承接段上。
8.根據要求7所述的聚酯混凝土壓力頂管組件，其特徵在於: 所述密封唇均包括外密封唇和與所述外密封唇間隔設置的內密封唇； 所述內密封唇靠近所述限位凸起，所述外密封唇遠離所述限位凸起； 所述外密封唇與所述連接套內壁銜接的面為過渡曲面。
9.根據權利要求8所述的聚酯混凝土壓力頂管組件，其特徵在於: 所述連接套由內層和外層複合而成； 所述內層與外層在用於複合的周側面上具有彼此配合的環形齒及環形槽。
10.根據權利要求9所述的聚酯混凝土壓力頂管組件，其特徵在於: 所述外層材質為玻璃鋼； 所述內層材質為橡膠。
【文檔編號】F16L21/02GK203927102SQ201420294755
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】朱文國 申請人:上海耀華玻璃鋼有限公司