一种适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统的制作方法

本实用新型涉及管道工程技术领域，尤其涉及一种适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统。

背景技术：

在市政给水、排水、中水、燃气管道工程中，钢管道顶进是工程中较为关键的一道工序，该工序直接影响直顶钢管在顶管井中的安装效果和使用寿命。

在长距离、大口径的直顶钢管中，触变泥浆减阻的好坏，除了与浆液材料的配比、注浆孔的位置、注浆泵的选用、注浆压力以及注浆量有关外，还和注浆孔的结构形式、方向、大小、固定方式有关。

现有技术中的直顶钢管，通常在直顶钢管侧壁上开孔，浆液通过注浆管和注浆孔注入土方，这种方法存在注浆孔容易堵塞、直顶钢管侧壁开孔后无法重新防腐处理以及注浆方向直冲土方造成注浆效果低下的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统，以解决现有技术中钢管道顶进施工时存在的注浆孔容易堵塞、直顶钢管侧壁开孔后无法重新防腐处理以及注浆方向直冲土方造成注浆效果低下的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统，包括注浆管、注浆泵和安装板；所述注浆管与所述注浆泵连通，所述注浆管通过所述安装板固定安装于直顶钢管的外侧壁或直顶钢管的抱箍上；所述注浆管的侧壁上设置有通孔，所述通孔的外侧设置有挡泥板。

优选地，所述注浆管由多个管节依次焊接而成，位于顶入方向前端的一个管节上设置有所述通孔。该技术方案的技术效果在于：由于直顶钢管长度很长，并且在现场使用抱箍进行连接安装。同样的，注浆管也与直顶钢管具有相应的长度尺寸，通过若干个抱箍来焊接固定，才能形成相对稳定的结构，不影响直顶钢管整体的顶管井施工；另外，若干个管节分别包装运输也更为便利；同时，多个管节连接，在施工现场能够逐一焊接调整，避免在运输过程中容易给整个注浆管带来损伤的可能。

进一步，相邻两个所述管节点焊连接。该技术方案的技术效果在于：点焊是一种高速、经济的连接方法。不需要添加任何辅助材料，直接使用母材和母材溶解，这种溶解时间短，焊接点平顺牢固。此焊接无污染，对人体没什么伤害，而且环保，容易实现自动化。

进一步，所述管节的点焊长度为所述管节管径的1/15到1/5之间。该技术方案的技术效果在于：点焊长度过长则容易损伤管道母材端口，而过短则降低了焊接强度。相邻管节焊接时，点焊长度为管节管径的1/15到1/5之间为最佳的选择。例如，当管径大于800mm时，其点焊长度宜选为80～100mm。

优选地，所述管节的点焊间距小于或者等于所述管节管径的一半。该技术方案的技术效果在于：点焊间距过小，浪费了焊材，且容易损伤管道母材，点焊间距过大又影响了焊接的结构强度。相邻管节焊接时，点焊间距宜小于或等于管节管径的一半。例如，当管径大于800mm时，点焊间距不大于400mm。

进一步，所述注浆管的数量为多个，多个所述注浆管平行设置。该技术方案的技术效果在于：一方面，多个注浆管加大了注浆的流量，另一方面，多个注浆管平行设置一并安装更为牢固，能够避免单根注浆管口径过大，难以安装固定的问题。优选地，可将注浆管设置为两个或者三个。

优选地，所述注浆管和所述安装板之间采用连接钢筋固定；所述连接钢筋与所述注浆管平行，且所述连接钢筋分别与所述注浆管和所述安装板外切。该技术方案的技术效果在于：由于注浆管和直顶钢管的外侧都是圆周面，直接与平板焊接安装不够牢固，在注浆管与安装板之间，设置轴线平行的两根连接钢筋，且连接钢筋分别与注浆管和安装板外切，那么通过两个连接钢筋将注浆管焊接固定在安装板上，能够提高安装结构的稳定性。

进一步，所述注浆泵为螺杆泵。该技术方案的技术效果在于：螺杆泵的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆(称转子)和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套(称定子)。螺杆泵具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定、脉动小等优点，并且特别适用于吸排黏稠性液体。

进一步，还包括输浆管；所述输浆管用于连通所述注浆管与顶管井外的储浆池；所述注浆泵设置在所述输浆管上。该技术方案的技术效果在于：输浆管位于注浆管的后侧，较少直接接触顶管井内的泥浆和土方，需要更大的活动自由度且不要求与直顶钢管直接焊死，以利于连接注浆管与顶管井外的储浆池，利用输浆管上的注浆泵将泥浆泵入顶管井内。

进一步，所述输浆管采用钢管或高压胶管。该技术方案的技术效果在于：采用钢管制作的输浆管具有较好的强度、方便安装固定且抗震动能力强，而使用高压胶管制作的输浆管则更为灵活、拆装更换方便快捷。

本实用新型的有益效果是：注浆管固定焊接安装在直顶钢管的外侧，且注浆泵也设置在直顶钢管的外侧，故整个注浆系统的零部件易于安装、拆卸、更换和维修；通过安装板将注浆管、注浆泵固定在直顶钢管的外侧壁或直顶钢管的抱箍上，杜绝在直顶钢管的管壁开孔，避免了注浆孔容易堵塞和注浆方向直冲土方造成注浆效果低下的问题；同时，使用直顶钢管外侧的抱箍来固定注浆管，能够防止管道接口部位的防腐层撕裂剥离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统的横向剖视图；

图3为本实用新型提供的适用于钢管道顶进施工工程的第一个管节的轴测图。

附图标记：

1-土方； 2-直顶钢管； 3-抱箍；

4-注浆管； 5-注浆泵； 6-安装板；

401-管节； 7-连接钢筋； 8-输浆管；

9-通孔； 10-挡泥板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统，其中：图1为本实用新型提供的适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统的结构示意图；图2为本实用新型提供的适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统的横向剖视图，图3为本实用新型提供的适用于钢管道顶进施工工程的第一个管节的轴测图。如图1、2、3所示，适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统的主要结构包括注浆管4、注浆泵5和安装板6。具体地，注浆管4与注浆泵5连通，注浆泵5用来抽取顶管井外储浆池的泥浆。注浆管4通过安装板6固定安装在直顶钢管2的外侧壁或直顶钢管2的抱箍3上。并且，注浆管4的侧壁上设置有通孔9，通孔9的外侧设置有挡泥板10，当泥浆从通孔9中喷射而出时，挡泥板10能够将泥浆控制向四面喷射。

在市政给水、排水、中水、燃气管道工程中，钢管道顶进是工程中较为关键的一道工序，该工序直接影响直顶钢管2在顶管井中的安装效果和使用寿命。在长距离、大口径的直顶钢管2中，触变泥浆减阻的好坏，除了与浆液材料的配比、注浆孔的位置、注浆泵5的选用、注浆压力以及注浆量有关外，还和注浆孔的结构形式、方向、大小、固定方式有关。现有技术中的直顶钢管2，通常在直顶钢管2侧壁上开孔，则浆液通过注浆管4和注浆孔注入土方1，这种方法存在注浆孔容易堵塞、直顶钢管2侧壁开孔后无法重新防腐处理，以及注浆方向直冲土方1造成注浆效果低下的问题。

本实施例中的适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统，能够较好地解决上述问题。首先，注浆管4固定焊接安装在直顶钢管2的外侧，且注浆泵5也设置在直顶钢管2的外侧，故整个注浆系统的零部件易于安装、拆卸、更换和维修；另外，杜绝在直顶钢管2的管壁开孔，而利用注浆管4侧壁的通孔9进行注浆；同时，在通孔9外侧设置挡泥板10，把泥浆向四面八方散射而出，避免了注浆孔容易堵塞和注浆方向直冲土方1造成注浆效果低下的问题。另外，使用直顶钢管2外侧的抱箍3来固定注浆管4，能够防止管道接口部位的防腐层撕裂剥离。

在本实施例的可选方案中，优选地，如图1所示，注浆管4由多个管节401依次焊接而成，在位于顶入方向前端的一个管节401上设置通孔9。其中，注浆管4还可以由一个完整的钢管整体成型。在本实施例中，由于直顶钢管2长度很长，并且在现场使用抱箍3进行连接安装。同样的，注浆管4也与直顶钢管2具有相应的长度尺寸，通过若干个抱箍3来焊接固定，才能形成相对稳定的结构，不影响直顶钢管2整体的顶管井施工；另外，若干个管节401分别包装运输也更为便利；同时，多个管节401连接，在施工现场能够逐一焊接调整，避免在运输过程中容易给整个注浆管4带来损伤的可能。

在本实施例的可选方案中，进一步地，相邻两个管节401点焊连接。在本实施例中，由于点焊是一种高速、经济的连接方法。不需要添加任何辅助材料，直接使用母材和母材溶解，这种溶解时间短，焊接点平顺牢固。此焊接无污染，对人体没什么伤害，而且环保，容易实现自动化。所以，选用点焊方式来拼接管节401，是一种经济高效的方法。

在本实施例的可选方案中，进一步地，管节401的点焊长度为管节401管径的1/15到1/5之间。其中，管节401的点焊长度可以根据实际情况和工人的熟练程度自由安排。然而，点焊长度过长则容易损伤管道母材端口，而过短则降低了焊接强度。在本实施例中，根据实际的操作试验数据得出，相邻管节401焊接时，点焊长度为管节401管径的1/15到1/5之间为最佳的选择。例如，当管径大于800mm时，其点焊长度宜选为80～100mm。并且，点焊的多个焊点沿焊接曲线平均分布，也是加强焊接强度的优选方法。

在本实施例的可选方案中，进一步地，管节401的点焊间距小于或者等于所述管节401管径的一半。根据施工经验，点焊间距过小，浪费了焊材，且容易损伤管道母材，点焊间距过大又影响了焊接的结构强度。在本实施例中，根据实际的操作试验数据得出，相邻管节401焊接时，点焊间距宜小于或等于管节401管径的一半。例如，当管径大于800mm时，点焊间距不大于400mm。

在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，注浆管4的数量为多个，多个注浆管4平行设置。在本实施例中，一方面，多个注浆管4加大了注浆的流量，另一方面，多个注浆管4平行设置一并安装更为牢固，能够避免单根注浆管4口径过大，难以安装固定的问题。优选地，将注浆管4设置为两个或者三个。

在本实施例的可选方案中，如图2所示，优选地，注浆管4和安装板6之间采用连接钢筋7固定；连接钢筋7与注浆管4平行，且连接钢筋7分别与注浆管4和安装板6外切。其中，注浆管4也可以直接焊接在直顶钢管2或者抱箍3上。在本实施例中，由于注浆管4和直顶钢管2的外侧都是圆周面，注浆管4直接与平板焊接安装不够牢固，在注浆管4与安装板6之间，设置轴线平行的两根连接钢筋7，且连接钢筋7分别与注浆管4和安装板6外切，那么通过两个连接钢筋7将注浆管4焊接固定在安装板6上，能够提高安装结构的稳定性。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，注浆泵5优选为螺杆泵。其中，注浆泵5也可以使用离心泵、柱塞泵等其他形式类型的泵。在本实施例中，螺杆泵的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆(称转子)和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套(称定子)。螺杆泵具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定、脉动小等优点，并且特别适用于吸排黏稠性液体。非常适合作为泥浆在顶管井内的输送动力装置。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统还包括输浆管8，注浆泵5安装在输浆管8上。具体地，输浆管8用于连通注浆管4与顶管井外的储浆池，利用注浆泵5将泥浆泵入顶管井内。其中，输浆管8还可以使用注浆管4直接替代，由注浆管4从顶管井前端延伸至外侧顶管井外的储浆池。在本实施例中，输浆管8位于注浆管4的后侧，较少直接接触顶管井内的泥浆和土方1，需要更大的活动自由度且不要求与直顶钢管2直接焊死，以利于连接注浆管4与顶管井外的储浆池，将泥浆引入顶管井内。

在本实施例的可选方案中，进一步地，输浆管8采用钢管或高压胶管。在本实施例中，采用钢管制作的输浆管8具有较好的强度、方便安装固定且抗震动能力强，而使用高压胶管制作的输浆管8则更为灵活、拆装更换方便快捷。

综上所述，适用于钢管道顶进施工工程的注浆系统使用多个管节401依次焊接形成注浆管4，方便了注浆系统的包装、运输和组装；根据实际施工经验，点焊的长度控制在管节401管径的1/15～1/5之间；点焊的间距控制在小于或者等于管节401管径的一半；为了增强安装紧固效果，注浆管4设置两根，每一根均通过两个连接钢筋7焊接固定于直顶钢管2或者直顶钢管2的抱箍3上。同时，优选采用脉动小、适用于黏稠性液体输送的螺杆泵作为吸排动力装置。另外，还在注浆管4后端连接具有活动自由度的钢管或高压胶管，方便储浆池中泥浆的抽取。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。