热力机械顶管接口的制作方法
【专利摘要】热力机械顶管接口，有利于稳定接口结构，预防接口渗漏，从而提高热力管网的安全运行质量，其特征在于，包括第一根钢筋混凝土管后端和第二根钢筋混凝土管前端，所述后端与所述前端通过承口端面胶板对接，所述前端设置有钢承口，所述钢承口包括钢承口套接部和钢承口固定部，所述后端被套接在所述钢承口套接部中，所述钢承口固定部的内周面固定结合于所述前端的钢筋混凝土上，所述钢承口固定部的内周面上依次设置有锚固装置和止水钢条，所述后端包括依次设置的后端第一插接部、沟槽和后端第二插接部，所述沟槽内嵌入楔形硫化硅橡胶胶圈，所述楔形硫化硅橡胶胶圈的楔形底部固定在所述沟槽内，楔形顶部受压结合于所述钢承口套接部的内周面。
【专利说明】热力机械顶管接口
【技术领域】
[0001]本发明涉及热力工程中非开挖隧道铺管用的热力机械顶管技术，特别是一种热力机械顶管接口，有利于稳定接口结构，预防接口渗漏，从而提高热力管网的安全运行质量。
【背景技术】
[0002]热力工程建设中的热力管道铺设对于城市建设、城市环境有着重大的影响。开挖施工使道路质量变差、破坏环境，同时给人们的生活、工作带来诸多不便，施工成本越来越高。因此，非开挖技术在热力工程建设中的应用得到推广和重视。非开挖技术是指在不开挖或只开挖少量作业坑的条件下，利用岩土钻掘技术进行管沟铺设，具有高效、优质、成本适中、对环境友善、不影响交通、不污染环境等优点。在某些情况下，例如复杂的城市地段或者老城区等，非开挖技术往往比开挖法施工周期短、综合成本低、安全性好。
[0003]在非开挖技术中，发明人结合热力工程、特别是热力管沟铺设的领域技术特性，一直关注土压平衡机械顶管微型隧道技术。所谓土压平衡是以顶管掘进机土舱内泥土的压力来平衡顶管掘进机所处土层的土压力和地下水压力。土压平衡机械顶管微型隧道技术的特点是工程造价低，施工速度较快，安全生产有保证，结构质量稳定，沉降易于控制在允许范围之内，对周边环境、建筑物和居民出行影响小，一次性穿越距离较长，综合效益好。如果能将微型隧道技术应用在热力工程的建设中，将会大大提高施工安全和施工质量，加快施工速度，减小对城市交通及环境的影响，为大城市热力的发展提供强有力的保障。
[0004]机械顶管技术涉及顶管机械，例如土压平衡顶管机等，在推进管前端装上掘进机械，利用掘进机进行掘土、破碎、输送等，利用顶管机械使得顶管与顶管之间首尾相接。因此，顶管与顶管之间的连接接口是确保热力管沟工程质量的关键技术之一。
【发明内容】
[0005]本发明针对将非开挖微型隧道技术应用在热力工程建设中的特点，特别是非开挖隧道铺管用的热力机械顶管技术需求，提供一种热力机械顶管接口，有利于稳定接口结构，预防接口渗漏，从而提高热力管网的安全运行质量。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]热力机械顶管接口，其特征在于，包括第一根钢筋混凝土管后端和第二根钢筋混凝土管前端，所述后端与所述前端通过承口端面胶板对接，所述前端设置有钢承口，所述钢承口包括钢承口套接部和钢承口固定部，所述后端被套接在所述钢承口套接部中，所述钢承口固定部的内周面固定结合于所述前端的钢筋混凝土上，所述钢承口固定部的内周面上依次设置有锚固装置和止水钢条，所述锚固装置锚固在所述前端的钢筋混凝土中，所述止水钢条为无缝结合在所述钢承口固定部的内周面上的闭合环，所述闭合环嵌入在所述前端的钢筋混凝土中，所述后端包括依次设置的后端第一插接部、沟槽和后端第二插接部，所述第二插接部低于钢筋混凝土管外周面，所述第一插接部低于所述第二插接部，所述沟槽内嵌入楔形硫化娃橡胶胶圈，所述楔形硫化娃橡胶胶圈的楔形底部固定在所述沟槽内，楔形顶部受压结合于所述钢承口套接部的内周面。
[0008]所述前端的钢筋混凝土端面上与所述钢承口固定部的内周面交汇处具有接缝槽，所述接缝槽内固定有密封填料。
[0009]所述承口端面胶板的内环面与钢筋混凝土管内周面交汇处具有水泥砂浆勾缝。
[0010]所述锚固装置包括第一组锚固件和第二组锚固件，每一个锚固件包括连接成阶梯状的锚固件上水平段、锚固件垂直段和锚固件下水平段，所述锚固件上水平段固定在所述钢承口固定部的内周面上。
[0011]所述第一组锚固件和第二组锚固件之间设置有遇水膨胀胶条，所述遇水膨胀胶条贴合在所述钢承口固定部的内周面上。
[0012]所述钢承口套接部的入口处具有喇叭形坡口，所述钢承口采用16Mn钢材料或不锈钢材料，所述钢承口的外周面与钢筋混凝土管外周面平齐。
[0013]所述钢承口的外周面上具有环氧富锌防锈漆涂层。
[0014]所述止水钢条采用16Mn钢材料或不锈钢材料。
[0015]所述止水钢条为实心方钢。
[0016]所述承口端面胶板预先固定在所述后端的钢筋混凝土端面上。
[0017]本发明技术效果如下:本发明热力机械顶管接口，通过在既在前端设置止水钢条，又在后端设置楔形硫化硅橡胶胶圈，同时还设置了承口端面胶板，能够有效预防接口渗漏，充分保障了防水性能。承口端面胶板的设置有利于顶管施工，在顶推过程中可防止承口端面之间硬性接触，起到缓冲作用，完成顶推施工后，承口端面胶板在沿管道轴向的厚度被压缩，产生压缩应力，可防止接触面渗漏。因此承口端面胶板的设置实现了缓冲和防水的双重作用效果。
[0018]遇水膨胀胶条(也称密封条)设置在钢承口固定部的钢筒与混凝土的接触面之间，主要是防止管道成型或顶推时在两种材质之间形成的松动缝隙渗漏水，同时有利于长期使用后因钢筒锈蚀产生界面松动缝隙渗水的阻挡。该密封条有遇水后体积成多倍膨胀的特性，在有限空间内膨胀后会产生较大的膨胀应力，能够有效阻止水渗漏。遇水膨胀胶条采用聚醚型聚氨酯。在防水能力的装配试验中，聚醚型聚氨酯遇水膨胀胶条在防渗漏方面能够实现显著的或者说超出预想的较好效果。
[0019]楔形硫化娃橡胶胶圈粘合在沟槽中,粘合剂经过优选，采用硫化型娃橡胶粘合剂。在防水能力的装配试验中，硫化型硅橡胶粘合剂在防渗漏方面能够实现显著的或者说超出预想的优异效果。在隧道管道工程中广泛使用的粘合剂是氯丁酚醛粘合剂，环氧树脂、市售瞬干胶水等是常规选择的粘合剂。经过对比试验，硫化型硅橡胶粘合剂既便于操作，效果又好。
[0020]承口端面胶板预先固定在所述后端的钢筋混凝土端面上，固定方式采用粘合剂固定，承口端面胶板为硫化硅橡胶材料，粘合剂采用硫化型硅橡胶粘合剂。理由与楔形硫化硅橡胶胶圈粘合相同。热力管通常工作环境的温度较高，经过研究和试验，硅橡胶优良的耐高温、耐老化性能能够长期适合热力管的工作环境。
[0021]密封填料(又称密封膏)是在管道成型后在承口钢筒与混凝土接缝处灌封的密封材料，主要作用是防止管道成型或顶推时在两种材质之间形成的松动缝隙渗漏水，该密封填料同时具有对管道成型缺陷后期修补的作用。密封填料经过优选，采用聚氨酯密封膏。在防水能力的装配试验中，聚氨酯密封膏在防渗漏方面能够实现显著的或者说超出预想的较好效果。
[0022]本发明符合微型隧道技术应用在热力工程的建设中的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是实施本发明的热力机械顶管接口结构示意图。
[0024]图中附图标记列示如下:1_钢筋混凝土管，2-钢承口套接部，3-楔形硫化硅橡胶胶圈，4-密封填料，5-止水钢条，6-遇水膨胀胶条，7-承口端面胶板，8-水泥砂浆勾缝，9-第一组锚固件，10-钢承口固定部，11-第二组锚固件，12-第二根钢筋混凝土管前端，13-第一根钢筋混凝土管后端，14-钢筋混凝土管内周面，15-钢筋混凝土管外周面，16-后端第二插接部，17-后端第一插接部，18-锚固件上水平段，19-锚固件垂直段，20-锚固件下水平段，21-沟槽。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图(图1)对本发明进行说明。
[0026]图1是实施本发明的热力机械顶管接口结构示意图。热力机械顶管接口就是依次连接的热力机械顶管之间的连接结构。一根热力管本身既包括前端也包括后端，在连接时后一根热力管的前端结合前一根热力管的后端。这里的热力管是钢筋混凝土管I的简称。热力机械顶管接口，其特征在于，包括第一根钢筋混凝土管后端13和第二根钢筋混凝土管前端12，所述后端13与所述前端12通过承口端面胶板7对接，所述前端12设置有钢承口，所述钢承口包括钢承口套接部2和钢承口固定部10，所述后端13被套接在所述钢承口套接部2中，所述钢承口固定部10的内周面固定结合于所述前端12的钢筋混凝土上，所述钢承口固定部10的内周面上依次设置有锚固装置和止水钢条5，所述锚固装置锚固在所述前端12的钢筋混凝土中，所述止水钢条5为无缝结合在所述钢承口固定部10的内周面上的闭合环，所述闭合环嵌入在所述前端12的钢筋混凝土中，所述后端13包括依次设置的后端第一插接部17、沟槽21和后端第二插接部16，所述第二插接部16低于钢筋混凝土管外周面15，所述第一插接部17低于所述第二插接部16，所述沟槽21内嵌入楔形硫化硅橡胶胶圈3，所述楔形硫化硅橡胶胶圈3的楔形底部固定在所述沟槽21内，楔形顶部受压结合于所述钢承口套接部2的内周面。楔形硫化硅橡胶胶圈3粘合在沟槽21中，粘合剂经过优选，采用硫化型硅橡胶粘合剂。所述前端12的钢筋混凝土端面上与所述钢承口固定部10的内周面交汇处具有接缝槽，所述接缝槽内固定有密封填料4。所述承口端面胶板7的内环面与钢筋混凝土管内周面14交汇处具有水泥砂浆勾缝8。所述锚固装置包括第一组锚固件9和第二组锚固件11，每一个锚固件包括连接成阶梯状的锚固件上水平段18、锚固件垂直段19和锚固件下水平段20，所述锚固件上水平段18固定在所述钢承口固定部10的内周面上。所述第一组锚固件9和第二组锚固件11之间设置有遇水膨胀胶条6，所述遇水膨胀胶条6贴合在所述钢承口固定部的内周面上。遇水膨胀胶条6采用聚醚型聚氨酯。在防水能力的装配试验中，聚醚型聚氨酯遇水膨胀胶条在防渗漏方面能够实现显著的或者说超出预想的较好效果。所述钢承口套接部2的入口处具有喇叭形坡口，所述钢承口采用16Mn钢材料或不锈钢材料，所述钢承口的外周面与钢筋混凝土管外周面平齐。所述钢承口的外周面上具有环氧富锌防锈漆涂层。所述止水钢条5采用16Mn钢材料或不锈钢材料。所述止水钢条5为实心方钢。所述承口端面胶板7预先固定在所述后端13的钢筋混凝土端面上。承口端面胶板7为硫化硅橡胶材料，固定方式采用粘合剂固定，粘合剂采用硫化型硅橡胶粘合剂。本发明符合微型隧道技术应用在热力工程的建设中的特点。所述钢筋混凝土管的外径不大于3米。
[0027]在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
【权利要求】
1.热力机械顶管接口，其特征在于，包括第一根钢筋混凝土管后端和第二根钢筋混凝土管前端，所述后端与所述前端通过承口端面胶板对接，所述前端设置有钢承口，所述钢承口包括钢承口套接部和钢承口固定部，所述后端被套接在所述钢承口套接部中，所述钢承口固定部的内周面固定结合于所述前端的钢筋混凝土上，所述钢承口固定部的内周面上依次设置有锚固装置和止水钢条，所述锚固装置锚固在所述前端的钢筋混凝土中，所述止水钢条为无缝结合在所述钢承口固定部的内周面上的闭合环，所述闭合环嵌入在所述前端的钢筋混凝土中，所述后端包括依次设置的后端第一插接部、沟槽和后端第二插接部，所述第二插接部低于钢筋混凝土管外周面，所述第一插接部低于所述第二插接部，所述沟槽内嵌入楔形硫化娃橡胶胶圈，所述楔形硫化娃橡胶胶圈的楔形底部固定在所述沟槽内，楔形顶部受压结合于所述钢承口套接部的内周面。
2.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述前端的钢筋混凝土端面上与所述钢承口固定部的内周面交汇处具有接缝槽，所述接缝槽内固定有密封填料。
3.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述承口端面胶板的内环面与钢筋混凝土管内周面交汇处具有水泥砂浆勾缝。
4.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述锚固装置包括第一组锚固件和第二组锚固件，每一个锚固件包括连接成阶梯状的锚固件上水平段、锚固件垂直段和锚固件下水平段，所述锚固件上水平段固定在所述钢承口固定部的内周面上。
5.根据权利要求4所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述第一组锚固件和第二组锚固件之间设置有遇水膨胀胶条，所述遇水膨胀胶条贴合在所述钢承口固定部的内周面上。
6.根据权利要 求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述钢承口套接部的入口处具有喇叭形坡口，所述钢承口采用16Mn钢材料或不锈钢材料，所述钢承口的外周面与钢筋混凝土管外周面平齐。
7.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述钢承口的外周面上具有环氧富锌防锈漆涂层。
8.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述止水钢条采用16Mn钢材料或不锈钢材料。
9.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述止水钢条为实心方钢。
10.根据权利要求1所述的热力机械顶管接口，其特征在于，所述承口端面胶板预先固定在所述后端的钢筋混凝土端面上。
【文档编号】F16L1/06GK104019280SQ201410214428
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】张玉成, 牛小化, 刘艳芬, 武卫平, 董乐意, 杨红都, 董淑棉, 张桂林, 王克彪, 刘国庆, 陈晓清, 伍克平, 张陶梅, 王东平 申请人:北京特泽热力工程设计有限责任公司