用于极端环境的非开挖回拉防水管帽的制作方法

本实用新型涉及非开挖技术，特别是一种用于极端环境的非开挖回拉防水管帽。

背景技术：

非开挖技术（trenchlesstechnologyorno-dig）是指利用岩土钻掘、定向测控等技术手段。通常在城市建设的过程中，城市街道已经铺装完毕，天然气管道不能直接开挖，此时需要更先进的管道非开挖技术进行施工，非开挖技术就是在工程施工扩孔钻头需要向孔中注入泥浆，泥浆渗透到孔壁中，通过扩孔钻头的挤压和磨擦，起到对孔壁的维护和稳定作用。因此在pe管回拉拖管过程中，回拉头会受到孔中注入的泥浆的挤压，如果密封不严密，泥浆水很容易通过回拉头进入pe管中。pe管在导向孔是曲线形状，一旦进水后就会在低点聚集，形成“水袋”，难以消除，给以后的运营带来很多问题。

通常施工队都采用自制的pe管回拉头，比如用圆木契入pe管敲紧，利用圆木和管壁贴合防水。另外就是pe管加管帽，通过绑扎或加铆钉或螺帽的方法加固回拉头。这些方法防水性能不强，容易渗水，特别是拖拉几次后渗水的现象较多。

专利号zl201821089868.3和zl201821089921.x转化成产品后，在非开挖施工中防水效果非常好，解决了长期困扰回拉头进水的问题。但随着时间的推移，产品的问题也暴露出来：水平定向钻机通常是在扩孔完成后向孔中注入泥浆，泥浆渗透到孔壁中，起到泥浆护壁作用。孔径比管径大200mm，因此pe管回拉防水管帽受牵引力会很顺利回拖到位。但有时碰到某一段地质结构为含砾石黏土或风化岩，成孔后上部会有部分砾石坍塌，砾石为不规则多面体，尖角、尖碐会卡住被牵引的pe管。这时施工人员就要将钻杆逆向倒退，或者来回进退几次，修整隧道成孔或将坍塌的砾石修整为平面向上再进行牵引。因为zl201821089868.3和zl201821089921.x专利产品只考虑了通常情况的牵引力，工作中钢制拉头和pe管帽相互受压，材料、结构都没有问题；但是如果回车倒退，产生的推力会大于10000kn的力，这种推力作用在产品中就成为钢制拉头和pe管帽内壁的拉力，粘合剂云石胶很容易被拉力破坏，使钢制拉头和pe管帽内壁被拉开。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于极端环境的非开挖回拉防水管帽。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：一种用于极端环境的非开挖回拉防水管帽，它包括管帽及轴向设于管帽内部的回拉头，该回拉头的头部伸出管帽外并在其顶端固定有销孔板，所述的回拉头为头部封闭的钢管结构，回拉头套装于管帽内，回拉头和管帽的管壁上分别设有若干个交叉孔，若干根钢筋两端分别插入回拉头和管帽管壁上的交叉孔内；

回拉头内填充有c30细石混凝土，并在回拉头尾部用夹板密封。

作为本方案的进一步优化，所述的交叉孔间隔分布，且相邻的两个孔的孔腔为90度交叉。

作为本方案的进一步优化，所述的夹板为两层pvc档板之间填充硅酮胶构成。

作为本方案的进一步优化，所述的管帽与回拉头之间通过云石胶粘接固定。

本实用新型用于极端环境的非开挖回拉防水管帽，与现有技术比较，具有如下优点

1、耐久性、耐火性好(与钢结构比较)，钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下一般是不需要经常性的保养和维修，也具有较强的耐火性能钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下一般是不需要经常性的保养和维修，也具有较强的耐火性能。

2、整体性好，结实耐用。

3、可模性好，新搅拌的混凝土是可以塑的，可以根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。

4、比钢结构节约钢材、简化工艺、降低成本。本装置将pe管、钢筋混凝土有效的结合起来，将它们的优点发挥都极致简单实用、浑然一体。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图中，管帽1、回拉头2、钢筋3、c30细石混凝土4、pvc档板5、硅酮胶6、销孔板7、交叉孔8。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型用于极端环境的非开挖回拉防水管帽，它包括管帽1及轴向设于管帽1内部的回拉头2，所述的管帽1与回拉头2之间通过云石胶粘接固定。该回拉头2的头部伸出管帽1外并在其顶端固定有销孔板7，所述的回拉头2为头部封闭的钢管结构，回拉头2套装于管帽1内，回拉头2和管帽1的管壁上分别设有若干个交叉孔8，所述的交叉孔8间隔分布，且相邻的两个孔的孔腔为90度交叉。若干根钢筋3两端分别插入回拉头2和管帽1管壁上的交叉孔8内；回拉头2内填充有c30细石混凝土4，并在回拉头2尾部用夹板密封。所述的夹板为两层pvc档板5之间填充硅酮胶6构成。

本实用新型构造及工作原理如下：pe管帽与600mm长的pe短管热熔连接后过刮去外侧翻遍形成管帽，用翻砂铸造工艺浇筑出锻钢毛坯，经过车床加工制成钢制管状回拉头，管道壁厚8mm，用云石胶与pe管件粘紧，此为第一道防水；将管帽和回拉头的组合件按图示用钻机沿直径方向开口立体十字交叉孔，孔经φ22，穿φ20钢筋，每层开孔中心间距60mm，形成立体交叉钢筋。根据管径的大小，de160设置两组十字交叉钢筋、de315设置四组。将组合件朝上固定，向内腔浇筑c30细石混凝土，待c30细石混凝土达到规范要求强度后，用建筑用硅酮胶平摊在硅酮胶表面上，厚度10mm，硅酮胶此为第二道防水；用6mm厚，直径与管帽内径相符的pvc档板贴紧硅酮胶，里侧（左侧）粘合在8mm厚硅酮结构密封胶上，用一块比管帽内径小1~2mm的pvc板放在建筑用硅酮胶上，板外径的缝隙再用建筑耐候胶密实。此为第三道防水结构；所用硅酮胶必须达到国家强制标准《建筑用硅酮结构密封胶》(gb16776)的要求。圆钢坯在车床上车出的钢制回拉件与pe内径及管帽顶弧曲线相符。钢制回拉件销孔板的销孔直径为φ35。成品的pe管非开挖回拉防水管帽后再连接0.5~0.6mpe的短管，可以反复工作50次，再接新短管。

1、为提高产品的抗拉能力，我们要求将原来pe80材质改变为pe100，增加了pe管母体的抗拉能力；

2、钢制回拉头材质为45号优质合金钢，机械加工性能强、屈服强度高，经久耐用。

3、本装置三道防水结构，材料工艺各不相同、相辅相成，经得住任何不利的工作环境和多次疲劳使用的考验。

4、将回拉头受力通过φ20螺纹钢巧妙地分解到钢制回拉头管壁、云石胶、pe管壁及混凝土，5~10倍的超出了pe管最大回拖力。

5、极大的发挥了了钢筋和混凝土这两种材料的力学和密封特性，本装置的三道防水在拖管回拉不仅保证了受力强度，而且保证了防水绝对可靠。在实际制作中钢制回拉头上φ22孔经穿φ20钢筋，虽然有水泥浆固化本身起到防水效果，我们仍然可以用耐候胶封口，做到加强级的防水效果。

6、在实际施工应用中，本装置代用性强。通常天然气工程可用于非开挖回拉的pe管型号有六种110/160/200/250/315/355，前面我们说过，由于本装置是钢管加钢筋混凝土结构，它的抗拉强度远远大于pe管母体抗拉强度（5~10倍），因此我们选用两种规格型号，就可以涵盖六种规格。也就是说只要制作了de160规格，短管后加de110*160变径可用于de110规格的管道，加de160*200变径可用于de200规格的管道。同样制作了de315规格，短管后加de250*315变径可用于de250规格的管道，加de315*355变径可用于de355规格的管道。

在施工中，回扩孔通常比母管直径大200mm。比如de110管道扩孔到φ300，de160的装置肯定可以通过；de250管道扩孔到φ500，de315的装置肯定可以通过。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。