专利名称：玻璃钢夹砂顶管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种玻璃钢夹砂顶管，特别是一种管头和管尾带有金属层外壁和增强部件的具有优秀承受顶力能力的玻璃钢夹砂顶管。
背景技术：
在市政管道铺设工程中，现在一般有两种方式一种是开敞式大开挖方式，即将地面全面挖开，把管子相互套设连接放置下去，再辅上泥土填平即可，这种方式需要的管子是预制好的，连接和铺设过程中不承受压力或顶力，施工较为简单方便。另一种方式是施工受到具体环境限制，诸如建筑物等，而不能采用大开挖方式铺设管道，只能预挖工作坑，在工作坑作业，将管子一段一段在地下一定深度位置向前顶进穿过，这种作业环境需要管子的端部设有顶管部分，管子之间的连接通过套环密封连接。
玻璃钢夹砂顶管作为一种新型的复合材料管道，具有质轻、高强、耐腐蚀、寿命长等特点，现已广泛应用于顶管工程中。现有技术的玻璃钢夹砂顶管一般由管头、管身和管尾组成，其中管头、管尾在施工时通过套环连接，管身采用纤维层和石英砂或碳酸钙层结构，管头和管尾采用纤维层结构。在上述结构中，管身的纤维层和石英砂或碳酸钙层结构主要用于提供所需的环向刚度，并降低生产成本，管头和管尾采用的纤维层结构主要用于提供顶进时所需的轴向强度。由于施工顶进中管头和管尾受力很大，现有技术的管头和管尾有时不能承受顶力，导致玻璃钢夹砂顶管出现损伤乃至破坏情况，更严重的是使管头和管尾端部被压碎而不可收拾，引起顶管工程段报废事故，影响工程质量和进度。
此外，现有技术玻璃钢夹砂顶管的管头、管尾外表面为树脂基体的纤维层，因传统加工工艺所至，不能保证管径尺寸和表面平整度，施工时管头、管尾与金属套管连接时存在不合理的配合间隙，使玻璃钢夹砂顶管在顶进过程中可能出现两管端的相对错动，导致顶进阻力迅速增加。轻者造成密封效果失效，重者造成管头、管尾撕裂，顶管施工停顿。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有玻璃钢夹砂顶管存在的技术问题，提供一种新型结构的玻璃钢夹砂顶管，提高了玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力，具有强度高、加工容易等优点，并且能够保证管道配合的合理间隙。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种玻璃钢夹砂顶管，包括管头、管身和管尾，所述管身以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以石英砂或碳酸钙为填料层，所述管头和管尾以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以金属层为外壁，其端面还设置有与所述金属层固接的增强部件。
所述增强部件可以为环形端盖，扣合在管头和管尾端部，覆盖管头和管尾端部的截面；也可以由环形端盖和环形套构成，所述环形端盖扣合在管头和管尾端部，覆盖管头和管尾端部的截面，所述环形套套设在管头、管尾段上。进一步地，所述金属层靠近端面的表面上设置有小凹台，所述环形套设置在所述小凹台上，并与金属层固接。
在上述技术方案中，所述金属层为加强环，可以沿管壁同轴设置在管头、管尾段上，也可以沿管壁同轴连续设置在管头、管身和管尾上。
在上述技术方案中，所述管头和管尾的外径小于所述管身的外径，形成具有凹台结构的管头和管尾。所述凹台上设有用于套设密封橡胶圈的一个或多个凹槽和用于注浆减阻的一个或多个注浆孔。所述密封橡胶圈可以为遇水膨胀密封橡胶圈，也可以为锲形密封橡胶圈。
本实用新型提供了一种新型结构的玻璃钢夹砂顶管，通过在管头和管尾的表面设置金属层和在端面设置增强部件，提高了玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力，同时使管头和管尾与金属套管具有合理的配合间隙。本实用新型在顶进施工时，管头和管尾的增强部件接触，增强部件通过与其固接成一体的金属层提高了玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力，并将压力有效地传递出去。金属层设置在管头和管尾的外表面，使管头和管尾与金属套管的配合间隙合理，大大降低了传统施工顶进的压力。
本实用新型玻璃钢夹砂顶管通过金属层和增强部件的结构设计，不仅大大提高了玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力，可以满足长距离顶进的要求，提高施工进度，而且使管头和管尾与金属套管的配合间隙更加合理，大大降低了传统施工顶进的压力，同时减少了在左右顶力不同或进行纠偏等操作中减小管头和管尾损伤的可能性，提高了施工质量。此外，本实用新型还具有良好的密封性能。
以下结合附图对本实用新型做进一步详细地说明。
图1为本实用新型玻璃钢夹砂顶管结构示意图；图2为本实用新型整体金属层的结构示意图；图3为本实用新型分段金属层的结构示意图；图4为本实用新型环形套的结构示意图；图5为本实用新型管头和管尾结构示意图。
附图标记说明1-管身； 2-管头；3-管尾；4-金属层； 41-小凹台； 5-增强部件；51-环形端盖； 52-环形套； 61-凹槽；62-密封橡胶圈；7-注浆孔。
具体实施方式
图1为本实用新型玻璃钢夹砂顶管结构示意图，包括管身1、管头2、管尾3和增强部件5，其中管身1以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以石英砂或碳酸钙为填料层构成。管头2和管尾3以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以金属层为外壁构成。增强部件5设置在管头和管尾的端部，与金属层4固接并紧密贴合在端面上。施工时相邻两顶管的管头和管尾通过套环连接，管头和管尾的增强部件5直接接触。
本实用新型提出了一种新型结构的玻璃钢夹砂顶管，采用在管头、管尾的纤维层外设置金属层4和在端面设置增强部件5的组合技术方案。本实用新型合理地设计了金属层4和增强部件5的结构，利用金属层4和增强部件5的增强作用，即使在单次顶进长度较长、左右顶力不同或进行纠偏等操作时，也能保证本实用新型玻璃钢夹砂顶管具有良好的承受顶力能力。金属层4设置在管头和管尾的外表面，使管头和管尾与金属套管的配合间隙更加合理，大大降低了传统施工顶进的压力。
在本实用新型上述技术方案的设计思想下，本实用新型玻璃钢夹砂顶管可以有多种结构形式，下面通过具体实施例子以说明。
实施例一图2为本实用新型整体金属层的结构示意图。如图2所示，本实用新型玻璃钢夹砂顶管包括管身1、管头2、管尾3和增强部件5，金属层4设置在管头和管尾的外表面，并连续设置在管身1的纤维层内。增强部件5为环形端盖结构，设置在管头和管尾的端面上，其内、外缘直径与管头和管尾的内、外径相同。增强部件5与金属层4固接，并紧密贴合在管头和管尾的端面上。
在本实施例中，金属层4形成筒体结构，中间部分包含在管身的纤维层内，可以从整体上加强玻璃钢夹砂顶管的刚度，提高了玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力。增强部件5与金属层4固接成一体，可以有效地传递顶力。由于管头和管尾的外表面为金属层4，可以精确地保证管头和管尾的外径，当与金属套管连接配合时，具有合理的配合间隙，顶进过程中不会出现管端错动，大大减少了顶进阻力。当然，金属层4除设置在外层以外，纤维层内也可以设置一层或多层。金属层4和增强部件5可以为不锈钢制品，也可以是其它防锈金属制品。
实施例二图3为本实用新型分段金属层的结构示意图。与图2所示的技术方案相比，本实施例的金属层4分别设置在管头和管尾。增强部件5为环形端盖结构，设置在管头和管尾的端面上，与金属层4固接。本实施例的技术方案可以在管身具有足够刚度情况下以加强管头和管尾的承受顶力能力为主。实际上，增强部件5通过金属层4已经有效地传递了顶力，所以也能达到提高玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力的作用。当然，管头和管尾的金属层4除设置在外层外，其纤维层内也可以设置一层或多层。
实施例三图4为本实用新型环形套的结构示意图。如图4所示，增强部件5由环形端盖和环形套组成，环形端盖51设置在管头和管尾的端面上，其内缘直径与管头和管尾的内径相同，环形套52设置在金属层4表面上，形成对管头和管尾的整体包覆结构。金属层4表面上设置有小凹台41，环形套52设置在小凹台41上，与金属层4固接成一体。本实施例的结构形式使管头和管尾、金属层和增强部件成为一整体。
实施例四图5为本实用新型管头和管尾的结构示意图。如图6所示，管头和管尾段上可以设置一个或多个凹槽61，凹槽61内设置橡胶密封圈62，密封橡胶圈62可防止管内液体通过两顶管连接的缝隙外漏。此外，本实用新型的管头或管尾上还设有一个或多个注浆孔7，用于施工时注浆减阻，减少顶进力。
显然，实施例一至实施例四的技术方案既可以单独存在，也可以相互组合成为新的技术方案，这里不在赘述。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种玻璃钢夹砂顶管，包括管头、管身和管尾，所述管身以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以石英砂或碳酸钙为填料层，其特征在于，所述管头和管尾以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以金属层为外壁，其端面还设置有与所述金属层固接的增强部件。
2.如权利要求1所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述增强部件为环形端盖，所述环形端盖扣合在管头和管尾端部，覆盖管头和管尾端部的截面。
3.如权利要求1所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述增强部件由环形端盖和环形套构成，所述环形端盖扣合在管头和管尾端部，覆盖管头和管尾端部的截面，所述环形套套设在管头、管尾段上。
4.如权利要求3所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述金属层靠近端面的表面上设置有小凹台，所述环形套设置在所述小凹台上，并与金属层固接。
5.如权利要求1-4任一所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述金属层为加强环，沿管壁同轴设置在管头、管尾段上。
6.如权利要求1-4任一所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述金属层为加强环，沿管壁同轴连续设置在管头、管身和管尾上。
7.如权利要求1-4任一所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述管头和管尾的外径小于所述管身的外径，形成具有凹台结构的管头和管尾。
8.如权利要求7所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述凹台上设有用于套设密封橡胶圈的一个或多个凹槽。
9.如权利要求8所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述密封橡胶圈为遇水膨胀密封橡胶圈或锲形密封橡胶圈。
10.如权利要求7所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于，所述凹台上设有用于注浆减阻的一个或多个注浆孔。
专利摘要本实用新型涉及一种玻璃钢夹砂顶管，包括管头、管身和管尾，管身以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以石英砂或碳酸钙为填料层，管头和管尾以树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料层，以金属层为外壁，其端面还设置有与所述金属层固接的增强部件。金属层可大幅度提高本实用新型的整体刚度，提高了玻璃钢夹砂顶管承受顶力能力，增强部件很好地起到了保护管头和管尾的作用。金属层设置在管头和管尾外表面，合理设置了管头和管尾与连接套管的配合间隙，大大降低了施工顶进压力。本实用新型不仅大大提高了可承受的顶进压力，满足长距离顶进要求，而且减少了在左右顶力不同或进行纠偏等操作中减小管头和管尾损伤的可能性，提高了施工质量。
文档编号F16L21/00GK2872032SQ20052012878
公开日2007年2月21日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者司金峰 申请人:陕西竞业玻璃钢有限公司