专利名称：离心浇铸纤维增强复合材料顶管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种给、排水领域中广泛使用的管道，主要运用于在不能开挖面层土壤的条件下，能够直接穿越公路、铁道、江河、地面建筑物以及各种地下构筑物，是能够适用于各种恶劣环境条件下的玻璃钢注浆式顶管。
背景技术：
现有的顶管材料主要为钢质顶管、钢筋混凝土顶管。钢质顶管在使用中，存在着耐腐蚀性差，使用寿命短的缺点；钢筋混凝土顶管在使用中，因为管壁质量大、易结垢、承受内压的能力差的缺点，还必须内外进行防腐处理，从而增加了表面的摩擦阻力，故在顶进过程中需要的顶力非常大，并且一次顶进长度非常有限，极不适宜穿越如江、河、大面积地面建筑物以及各种地下大面积构筑物等。由此可见，现有的顶管材料耐腐蚀性差、重量大、易结垢。传统连接方式还存在易锈蚀断裂脱落、使用寿命短、难顶进等问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提出一种耐腐蚀，质量轻，减阻效果明显， 易顶进，一次顶进距离长，内、外壁光滑，内部流体阻力小，外部摩擦阻力小的离心浇铸纤维增强复合材料顶管。为实现上述目的，本发明的离心浇铸纤维增强复合材料顶管，包括管身和设置在所述管身两端的连接端部，其中管身结构由以树脂为基体，石英砂为填料，玻璃纤维缠绕纱为增强材料构成；管身两端设置由纯纤维层或半纯纤维半石英砂砂浆层组成的连接端部， 其中一个连接端部设有数个注浆孔。其中，可在所述连接端部的周面均设有密封槽。另外，在两根管道的连接处，通过钢套环和设置在所述密封槽中的密封圈密封连接，并且所述连接端部与所述钢套环之间采用承插式连接，在两端的密封槽内各设有密封圈，在所述钢套环的内周面与设有所述注浆孔的所述连接端部的外周面之间，形成一个与所述注浆孔连通的注浆减阻环型空间。在设有所述注浆孔的所述连接端部所采用的的密封圈为楔型截面橡胶密封圈，而在另一连接端部采用椭圆形截面的遇水膨胀橡胶密封圈。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点内衬起防腐、防渗作用，结构层有效的保障了管道的强度和刚度；外保护层的存在，使抗老化、耐腐蚀、降低管道与土壤的摩擦阻力的作用大大增强。本发明把强度大的纤维缠绕层分布在受弯曲应力最大的内层和外层，是非常经济合理的结构方式。另外1.重量轻(为混凝土管道的1/10、钢管的1/4)，对地基状况以及吊装、下管机具要求低，施工方便、快捷。
2.由于重量轻，避免了整条管线的不均勻沉降现象的发生，加上顶力要求小等原因，管道纠偏比较容易。3.内壁光滑，流量大，在流量确定的情况下，可选用比其他管材小1到2个管径等级的管道，费用可大大降低。4.外表光滑，土壤的内聚力对该管道产生的作用极小，不存在抱管、死管现象，单次顶进长度长，对顶进设备要求低。5.离心浇铸纤维增强复合材料顶管接头采用“F”型接头，由前后管端、钢套环、楔型橡胶密封圈、遇水膨胀橡胶密封圈、用于注浆的减阻孔，注浆减阻环型预留空间组成。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明的离心浇铸纤维增强复合材料顶管的管道结构半剖示意图；图2是图1中左侧连接端部的放大的剖视图；图3是图1中右侧连接端部的放大的剖视图；图4是本发明的离心浇铸纤维增强复合材料顶管安装图。
具体实施例方式参见图1，本发明的离心浇铸纤维增强复合材料顶管，包括管身1和设置在所述管身1两端的连接端部，管身1的结构从内到外分别为以树脂为基体的内衬层、玻璃纤维作为增强材料的内部缠绕层、为填料的石英砂浆层、玻璃纤维作为增强材料的外部缠绕层以及外部保护层；管身1两端设置由纯纤维层绕制而成的连接端部，其中左侧的连接端部设有三个注浆孔8。参见图2，其中之显示了一个所述注浆孔8。参见图2和图3，在所述管身1两端的各个所述连接端部上，沿所述连接端部的圆周面上分别设有密封槽2和3。在施工过程中，伴随着顶管被沿图1中箭头所示的方向顶进，通过所述顶管内侧向所述注浆孔8输送浆体，使所述浆体从所述注浆孔8外溢出，来形成所述管身1外周面与土壤之间的润滑层，由此可大大的降低管道外壁与土壤的摩擦阻力，实现了一次顶进距离长，工作井数量少、施工费用较其他管材低的特点。参见图4，在两根管道的连接处，通过钢套环6和设置在所述密封槽中的密封圈密封连接，并且所述连接端部与所述钢套环6之间采用承插式连接。在图中，左侧顶管的右连接端部的密封槽3中设置椭圆形截面的遇水膨胀橡胶密封圈4，而在右侧顶管的左连接端部的密封槽2中设置楔型截面橡胶密封圈5。所述钢套环6的内侧与右侧顶管的左连接端部外周面之间形成与所述注浆孔8连通的注浆减阻环型空间7。这样，在施工过程中，相连的顶管之间通过设置在连接端部外周面与所述钢套环6 之间的所述遇水膨胀橡胶密封圈4及所述楔型截面橡胶密封圈5的双道密封，来实现顶管之间的密封连接，而在所述顶管连接之后，参与连接的连接端部上的所述注浆孔8仍能够通过形成在所述连接端部外周面与所述钢套环6的内侧之间的注浆减阻环型空间7向相应的顶管的外周面与土壤之间的润滑层。对施工完成后，滞留在所述注浆减阻环型空间7中的所述浆体固化后将所述注浆孔8密封地封闭。作为一种替代的形式，上述实施例中的顶管的所述连接端部可以替换成采用半纯纤维半石英砂砂浆层的结构。采用这样的结构可以进一步提高了顶管的强度，施工中的工作方式与效果与上述实施例相同。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种离心浇铸纤维增强复合材料顶管，包括管身和设置在所述管身两端的连接端部，其特征是管身结构由以树脂为基体，石英砂为填料，玻璃纤维缠绕纱为增强材料构成； 管身两端设置由纯纤维层或半纯纤维半石英砂砂浆层组成的连接端部，其中一个连接端部设有数个注浆孔。
2.根据权利要求1所述的离心浇铸纤维增强复合材料顶管，其特征是在所述连接端部的周面均设有密封槽。
3.根据权利要求2所述的离心浇铸纤维增强复合材料顶管，其特征是两根管道的连接是通过钢套环和设置在所述密封槽中的密封圈密封连接，并且所述连接端部与所述钢套环之间采用承插式连接，在两端的密封槽内各设有密封圈，在所述钢套环的内周面与设有所述注浆孔的所述连接端部的外周面之间，形成一个与所述注浆孔连通的注浆减阻环型空间。
4.根据权利要求3所述的离心浇铸纤维增强复合材料顶管，其特征是在设有所述注浆孔的所述连接端部所采用的的密封圈为楔型截面橡胶密封圈，而在另一连接端部采用椭圆形截面的遇水膨胀橡胶密封圈。
全文摘要
本发明涉及一种离心浇铸纤维增强复合材料顶管。本发明的目的在于使所述顶管耐腐蚀，质量轻，减阻效果明显。本发明包括管身和设置在所述管身两端的连接端部，管身结构由以树脂为基体，石英砂为填料，玻璃纤维缠绕纱为增强材料构成；管身两端设置由纯纤维层或半纯纤维半石英砂砂浆层组成的连接端部，其中一个连接端部设有数个注浆孔。特别适用于在不能开挖面层土壤的条件下施工的场合。
文档编号F16L9/14GK102466091SQ20101054194
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者周永清 申请人:周强, 周永清