内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的制作方法

本发明涉及顶管隧道工程领域，特指一种内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构。

背景技术：

当前城市地铁、公路、铁路等隧道越来越普遍，而顶管法施工是城市隧道施工的主要方法，顶管法是一种非开挖施工技术，其主要原理为通过后背千斤顶将预制管节顶入地层中，进而形成建设所需的隧道。顶管机在顶进施工时需在机头刀盘处喷射土体改良浆液，以防止机头刀盘闭塞，刀盘结泥饼等现象的出现。由于顶管施工的特殊性，即每推进一管节就要在后部顶入新一管节，在进行这一操作时，相应顶管机的各类管线也需要进行接长处理，然而这一过程将耗费较多的时间与人工。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构，解决现有的顶管法施工时随着顶管机的顶进相应地各类管线也需要进行接长处理，进而导致的耗费较多的时间和人工的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构，包括：

管节本体，具有相对的第一端面和第二端面；以及

埋设于所述管节本体内的注浆管，所述注浆管的一端凸伸出所述第一端面形成插头，另一端形成与所述插头相适配的承头，所述承头的接口设于所述第二端面上；

相邻的两个混凝土管节对接时，其中的一个混凝土管节上的插头插入另一个混凝土管节上对应的承头内，使得相邻的两个混凝土管节上的注浆管对接连接，并通过所述注浆管向顶管机的刀盘输送土体改良浆液。

本发明提出了一种新的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构，在混凝土管节内埋设注浆管，随着管节的拼装实现了注浆管的接长，利用该注浆管为顶管机的刀盘输送土体改良浆液，从而避免了现有输送土体改良浆液的管道接长的操作，能够在很大程度上节省施工时间和人力成本。相邻混凝土管节上的注浆管通过适配的插头和承头实现承插式连接，连接速度快，能够节省管节的安装时间。

本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的进一步改进在于，所述承头的内壁面设有一圈凸台，所述凸台紧贴于插入所述承头内的插头的外表面，从而将所述插头紧固于所述承头内。

本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的进一步改进在于，所述承头内设有一环状密封圈，所述环状密封圈贴设于所述凸台并位于所述凸台上远离所述接口的一侧，通过所述环状密封圈密封所述承头和插入所述承头内的插头间的空隙。

本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的进一步改进在于，所述插头和所述承头均呈圆台形，所述插头从端部向靠近所述承头的一侧的直径逐渐变大，所述承头的端部向靠近所述插头的一侧的直径逐渐变小。

本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的进一步改进在于，所述承头内设有一环状密封圈，所述环状密封圈夹设于所述承头和插入所述承头内的插头之间，并对所述承头和对应的插头之间进行密封。

本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的进一步改进在于，所述管节本体的外表面靠近所述第一端面处设有一环状凹面；

所述管节本体上埋设有一环状连接板，所述连接板设于所述第二端面处，且所述连接板的外表面与所述管节本体的外表面相平齐，所述连接板部分凸伸出所述第二端面；

相邻的两个混凝土管节对接时，其中的一个混凝土管节上的连接板套设于另一个混凝土管节的环状凹面上，且所述连接板的外表面与另一个混凝土管节的外表面相平齐。

本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的进一步改进在于，所述环状凹面上套设有密封环，通过所述密封环密封所述环状凹面和所述连接板之间的间隙。

附图说明

图1为本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的第一端面处的结构示意图。

图2为本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的第二端面处的结构示意图。

图3为本发明相邻的两个混凝土管节连接的剖视图。

图4为本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构中注浆管的插头的局部放大示意图。

图5为本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构中注浆管的承头的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构，用于解决现有的顶管法施工中在拼接管节时需要对顶管机内的管线进行接长处理，特别是顶管机机头的刀盘处的注浆管的接长，能够解决该接长处理的耗费时间及人工的问题。本发明的混凝土管节内设置有注浆管，且注浆管在混凝土管节的的第一端面形成一插头，第二端面形成一承头，实现了在拼接管节时，能够将注浆管利用插头和承头实现承插式连接，从而实现了接长注浆管的效果，通过注浆管可从顶管机后部向顶管机的刀盘输送土体改良浆液，能够极大地节省施工时间与人工。下面结合附图对本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构进行说明。

参阅图1，显示了本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的第一端面处的结构示意图。参阅图3，显示了本发明相邻的两个混凝土管节连接的剖视图。下面结合图1和图3，对本发明内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的结构进行说明。

如图1和图3所示，本发明的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构包括管节本体21和注浆管22，结合图2所示，管节本体21具有相对的第一端面211和第二端面212；注浆管22埋设于管节本体21内，该注浆管22的一端凸伸出管节本体21的第一端面211形成插头221，另一端形成与该插头221相适配的承头222，承头222的接口2221设于第二端面212上；相邻的两个混凝土管节对接时，其中的一个混凝土管节上的插头221插入另一个混凝土管节上对应的承头222内，使得相邻的两个混凝土管节上的注浆管22对接连接，并通过注浆管22向顶管机的刀盘输送土体改良浆液。

顶管机掘进施工时，在顶管机的后部连接位于首部的混凝土管节，该首部的混凝土管节随着顶管机的掘进而向所形成的隧道内移动，顶管机每向前掘进一段，就要在后部拼装一新的混凝土管节。基于这一的施工工法，本发明的混凝土管节内埋设有注浆管22，且注浆管22在相邻的混凝土管节间采用承插式的连接方式，连接速度快，能够提高施工效率。本发明的注浆管22的埋设方向与顶管机的推进方向相一致，从而利用注浆管22可向顶管机的机头输入浆液。这样实现了如下效果：在混凝土管节拼装好后，就直接接长了注浆管22。通过该注浆管22可直接将后方的土体改良浆液送入到顶管机的刀盘处，从而避免了人工接长管线的操作，节省了施工时间和人力成本。

作为本发明的一较佳实施方式，如图3和图5所示，承头222的内壁面设有一圈凸台2222，该凸台2222紧贴于插入承头222内的插头221的外表面，从而将插头221紧固于承头222内。利用设置的凸台2222实现了插头221和承头222间的紧密插接，提高了两者间的连接强度。

较佳地，凸台2222由承头222的外表面上部分结构向内凹而形成。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图5所示，在承头222内设有一环状密封圈223，该环状密封圈223贴设于凸台2222并位于凸台2222上远离接口2221的一侧，通过环状密封圈223密封承头222和插入承头222内的插头221间的空隙，从而实现了密封注浆管22的接头处，避免了浆液的外漏。

或者，在承头222内设置一环状密封圈223，通过该环状密封圈223夹设于承头222和插入承头222内的插头221之间，并对承头222和对应的插头221之间进行密封。

较佳地，环状密封圈223的厚度大于凸台2222厚度，使得环状密封圈222的内表面比凸台2222的内表面更靠近承头222的内部。这样设置环状密封圈223，可以提高环状密封圈223承头222间的紧密性，从而提高了密封效果。

作为本发明的又一较佳实施方式，如图4和图5所示，插头221和承头222均呈圆台形，插头221从端部向靠近承头222的一侧的直径逐渐变大，承头222的端部向靠近插头221的一侧的直径逐渐变小。从而使得插头221的端部可方便且快速地插入到承头222的端部，因承头222的端部的直径大于插头221的端部的直径。

结合图3所示，注浆管22为直径相等的一管体，在该管体的一端部形成直径逐渐变小的插头221，插头221端部的直径最小，另一端部形成直径逐渐变大的承头222，承头222的端部的直径最大。配合在承头222内设置的凸台2222和环状密封圈223，随着插头221不断地插入承头222内，插头221的外表面与凸台2222和环状密封圈223相接触，直至插接到位时，插头221的外表面与凸台2222紧密贴合，且对应环状密封圈223的部分与承头222一起夹紧环状密封圈223，通过环状密封圈223实现较好的密封效果。

作为本发明的再一较佳实施方式，如图1所示，在管节本体21的外表面靠近第一端面211处设有一环状凹面213；结合图2所示，在管节本体21上埋设有一环状连接板23，该连接板23设于第二端面212处，且连接板23的外表面与管节本体21的外表面相平齐，该连接板23部分凸伸出第二端面212；从而在相邻的两混凝土管节对接时，其中的一个混凝土管节上的连接板23套设于另一个混凝土管节的环状凹面213上，且该连接板23的外表面与另一个混凝土管节的外表面相平齐。即环状凹面213的外表面距管节本体21的外表面间的距离等于连接板23的厚度。通过设置连接板23，可在两个混凝土管节的连接处起到防水的作用。较佳地，该连接板23为止水钢板。

进一步地，为提高止水效果，在环状凹面213上套设有密封环24，该密封环24密封环状凹面213和连接板23之间的间隙。较佳地，该密封环24设于连接板23的端部处，将连接板23的端部密封，防止混凝土管节外部的水进入到管节的内部。

作为本发明的再又一较佳实施方式，如图1至图3所示，在第一端面211上设有止转凸起214，第二端面212上设有与止转凸起214相适配的止转凹槽215。相邻的两个混凝土管节对接时，一个混凝土管节上的止转凸起214插入到另一个混凝土管节的止转凹槽215内，利用设置的止转凸起214和止转凹槽215可快速定位两个混凝土管节的对接位置，在在对接后，能够防止两个管节间产生旋转。较佳地，第一端面211和第二端面212为环状面，止转凸起214和止转凹槽215设置有多个，沿着管节本体21的环状面上均匀设置。又佳地，止转凸起214的形状为四棱台状。

较佳地，本发明的管节本体21为混凝土管节，其为一体浇筑形成的圆环状结构。注浆管22设置有两个，且注浆管22设于管节本体21的底部处。在顶管机施工时，于首部的混凝土管节上的插头221处连接一连接管，将该连接管的另一端连接到顶管机的刀盘的注浆孔上，在位于尾部的混凝土管节的承头222处连接泵管，通过泵管向埋设于管节内的注浆管22内注入土体改良浆液，这样通过注浆管22和连接管将土体改良浆液输送到刀盘处。

本发明的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构设置有连接板和环状凹面，止转凸起和止转凹槽，插头和承头，实现了管节拼装时的快速连接，简化了管片拼装的步骤，省去了现有管节之间连接与密封处理较为繁琐的步骤，从而节省了成本与时间。

下面对本发明提供的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的施工方法进行说明。

本发明的一种内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的施工方法，包括如下步骤：

如图1和图2所示，提供上述的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构，将混凝土管节安装于顶管机掘进形成的隧道内；

利用一连接管连通顶管机的刀盘处的注浆孔和位于首部的混凝土管节的插头221，在顶管机掘进施工的过程中，通过注浆管22和连接管向刀盘输送土体改良浆液。

顶管机施工时采用上述的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构，可通过埋入到管节内的注浆管22输送土体改良浆液，实现了在拼装管节时，就完成了注浆管的接长，通过该注浆管22可直接将后方的土体改良浆液送入到顶管机的刀盘处，从而避免了人工接长管线的操作，节省了施工时间和人力成本。

本发明施工方法中所用的混凝土管节的结构与上述的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的结构相同，具体可参见上述的内置于管节的进排泥及触变泥浆的管路设计结构的结构的描述，在此不再赘述。

作为本发明的一较佳实施方式，还包括：

拼装新的混凝土管节时，将位于尾部处的混凝土管节的承头222处连接的泵管拆除；

将的新的混凝土管节的插头221插入的位于尾部处的混凝土管节的承头222内，实现了新的混凝土管节与的位于尾部处的混凝土管节的对接；

将泵管与的新的混凝土管节的承头222连接，并通过泵管向注浆管22内泵送土体改良浆液。进而通过隧道内的各个管节内的注浆管将该土体改良浆液输送到了顶管机的机头处，并喷射到刀盘的作业面。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。