一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管道技术领域，具体地说是一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置。
【背景技术】
[0002]目前，预应力钢筒混凝土管，代号PCCP管，在我国大型给排水管道工程中应用已经十分广泛。但是，预应力钢筒混凝土管一般采用开槽埋管方法埋设施工。由于开槽埋管施工方法要临时占用较大范围的地面道路，对城市环境和交通影响较大，故在大中城市中已经很难实施。
[0003]在城市排水领域，采用顶进法施工的钢筋混凝土管道已经十分广泛。在上海白龙港南线污水输送工程中，已经成功采用顶进法施工实施了最大口径为四米的钢筋混凝土管道四十余公里。但是，钢筋混凝土管道最大的缺陷是管道耐压低，一般不超过0.2兆帕，局限在排水工程中应用。
[0004]为了提高管道的耐压强度，近年来研发设计了预应力钢筒钢筋混凝土顶管，代号JPCCP管。该管道耐内水压值在I兆帕以上。由于JPCCP管采用了 PCCP管的钢承插口的密封接口形式，承插口位于管道内侧，故管道接口缝、木衬垫以及相邻的泥浆注浆孔都直接裸露在JPCCP管外侧的地层中。这种结构形式，将会对JPCCP管施工产生两种不利影响:1.在顶进过程中，地层中的泥砂可能会进入JPCCP管的接缝中，特别是砂颗粒在接缝中的淤积，可能会影响顶管接缝的自由偏转，造成JPCCP顶管纠偏的障碍，现在，有的单位为了防止泥砂进入，采用钢结构的密封装置，不仅成本很高，而且还由于接口伸缩变形而产生负压的次生技术问题；2.泥浆注浆孔在JPCCP管周边布置一般为3-4个点状分布，不利于泥浆的扩散，难以在顶管外周快速形成完整的泥浆套，对顶管特别是对长距离顶管不利。JPCCP管的上述两点缺陷，成为了 JPCCP管在各类地质条件下进一步推广应用的技术瓶颈。
[0005]因此，需要设计一种既能够防止泥沙进入接缝，又能够使注浆孔喷出的泥浆能沿着顶管周边迅速流散，并形成泥浆套的预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种既能够防止泥沙进入接缝，又能够使注浆孔喷出的泥浆沿顶管周边流散，并快速形成泥浆套的预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置。
[0007]为了达到上述目的，本发明是一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，包括承口钢套筒、插口钢套筒、接口密封胶以及松木板，其特征在于:插口钢套筒和承口钢套筒的接缝处设有松木板，松木板的端部填充有接口密封胶，接口密封胶位于承口钢环与插口钢环之间，插口钢套筒和承口钢套筒接缝处的外壁上套设有橡胶护套，橡胶护套的端部延伸并覆盖在泥浆注浆管的喷口上，橡胶护套的端部设有环形沟槽，环形沟槽与泥浆注浆管的喷口的位置匹配。
[0008]所述的橡胶护套与所述的接口密封胶形成的密封护套，在预应力钢筒钢筋混凝土顶管顶进时，密封护套随着接口张合弹性变形。
[0009]所述的橡胶护套由承口钢塑箍紧带和插口钢塑箍紧带分别定位在插口钢套筒和承口钢套筒上。
[0010]所述的接口密封胶的外表面与承口钢环以及插口钢环的端部外表面齐平。
[0011]所述的橡胶护套成分为满足以下性能的复合橡胶:邵氏硬度IRHD为40° ±3 ;拉伸强度彡16MPa ;伸长率彡425% ;拉伸永久变形率彡15% ;最大压缩变形率彡25%，套管周长予缩率为7-10%。
[0012]所述的承口钢塑箍紧带和插口钢塑箍紧带尺寸为1.6cmX0.8mm，拉力彡500kg。
[0013]本发明同现有技术相比，增设了预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的橡胶护套装置，橡胶护套不仅能有效防止泥砂进入接缝，橡胶护套端部的环形沟槽能使注浆在管道周边均匀扩散并快速形成完整的泥浆套，减少了预应力钢筒钢筋混凝土顶管的阻力，特别对于大口径、长距离的预应力钢筒钢筋混凝土顶管有利。本发明既具有结构简单、技术可靠、施工安装简便和成本低廉等特点，也使预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口结构更趋成熟和完善，工程的可靠性更加提高，从而使应用范围更扩，产生较大的经济和社会效益。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图。
[0015]参见图1，I为橡胶护套；2为插口钢塑箍紧带；3为插口钢环；4为接口密封胶；5为承口钢环；6为承口钢塑箍紧带；7为承口钢套筒；8为松木板；9为泥浆注浆管；10为插口钢套筒。
【具体实施方式】
[0016]现结合附图对本发明做进一步描述。
[0017]参见图1，本发明一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，包括承口、插口、接口密封胶以及松木板。插口钢套筒10和承口钢套筒7接缝处设有多层或松木板8，多层或松木板8的端部填充有接口密封胶4，接口密封胶4位于承口钢环5与插口钢环3之间，插口钢套筒10和承口钢套筒7接缝处的外壁上套设有橡胶护套1，橡胶护套I的端部延伸并覆盖在泥浆注浆管9的喷口上，橡胶护套I的端部设有环形沟槽，环形沟槽与泥浆注浆管9的喷口的位置匹配。环形沟槽使压力下的泥浆在喷出过程中，不断被环形沟槽分流而均匀扩散到管道圆周并形成完整泥浆套。
[0018]本发明中，橡胶护套I与接口密封胶4形成的密封护套，在预应力钢筒钢筋混凝土顶管顶进时，密封护套随着接口张合弹性变形，由于橡胶护套I的弹性作用，能够适应预应力钢筒钢筋混凝土顶管接缝的张合85_的拉伸变形。橡胶护套I不仅能防止地层中的泥砂进入接口，防止泥砂堵塞及确保预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口在顶进中的自由变形和纠偏。
[0019]橡胶护套I由承口钢塑箍紧带6和插口钢塑箍紧带2，承口钢塑箍紧带6和插口钢塑箍紧带2将橡胶护套I牢固地固定在插口钢套筒10和承口钢套筒7的端口上，从而隔绝了由接口密封胶4和多层或松木板8组成的顶管接缝与外部地层的连通。
[0020]接口密封胶4的外表面与承口钢环5以及插口钢环3的端部外表面齐平，以利于橡胶护套I的平整，选择接口密封胶4的弹塑性能可以确保接口密封胶4与橡胶护套I同步变形。
[0021]承口钢环5和插口钢环3，对橡胶护套I起限位作用，对预应力钢筒钢筋混凝土顶管承插口的结构起加固作用，以提高通过预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口传递的轴向顶力。
[0022]多层或松木板8为预应力钢筒钢筋混凝土顶管顶力传递的缓冲垫层。
[0023]本发明的技术参数，橡胶护套I的宽度为200mm;跨缝固定中心距离为100mm;变形范围为85mm左右；跨缝接口容许有效弹性拉伸变形距离为85mm ;最大拉伸变形距离170mmo
[0024]橡胶护套I成分为氯丁合成橡胶或其他复合橡胶，满足以下主要性能:邵氏硬度(IRHD)为40° ±3 ;拉伸强度彡16MPa ;伸长率彡425% ;拉伸永久变形率彡15% ;最大压缩变形率< 25%，套管周长予缩率为7-10%，这些参数均可以通过工程实践予以调整。
[0025]承口钢塑箍紧带6和插口钢塑箍紧带2的型号为DEP，尺寸为1.6cmX 0.8mm，最大拉力彡500kg。这些参数可以根据管径大小及工程实践予以调整。
[0026]可根据预应力钢筒钢筋混凝土顶管直径和偏角的需要，设计承口钢塑箍紧带6和插口钢塑箍紧带2的间距、橡胶的弹性变形范围，以适应接口张开距离和接口内气压变化的需要，橡胶护套的耐磨性能足以满足长距离预应力钢筒钢筋混凝土顶管的需要。橡胶护套装置在工程完成全部顶管施工作业后，即完成了维护接口功能，为顶管的非永久结构。
[0027]本发明一般在工厂将橡胶护套I在管节插口端定位，用插口钢塑箍紧带2拉紧固结。视情况可将橡胶护套I底部用胶水粘接；橡胶护套I定位后，将承口端的橡胶护套I翻起套在插口端管节上，并采取运输防护措施；管节在现场对接后，先用接口密封胶4将接缝抹至与承口钢环5以及插口钢环3齐平；最后将橡胶护套I翻下定位，用承口钢塑箍紧带6固结即可。
[0028]对没有设置注浆管的管节，可以将橡胶护套I注浆孔部位的橡胶板截断不用。为了节省管节模具费用，可以保留原有结构不变，对预应力钢筒钢筋混凝土顶管没有影响。
【主权项】
1.一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，包括承口钢套筒、插口钢套筒、接口密封胶以及松木板，其特征在于:插口钢套筒(10)和承口钢套筒(7)的接缝处设有松木板(8 )，松木板(8 )的端部填充有接口密封胶(4)，接口密封胶(4)位于承口钢环(5 )与插口钢环(3)之间，插口钢套筒(10)和承口钢套筒(7)接缝处的外壁上套设有橡胶护套(1 )，橡胶护套(1)的端部延伸并覆盖在泥浆注浆管(9)的喷口上，橡胶护套(1)的端部设有环形沟槽，环形沟槽与泥浆注浆管(9 )的喷口的位置匹配。2.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，其特征在于:所述的橡胶护套(1)与所述的接口密封胶(4)形成的密封护套，在预应力钢筒混凝土顶管顶进时，密封护套随着接口张合弹性变形。3.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，其特征在于:所述的橡胶护套(1)由承口钢塑箍紧带(6)和插口钢塑箍紧带(2)分别定位在插口钢套筒(10)和承口钢套筒(7)上。4.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，其特征在于:所述的接口密封胶(4)的外表面与承口钢环(5)以及插口钢环(3)的端部外表面齐平。5.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，其特征在于:所述的橡胶护套(1)成分为满足以下性能的复合橡胶:邵氏硬度IRHD为40° ±3 ;拉伸强度彡16MPa ;伸长率彡425% ;拉伸永久变形率彡15% ;最大压缩变形率彡25% ;套管周长予缩率为7-10%。6.根据权利要求3所述的一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，其特征在于:所述的承口钢塑箍紧带(6)和插口钢塑箍紧带(2)尺寸为1.6cmX0.8mm，拉力^ 500kg。
【专利摘要】本发明涉及管道技术领域，具体地说是一种预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的护套装置，包括承口钢套筒、插口钢套筒、接口密封胶以及松木板，本发明同现有技术相比，增设了预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口的橡胶护套装置，橡胶护套不仅能有效防止泥砂进入接缝，橡胶护套端部的环形沟槽能使注浆在管道周边均匀扩散并快速形成完整的泥浆套，减少了预应力钢筒钢筋混凝土顶管的阻力，特别对于大口径、长距离的预应力钢筒钢筋混凝土顶管有利。本发明既具有结构简单、技术可靠、施工安装简便和成本低廉等特点，也使预应力钢筒钢筋混凝土顶管接口结构更趋成熟和完善，工程的可靠性更加提高，从而使应用范围更扩，产生较大的经济和社会效益。
【IPC分类】F16L1/11
【公开号】CN105299315
【申请号】CN201510760123
【发明人】樊雪莲, 项源
【申请人】上海万朗管业有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月10日