本實(shí)用新型涉及管材設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管。

背景技術(shù)：

頂管法是指隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。在施工時(shí)，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓頂進(jìn)裝置將管壓入土層中，同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后，接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn)，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。頂管按挖土方式的不同分為機(jī)械開挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開挖和人工開挖頂進(jìn)等。但隨著預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土頂管(JPCCP)使用越來越廣泛，在大型工程中需要一次性頂進(jìn)的距離越來越長，即使提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，增大管壁受力面、采用注漿減摩等措施也難以滿足長距離推進(jìn)的要求。為了滿足工程需要，增加頂進(jìn)距離，需要借助中繼間管。

中繼間是工程上長距離頂管中用于分段頂進(jìn)而設(shè)在管段中間的封閉的環(huán)形小室，利用中繼間進(jìn)行接力頂進(jìn)是中長距離頂管的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。中繼間的布置要求頂力及操作的要求，以提高頂進(jìn)速度。第一只中繼間應(yīng)放在比較前面位置，因?yàn)轫敼軝C(jī)的正面土壓力在推進(jìn)過程中會(huì)因土質(zhì)條件和施工情況等因素發(fā)生較大的變化，所以當(dāng)總推力達(dá)到設(shè)計(jì)推力的60％時(shí)就安放第一只中繼間，以后當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)推力的80％時(shí)安放下一只中繼間，而當(dāng)主頂推力達(dá)到設(shè)計(jì)推力的90％時(shí)就必須啟用中繼間。中繼間以前的管道用中繼間的頂進(jìn)設(shè)備頂進(jìn)，中繼間開始頂進(jìn)時(shí)，工作坑內(nèi)的頂進(jìn)裝置要緊頂在導(dǎo)軌上接好的管子上，防止中繼間向工作坑方向退移。工作順序是：第一個(gè)中繼間頂完后，卸油壓，開始第二個(gè)中繼間頂進(jìn)，同樣再開第三個(gè)中繼間、依次開動(dòng)下去，在最后開動(dòng)工作坑頂進(jìn)裝置的同時(shí)，又可開動(dòng)第一個(gè)中繼間，開始新一輪的循環(huán)頂進(jìn)。

施工結(jié)束后，由前向后依次拆除中繼間內(nèi)的頂進(jìn)設(shè)備，中繼間作為一根管子保留。但是傳統(tǒng)的中繼間管與JPCCP之間的接口處密封性差，達(dá)不到接口密封要求，無法應(yīng)用于高壓管道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的中繼間管與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之間的接口處密封性差導(dǎo)致無法應(yīng)用于高壓管道的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型是一種頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管，包括第一短管、外套鋼筒、第二短管和若干頂進(jìn)裝置；

所述第一短管兩端為第一插口和第一承口，所述第一插口與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的承口適配連接；

所述第一短管的第一承口固定連接在所述外套鋼筒內(nèi)，所述外套鋼筒的外表面與所述第一短管外表面平齊。

所述第二短管兩端為第二插口和第二承口，所述第二承口與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的插口適配連接；

所述頂進(jìn)裝置呈環(huán)形排列固定在第一短管和第二短管之間；

所述外套鋼筒套接在第二短管上，所述第二插口能夠插入所述第一承口。

進(jìn)一步的，所述第二短管由自第二插口至第二承口方向依次排列的第一管道、第二管道和第三管道組成，所述第一管道、第二管道和第三管道的直徑由小至大依次增大。

進(jìn)一步的，所述第二短管上的第三管道直徑與外套鋼筒的外徑相同，所述第二管道與外套鋼筒間隙配合。

進(jìn)一步的，所述第一短管和第二短管完全對(duì)接后，所述外套鋼筒與第三管道對(duì)接。

進(jìn)一步的，所述第一管道上設(shè)有油脂孔，第二管道上設(shè)有注漿孔。

進(jìn)一步的，所述外套鋼筒的長度比第二承口和第一管道的長度之和至少長20㎝。

進(jìn)一步的，所述注漿孔與第一管道之間的距離始終大于工作狀態(tài)下外套鋼筒的活動(dòng)端與第一管道之間的距離。

進(jìn)一步的，所述第二插口與所述第一承口的連接處設(shè)有接縫裝置。

進(jìn)一步的，所述第二插口與所述第一承口的連接處的外側(cè)設(shè)有工程砂漿密封層。

進(jìn)一步的，所述第一短管和第二短管完成組裝后的有效長度與相配套的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土的長度相同。

有益效果：固定在第一短管上的外套鋼筒可以沿第二短管的外壁滑動(dòng)，呈環(huán)形排列固定在第一短管和第二短管之間的頂進(jìn)裝置可以提供均勻的力推動(dòng)第二短管遠(yuǎn)離第一短管，頂進(jìn)裝置泄壓后，第一短管在外力的驅(qū)動(dòng)下靠近第二短管，進(jìn)而完成頂進(jìn)施工動(dòng)作；此時(shí)第一短管上的第一承口與第二短管上的第二插口不接觸，其中外套鋼筒除了可以引導(dǎo)第二短管的運(yùn)動(dòng)方向，還防止外界的泥土等進(jìn)入中繼間管內(nèi)部；在所有頂進(jìn)施工工序完成后，將頂進(jìn)裝置拆卸后，繼續(xù)對(duì)第一短管施加力使第一短管逐漸靠近第二短管直至第二插口完全插入第一承口，隨后再進(jìn)行相關(guān)的與兩預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之間密封方式相同的接縫處理和/或砂漿密封處理。這樣前期第一短管和第二短管之間不接觸，只通過外套鋼筒來保證第一短管和第二短管沿正常的方向相互接近和遠(yuǎn)離，進(jìn)而達(dá)成頂進(jìn)施工的效果，在頂進(jìn)施工作業(yè)完成后，第一短管和第二短管之間采用與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管間相配套的連接和密封方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的中繼間管與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之間的接口處密封性差導(dǎo)致無法應(yīng)用于高壓管道的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管工作狀態(tài)示意圖；

圖2為頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管最終狀態(tài)示意圖；

圖3為圖1中A部分的放大示意圖。

附圖標(biāo)記：

1、第一短管；2、外套鋼筒；3、第二短管；

4、試壓孔；5、油脂孔；6、注漿孔；

11、第一插口； 12、第一承口；

31、第二插口； 32、第二承口； 33、第一管道；

34、第二管道； 35、第三管道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管工作狀態(tài)示意圖；圖2為頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管最終狀態(tài)示意圖。

如圖1、3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管包括第一短管1、外套鋼筒2、第二短管3和若干頂進(jìn)裝置；所述第一短管1兩端為第一插口11和第一承口12，所述第一插口11與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的承口適配連接；所述第一短管1的第一承口12固定連接在所述外套鋼筒2內(nèi)，所述外套鋼筒2的外徑與所述第一短管1外徑平齊。所述第二短管3兩端為第二插口31和第二承口32，所述第二承口32與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的插口適配連接；所述頂進(jìn)裝置呈環(huán)形排列固定在第一短管1和第二短管3之間；所述外套鋼筒2套接在第二短管3上，所述第二插口31能夠插入所述第一承口12。

其中，固定在第一短管1上的外套鋼筒2可以沿第二短管3的外壁滑動(dòng)，呈環(huán)形排列固定在第一短管1和第二短管3之間的頂進(jìn)裝置可以提供均勻的力推動(dòng)第二短管3遠(yuǎn)離第一短管1，頂進(jìn)裝置泄壓后，第一短管1在外力的驅(qū)動(dòng)下靠近第二短管3，進(jìn)而完成頂進(jìn)施工動(dòng)作；此時(shí)第一短管1上的第一承口12與第二短管3上的第二插口31不接觸，其中外套鋼筒2除了可以引導(dǎo)第二短管3的運(yùn)動(dòng)方向，還防止外界的泥土等進(jìn)入中繼間管內(nèi)部；如圖2所示，在所有頂進(jìn)施工工序完成后，將頂進(jìn)裝置拆卸后，繼續(xù)對(duì)第一短管1施加力使第一短管1逐漸靠近第二短管3直至第二插口31完全插入第一承口12，即第二插口31與第一承口12完成承插式連接，隨后再進(jìn)行相關(guān)的與兩預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之間密封方式相同的接縫處理和/或砂漿密封處理。

這樣前期第一短管1和第二短管3之間不接觸，只通過外套鋼筒2來保證第一短管1和第二短管3沿正常的方向相互接近和遠(yuǎn)離，進(jìn)而達(dá)成頂進(jìn)施工的效果，在頂進(jìn)施工作業(yè)完成后，第一短管1和第二短管3之間采用與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管間相配套的連接和密封方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的中繼間管與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之間的接口處密封性差導(dǎo)致無法應(yīng)用于高壓管道的技術(shù)問題。

值得注意的，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管與中繼間管都為承插式管道，第一短管1上的第一插口11和第二短管3上的第二承口32與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之間的連接方式相同且分別與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管承插式連接。

在本實(shí)施例中，頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管的最終是作為一段預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管使用，同時(shí)也為了方便頂進(jìn)施工時(shí)的阻力最小，因此該中繼間管的最終外觀直徑與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的直徑相同，又由于外套鋼筒2要沿第二短管3滑動(dòng)，為了保證直徑相同的要求，設(shè)置第二短管3自第二插口31至第二承口32分別由直徑由小至大的第一管道33、第二管道34和第三管道35組成；其中第二短管3上的第三管道35直徑與外套鋼筒2的外徑相同，所述第二管道34與外套鋼筒2間隙配合，外套鋼筒2沿第二管道34滑動(dòng)。作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，在中繼間管的最終狀態(tài)，外套鋼筒2的另一側(cè)恰好與第三管道35對(duì)接，使第一短管和第二短管平直連接，在后續(xù)頂進(jìn)過程中減少阻力。

第一管道33的外徑比第二管道34的外徑略小，在第一管道33上設(shè)有油脂孔5，在進(jìn)行頂進(jìn)工作時(shí)，有液壓裝置將油脂通過油脂孔5噴向外套鋼筒2內(nèi)壁，以減少外套鋼筒2與第二管道34之間的摩擦力；同時(shí)在第二管道34上還設(shè)有注漿孔6，在頂進(jìn)工作進(jìn)行的同時(shí)，不斷通過注漿孔6向管周圍噴出減阻泥漿，減少第二短管3與外界的摩擦力，方便第二短管3的推離。

值得注意的，在中繼間管不斷推進(jìn)的過程中，需要通過第二管道34上的注漿孔6持續(xù)不斷的噴出減阻泥漿以減少推進(jìn)時(shí)的摩擦，因此將注漿孔6設(shè)置在外套鋼筒2到達(dá)不了的位置。

我們知道，中繼間管每次頂程不宜超過20㎝，頂程過大將導(dǎo)致剪力增大，而使剪力楔等設(shè)施帶來困難。所以要限制推進(jìn)裝置最好其最大頂程不超過20㎝，同時(shí)，為了保證外套鋼筒2時(shí)刻套接在第二管道34上，因此需要外套鋼筒2的長度比第二承口32和第一管道33的長度之和至少長20㎝。

如圖2所示，當(dāng)本頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管完成所有的頂進(jìn)施工后，將該中繼間管中的頂進(jìn)裝置以及其他的如驅(qū)動(dòng)油脂和砂漿的液壓驅(qū)動(dòng)裝置拆卸下來，隨后驅(qū)動(dòng)上一節(jié)的中繼間管上的頂進(jìn)裝置或者入口處預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的固定裝置，使該中繼間管的第一短管1繼續(xù)向前推進(jìn)，直至外套鋼筒2的另一側(cè)接觸第二短管3的第三管道35為止，此時(shí)第一短管1上的第一承口12與第二短管3上的第二插口31承插式連接在一起。值得注意的，此處的連接方式和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的連接方式相同，除此之外，還有外套鋼筒2隔離插口和承口的連接處與外界的接觸，所以此處的密封性更好，完全可以用于高壓管道鋪設(shè)中。

在本實(shí)施例中，油脂孔5和注漿孔6被設(shè)計(jì)為螺紋孔，在中繼間管內(nèi)的所有設(shè)備拆卸下后，可以用螺絲將油脂孔5和注漿孔6封堵，進(jìn)一步的防止中繼間管內(nèi)的水通過外套鋼筒2滲透出去，提供了二次防護(hù)。

在第一短管1上的第一承口12與第二短管3上的第二插口31承插式連接在一起后，還要進(jìn)行接縫處理，其步驟為：先清理第一承口12和第二插口31端面形成的槽，確保無污物；然后在槽底放入PE棒，再將槽內(nèi)用水刷濕潤，把伸縮縫專用密封條放入槽內(nèi)，壓入底部；再放入隔離板并用特種速凝漿料進(jìn)行固定以防止膠條脫落；接下來用特種防水抗?jié)B漿料封填槽，最后用特種耐候性防水涂料涂抹完成接縫處理。其中PE棒無臭，無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，吸水性小，韌性好(同樣適用于低溫條件)，拉伸性好，吸水率低，水汽滲透率低，能很好的完成防滲水的作用。

由于第一承口12與第二插口31連接處還設(shè)有兩個(gè)O型密封膠圈用以密封，通過打壓孔進(jìn)行接頭密封試驗(yàn)，進(jìn)一步保證高工壓管接頭密封性。接縫處理主要防止接口鋼圈銹蝕及密封膠圈老化，作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，還可以進(jìn)行砂漿密封處理以防止外界對(duì)接口的腐蝕。具體實(shí)施可以在第二插口31處設(shè)置注漿口，應(yīng)注意在本預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管安裝到位后，注漿口最好位于頂部，這時(shí)，通過注漿口向第二插口31外注入砂漿，該砂漿可以包裹第一承口12和第二插口31的連接處，減緩連接處的金屬被腐蝕，進(jìn)一步的，還可以在砂漿中加入抗?jié)B劑，大大提高砂漿的抗?jié)B性和強(qiáng)度。

最后，完成所有工序后，可以通過第一插口11和第二插口31上的試壓孔4來測(cè)試本頂進(jìn)施工法預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中繼間管的連接處的抗?jié)B性，對(duì)測(cè)試兩短管間的連接處抗?jié)B性具體步驟如下：將第二插口31上試壓孔4中的螺栓擰下，將液壓泵接口與試壓孔4對(duì)接，然后開始手動(dòng)開始用打壓泵向里注水，打壓泵連接位置相對(duì)低的試壓孔4，待水從另一個(gè)試壓孔4流出停止注水，接著將位置相對(duì)較高的試壓孔4用螺絲擰緊封閉，開始手動(dòng)升壓達(dá)到規(guī)定壓力值，壓力值為本中繼間管壓力值的1.2倍，目視壓力表有無變化，檢查中繼間管環(huán)向?qū)涌p面處有無滲漏現(xiàn)象，持續(xù)時(shí)間5分鐘以上的壓力表沒有變化既數(shù)字保持在本節(jié)管道實(shí)驗(yàn)壓力值之上即視為合格。

為了便于在中繼間管的數(shù)量一次性需要過多時(shí)使總推力以及各個(gè)中繼間管處的推力更準(zhǔn)確，本實(shí)施例設(shè)計(jì)的中繼間管使第一短管1和第二短管3完成最后組裝后的有效長度與相配套的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土的長度相同。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。