本發(fā)明涉及頂管施工，具體涉及一種復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)及施工方法。

背景技術(shù)：

1、頂管施工是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)，在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走，一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。頂管技術(shù)被廣泛應(yīng)用于穿越公路、鐵路、河流、鬧市區(qū)等不允許或不具備開挖條件下進(jìn)行各種管道的鋪設(shè)、更換和修復(fù)。由于頂管施工技術(shù)具有綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、施工安全性好等優(yōu)點(diǎn)，在市政給排水、通信電纜、燃?xì)夤艿馈㈦娏﹄娎|等地下管線施工中廣泛應(yīng)用。

2、現(xiàn)有的頂管施工中，對(duì)于復(fù)合地層，兩個(gè)管節(jié)之間需要進(jìn)行密封處理，以避免出現(xiàn)管節(jié)內(nèi)出現(xiàn)滲水的情況。最常用的密封方式為在相鄰管節(jié)間采用預(yù)粘在管節(jié)上的橡膠環(huán)，后續(xù)管節(jié)的前端在頂進(jìn)過(guò)程中對(duì)橡膠環(huán)進(jìn)行擠壓，以此實(shí)現(xiàn)密封的效果。但是橡膠環(huán)容易導(dǎo)致兩個(gè)管節(jié)在頂進(jìn)的過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)位，密封效果難以保證。并且地下環(huán)境復(fù)雜，長(zhǎng)久使用后橡膠環(huán)容易老化失效，密封效果難以長(zhǎng)時(shí)間保證。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中橡膠環(huán)密封效果差、密封壽命短，目的在于提供一種復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)及施工方法，采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段，具有密封效果好、密封壽命長(zhǎng)的有益效果。

2、本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其包括管節(jié)主體，所述管節(jié)主體的后端內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)狀波浪面一，所述管節(jié)主體的前端開設(shè)有環(huán)狀波浪面二，兩個(gè)所述管節(jié)主體連接后其連接處的所述環(huán)狀波浪面一和所述環(huán)狀波浪面二之間設(shè)置有環(huán)狀波浪間隙，所述管節(jié)主體的前端端面開設(shè)有與所述環(huán)狀波浪間隙連通的容納腔室，所述容納腔室設(shè)置有環(huán)形嚢，所述環(huán)形嚢內(nèi)裝填有密封膠，所述管節(jié)主體的后端設(shè)置有與所述容納腔室適配的插入件，所述插入件插入時(shí)所述插入件的外側(cè)壁與所述容納腔室的外側(cè)壁抵接，所述插入件插入后被所述插入件擠破的所述環(huán)形嚢釋放所述密封膠填充所述環(huán)狀波浪間隙。

4、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述管節(jié)主體的后端設(shè)置有肩部，所述管節(jié)主體的前端設(shè)置有插入后抵接所述肩部的抵接端面。

5、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述管節(jié)主體的外壁設(shè)有與中心線平行的長(zhǎng)條槽，所述長(zhǎng)條槽內(nèi)設(shè)置有固定插桿，所述固定插桿的頭部朝向所述管節(jié)主體的前進(jìn)方向，所述固定插桿的尾部與所述管節(jié)主體鉸接，所述管節(jié)主體設(shè)置有連接所述固定插桿的鎖定機(jī)構(gòu)。

6、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述長(zhǎng)條槽的槽底開設(shè)有滑槽，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括安裝于所述滑槽內(nèi)的電動(dòng)推桿和l形卡件一，所述固定插桿設(shè)置有與所述l形卡件一配合的l形卡件二。

7、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述管節(jié)主體設(shè)置有驅(qū)使所述固定插桿向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)的扭簧，所述固定插桿的表面設(shè)置有倒刺。

8、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述環(huán)形嚢的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有易撕裂線。

9、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述管節(jié)主體設(shè)置有防止旋轉(zhuǎn)的翼板，所述翼板位于所述管節(jié)主體的中部，若干所述翼板圍繞所述管節(jié)主體均勻分布。

10、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述翼板從前往后的厚度逐漸增加。

11、第二方面，本發(fā)明還提供一種上述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)的施工方法，其包括以下步驟，

12、s1、施工準(zhǔn)備：確定施工區(qū)域的范圍，并進(jìn)行地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)，確定頂管的起點(diǎn)和終點(diǎn)，以及頂管的路徑和深度，做好施工區(qū)域的警戒以及清理施工區(qū)域的障礙物；

13、s2、基坑施工：使用挖掘設(shè)備根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定的直徑和深度挖掘基坑，挖掘時(shí)要注意避免與地下管線和其他障礙物發(fā)生沖突；

14、s3、頂管機(jī)安裝：先在基坑內(nèi)澆筑后背墻，并在后背墻前垂直地面安裝反力鋼板；然后將導(dǎo)軌平行鋪設(shè)于基坑內(nèi)頂管路徑的下方，為管道頂進(jìn)限定方向；再然后在基坑內(nèi)安裝頂管機(jī)，頂管機(jī)的后側(cè)抵靠反力鋼板，頂管機(jī)的前側(cè)安裝有起頂進(jìn)作用的頂鐵；最后利用吊機(jī)將掘進(jìn)機(jī)吊至基坑內(nèi)的導(dǎo)軌上面，頂管機(jī)推動(dòng)掘進(jìn)機(jī)的頭部進(jìn)入挖掘洞口，

15、s4、頂管施工：利用吊機(jī)將復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)吊至基坑內(nèi)的導(dǎo)軌上面，掘進(jìn)機(jī)與頂管機(jī)同時(shí)工作，掘進(jìn)機(jī)對(duì)前方的土體挖掘，頂管機(jī)推動(dòng)復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)跟隨掘進(jìn)機(jī)向前前進(jìn)；

16、s5、重復(fù)步驟s4，直至所有的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)安裝到位。

17、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，上述頂管施工步驟中頂管機(jī)的頂進(jìn)速度為不超過(guò)6米每小時(shí)，頂管施工步驟中注入泥漿潤(rùn)滑復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)外壁。

18、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

19、本發(fā)明提供一種復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，內(nèi)部裝有密封膠的環(huán)形嚢安裝在管節(jié)主體前端的容納腔室內(nèi)部，頂進(jìn)過(guò)程中后一節(jié)管節(jié)主體的前端和前一節(jié)管節(jié)主體的后端接觸，前一節(jié)管節(jié)主體的插入件插入后一節(jié)管節(jié)主體的容納腔室內(nèi)，將環(huán)形嚢擠破并釋放出密封膠。由于插入件的外側(cè)壁與容納腔室的外側(cè)壁抵接，密封膠只會(huì)流入環(huán)狀波浪面一和環(huán)狀波浪面二之間的環(huán)狀波浪間隙，密封膠干結(jié)后密封環(huán)狀波浪間隙。密封不采用橡膠環(huán)，頂進(jìn)過(guò)程不會(huì)發(fā)生橡膠環(huán)錯(cuò)位的情況，保證了較好的密封效果。由于插入件的外側(cè)壁與容納腔室的外側(cè)壁抵接，減少密封膠被外界環(huán)境影響，密封膠的使用壽命較長(zhǎng)。

20、本發(fā)明還提供一種施工方法，包括施工準(zhǔn)備、基坑施工、頂管機(jī)安裝、頂管施工等步驟，還采用復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，能夠在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)起到較好的密封效果。

技術(shù)特征：

1.一種復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，包括管節(jié)主體（1），所述管節(jié)主體（1）的后端內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)狀波浪面一（101），所述管節(jié)主體（1）的前端開設(shè)有環(huán)狀波浪面二（102），兩個(gè)所述管節(jié)主體（1）連接后其連接處的所述環(huán)狀波浪面一（101）和所述環(huán)狀波浪面二（102）之間設(shè)置有環(huán)狀波浪間隙（2），所述管節(jié)主體（1）的前端端面開設(shè)有與所述環(huán)狀波浪間隙（2）連通的容納腔室（3），所述容納腔室（3）設(shè)置有環(huán)形嚢（4），所述環(huán)形嚢（4）內(nèi)裝填有密封膠（5），所述管節(jié)主體（1）的后端設(shè)置有與所述容納腔室（3）適配的插入件（103），所述插入件（103）插入時(shí)所述插入件（103）的外側(cè)壁與所述容納腔室（3）的外側(cè)壁抵接，所述插入件（103）插入后被所述插入件（103）擠破的所述環(huán)形嚢（4）釋放所述密封膠（5）填充所述環(huán)狀波浪間隙（2）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述管節(jié)主體（1）的后端設(shè)置有肩部（104），所述管節(jié)主體（1）的前端設(shè)置有插入后抵接所述肩部（104）的抵接端面（105）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述管節(jié)主體（1）的外壁設(shè)有與中心線平行的長(zhǎng)條槽（106），所述長(zhǎng)條槽（106）內(nèi)設(shè)置有固定插桿（6），所述固定插桿（6）的頭部朝向所述管節(jié)主體（1）的前進(jìn)方向，所述固定插桿（6）的尾部與所述管節(jié)主體（1）鉸接，所述管節(jié)主體（1）設(shè)置有連接所述固定插桿（6）的鎖定機(jī)構(gòu)（7）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述長(zhǎng)條槽（106）的槽底開設(shè)有滑槽（107），所述鎖定機(jī)構(gòu)（7）包括安裝于所述滑槽（107）內(nèi)的電動(dòng)推桿（701）和l形卡件一（702），所述固定插桿（6）設(shè)置有與所述l形卡件一（702）配合的l形卡件二（601）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述管節(jié)主體（1）設(shè)置有驅(qū)使所述固定插桿（6）向外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)的扭簧，所述固定插桿（6）的表面設(shè)置有倒刺。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述環(huán)形嚢（4）的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有易撕裂線（401）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述管節(jié)主體（1）設(shè)置有防止旋轉(zhuǎn)的翼板（8），所述翼板（8）位于所述管節(jié)主體（1）的中部，若干所述翼板（8）圍繞所述管節(jié)主體（1）均勻分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)，其特征在于，所述翼板（8）從前往后的厚度逐漸增加。

9.一種采用權(quán)利要求1所述的復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的施工方法，其特征在于，頂管施工步驟中頂管機(jī)的頂進(jìn)速度為不超過(guò)6米每小時(shí)，頂管施工步驟中注入泥漿潤(rùn)滑復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)外壁。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)及施工方法，涉及頂管施工技術(shù)領(lǐng)域。復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)包括管節(jié)主體，管節(jié)主體的后端內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)狀波浪面一，管節(jié)主體的前端內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)狀波浪面二，管節(jié)主體的前端端面開設(shè)有與環(huán)狀波浪間隙連通的容納腔室，容納腔室設(shè)置有環(huán)形嚢，環(huán)形嚢內(nèi)裝填有密封膠，管節(jié)主體的后端設(shè)置有與容納腔室適配的插入件，插入件插入時(shí)插入件的外側(cè)壁與容納腔室的外側(cè)壁抵接，插入件插入后被插入件擠破的環(huán)形嚢釋放密封膠填充環(huán)狀波浪間隙。施工方法包括施工準(zhǔn)備、基坑施工、頂管機(jī)安裝、頂管施工等步驟。復(fù)合地層頂管施工用的管節(jié)及施工方法具有密封效果好、密封壽命長(zhǎng)的有益效果。

技術(shù)研發(fā)人員：趙云飛,張正勇,熊亮,劉麗,郭文兵,李佳,王寶雄,王旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)水利水電第五工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2