專利名稱：玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于給排水管道工程領(lǐng)域，具體涉及一種非開挖頂管施工用的管道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
頂管施工作為一種非開挖地下管道施工方法，能很方便的穿越公路、鐵路、房屋、河流 等鋪設(shè)地下管道，對(duì)交通影響小，開挖土方少，機(jī)械化程度高，被認(rèn)為是一種現(xiàn)代化的地下 管道鋪設(shè)方法，越來(lái)越多的地下管道工程采用這一施工方法。目前用于頂管的管材主要有玻 璃鋼管、混凝土管、鋼管等，這幾種管材各有優(yōu)劣，尤其是玻璃鋼管具有輕質(zhì)高強(qiáng)、頂進(jìn)阻 力小、耐腐蝕等顯著優(yōu)點(diǎn)，但其管壁較薄，剛度相對(duì)較低。PCCP管是預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的
簡(jiǎn)稱，是由預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼套筒、混凝土構(gòu)成的復(fù)合管材，具有剛度高，強(qiáng)度好，成本相對(duì) 較低等特點(diǎn)，是一種比較理想的管材，在大口徑管道中，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管占有較大的市
場(chǎng)份額，但外壁粗糙不利于頂管施工，且接頭為鋼制件，易腐蝕，因此PCCP管在頂管施工
中較少應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種玻璃鋼與鋼筒混凝土管復(fù)合的頂管，該頂管具有剛度 高、強(qiáng)度好、耐腐蝕的特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管， 它包括預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管包括鋼套筒、混凝土結(jié)構(gòu)層、預(yù)應(yīng)力鋼絲 纏繞層，鋼套筒的外側(cè)面灌注有混凝土結(jié)構(gòu)層，混凝土結(jié)構(gòu)層的外側(cè)面纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲纏 繞層；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的右端部為承口，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的左端部為插口；其特征 在于鋼套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置有玻璃鋼內(nèi)襯層，玻璃鋼內(nèi)襯層與鋼套筒之間設(shè)有過(guò)渡層(玻璃鋼 內(nèi)襯層與鋼套筒由過(guò)渡層連接成一體)；預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層外面制作有外保護(hù)層(外保護(hù)層 與預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層連接成一體)；鋼套筒的左端部的外側(cè)面固定設(shè)置有環(huán)形的玻璃鋼插頭， 玻璃鋼插頭的外側(cè)面設(shè)有2 5道環(huán)形凹槽；混凝土結(jié)構(gòu)層的左端部?jī)?nèi)澆注有插口鋼筋骨架， 混凝土結(jié)構(gòu)層的右端部?jī)?nèi)澆注有承口鋼筋骨架。
所述的過(guò)渡層的材料為樹脂砂漿、混凝土或玻璃鋼。樹脂砂漿層采用灌注樹脂砂漿而成。 注混凝土層采用灌注混凝土而成。玻璃鋼層采用拉擠玻璃鋼或RTM等工藝制作形成。
所述的外保護(hù)層的材料為樹脂砂漿、水泥砂漿、玻璃鋼或熱塑性材料。
本實(shí)用新型的有益效果是
1、 采用鋼套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置有玻璃鋼內(nèi)襯層，即玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管相復(fù)合， 既具有玻璃鋼管的耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，又具有預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的剛度高、強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)。插 口處放置橡膠圈的環(huán)形凹槽面為玻璃鋼插頭，具有玻璃鋼管的耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。
2、 玻璃鋼插頭的左端凸出鋼套筒的左端，過(guò)渡層的左端部包裹鋼套筒的左端，避免了鋼套筒的左端裸露在外面，具有耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。采用玻璃鋼內(nèi)襯層的右端凸出鋼套筒的右端， 過(guò)渡層的右端部包裹鋼套筒的右端，避免了鋼套筒的右端裸露在外面，具有耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。
3、 在預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層外面制作有外保護(hù)層，外壁光滑平整，既能起到防腐蝕的作用， 又能起到減小頂進(jìn)阻力。
4、 管道的內(nèi)壁采用玻璃鋼內(nèi)襯層，內(nèi)壁的糙率系數(shù)較小，對(duì)管道的流量的影響小。
5、 接頭簡(jiǎn)單、連接方便，能夠廣泛應(yīng)用于非壓力頂管及壓力頂管施工中。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中A-A截面圖； 圖3為圖1中B部放大圖4為本實(shí)用新型管身長(zhǎng)度縮短后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型復(fù)合鋼套筒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為兩節(jié)復(fù)合頂管連接時(shí)的接頭局部放大圖中l(wèi)一插口， 2 —環(huán)形凹槽，3—承口， 4一插口端面，5—承口端面，6 —玻璃鋼內(nèi)襯 層，7-過(guò)渡層，8-鋼套筒，9-混凝土結(jié)構(gòu)層，10-預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層，11-外保護(hù)層，12—接 頭襯墊，13 —玻璃鋼插頭，14一橡膠圈；15—插口鋼套筒，16 —管身鋼套筒，17 —承口鋼套筒， 18-插口鋼筋骨架，19-承口鋼筋骨架。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面 的實(shí)施例。
實(shí)施例1:
如圖l、圖2、圖3、圖4所示，玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，它包括預(yù)應(yīng)力鋼 筒混凝土管、玻璃鋼內(nèi)襯層6、過(guò)渡層7、外保護(hù)層ll;過(guò)渡層7的材料為樹脂砂漿，外保 護(hù)層ll的材料為樹脂砂槳；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管包括鋼套筒8、混凝土結(jié)構(gòu)層9、預(yù)應(yīng)力鋼 絲(鋼筋)纏繞層IO，鋼套筒8的外側(cè)面灌注有混凝土結(jié)構(gòu)層9，混凝土結(jié)構(gòu)層9的外側(cè)面 纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層10;預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的右端部為承口 (圖4的右邊為右，左邊 為左)，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的左端部為插口 (或稱為插頭)；鋼套筒8的內(nèi)側(cè)設(shè)置有玻璃鋼 內(nèi)襯層6，玻璃鋼內(nèi)襯層6與鋼套筒8之間設(shè)有過(guò)渡層7 (采用灌注樹脂砂漿而成)，玻璃鋼 內(nèi)襯層6與鋼套筒8由過(guò)渡層連接成一體;預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層IO外面制作有外保護(hù)層11,外 保護(hù)層11與預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層10連接成一體；鋼套筒8的左端部(即插口處)的外側(cè)面固 定設(shè)置有環(huán)形的玻璃鋼插頭13，玻璃鋼插頭13的外側(cè)面設(shè)有2 5道環(huán)形凹槽2 (本實(shí)施例 的圖4中為3道環(huán)形凹槽)；混凝土結(jié)構(gòu)層9的左端部?jī)?nèi)澆注有插口鋼筋骨架18 (由縱筋和 環(huán)筋焊接形成環(huán)形骨架，進(jìn)行端部加強(qiáng))，混凝土結(jié)構(gòu)層9的右端部?jī)?nèi)澆注有承口鋼筋骨架 19 (由縱筋和環(huán)筋焊接形成環(huán)形骨架，進(jìn)行端部加強(qiáng))。
所述的玻璃鋼內(nèi)襯層6的右端凸出鋼套筒8的右端0. 1 cm 3cm;過(guò)渡層7的右端部包 裹鋼套筒8的右端，外保護(hù)層11的右端部包裹預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層10的右端；玻璃鋼內(nèi)襯層6、過(guò)渡層7、混凝土結(jié)構(gòu)層9、外保護(hù)層11的右端面位于同一垂直面上(即承口端面5垂 直，與復(fù)合頂管的軸線垂直)。
外保護(hù)層11的左端部包裹預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層10的左端；混凝土結(jié)構(gòu)層9、外保護(hù)層11 的左端面位于同一垂直面上(即插口端面4垂直，與復(fù)合頂管的軸線垂直)。
如圖5所示，所述的鋼套筒8由插口鋼套筒15、管身鋼套筒16、承口鋼套筒17組成， 玻璃鋼插頭13固定設(shè)置在插口鋼套筒15的左部，插口鋼套筒15的右端與管身鋼套筒16的 左端焊接，管身鋼套筒16的右端與承口鋼套筒17的左端焊接。鋼套筒8的左端部設(shè)玻璃鋼 插頭13構(gòu)成本實(shí)用新型的復(fù)合鋼套筒。
所述的鋼套筒8的左端凸出混凝土結(jié)構(gòu)層9的左端2 cm 50cm。
所述的玻璃鋼插頭13的左端凸出鋼套筒8的左端0. 1 cm 3cm (即玻璃鋼插頭10超出 鋼套筒8的插口端0. 1 cm 3cm);玻璃鋼內(nèi)襯層6的左端凸出鋼套筒8的左端0. 1 cm 3cm; 過(guò)渡層7的左端部包裹鋼套筒8的左端；玻璃鋼內(nèi)襯層6、過(guò)渡層7、玻璃鋼插頭13的左端 面位于同一垂直面上(與復(fù)合頂管的軸線垂直)。
玻璃鋼插頭13的右端部澆灌在混凝土結(jié)構(gòu)層9內(nèi)。 上述玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管的制作工藝，它包括如下步驟-
1) 復(fù)合鋼套筒的制作在插口鋼套筒的左部外側(cè)面采用纏繞工藝制作玻璃鋼件，然后 在玻璃鋼件上開2 5道環(huán)形凹槽，形成玻璃鋼復(fù)合鋼筒插口結(jié)構(gòu)；將玻璃鋼復(fù)合鋼筒插口 結(jié)構(gòu)的插口鋼套筒的右端與管身鋼套筒的左端焊接，管身鋼套筒的右端與承口鋼套筒的左端 焊接，形成復(fù)合鋼套筒；
2) 采用纏繞工藝在內(nèi)襯模具上制作玻璃鋼內(nèi)襯層(采用玻璃纖維及其織物與樹脂制作 而成)；玻璃鋼內(nèi)襯層的左端部制作成插口的形狀，玻璃鋼內(nèi)襯層的右端部制作成承口的形 狀；
3) 復(fù)合鋼套筒套到玻璃鋼內(nèi)襯層外，在玻璃鋼內(nèi)襯層和復(fù)合鋼套筒之間灌注樹脂砂漿 形成過(guò)渡層；
4) 在復(fù)合鋼套筒外套一個(gè)外模具，固定插口鋼筋骨架18、承口鋼筋骨架19 (插口鋼筋 骨架18位于插口端，承口鋼筋骨架19位于承口端)，在復(fù)合鋼套筒與外模具的內(nèi)壁之間灌 注混凝土，形成混凝土結(jié)構(gòu)層；將外模具脫模；
5) 在混凝土結(jié)構(gòu)層外部纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲形成預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層；
6) 在預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層外面澆注樹脂砂漿，制作成外保護(hù)層；撤去內(nèi)襯模具，形成玻 璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管。
實(shí)施例2:
與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于過(guò)渡層的材料為混凝土(用混凝土替代樹脂砂漿)。 實(shí)施例3:
與實(shí)施例l基本相同，不同之處在于外保護(hù)層的材料為水泥砂漿(用水泥砂漿替代樹 脂砂漿)。
實(shí)施例4:與實(shí)施例l基本相同，不同之處在于外保護(hù)層的材料為玻璃鋼(用玻璃鋼替代樹脂砂漿)。
實(shí)施例5:
與實(shí)施例l基本相同，不同之處在于外保護(hù)層的材料為熱塑性材料(用熱塑性材料替 代樹脂砂漿)。
實(shí)施過(guò)程要注意控制插口端面4和承口端面5的端面垂直度。兩節(jié)頂管之間通過(guò)承口、 插口進(jìn)行承插連接(見圖6)，頂管端面間設(shè)有接頭襯墊12，玻璃鋼插頭13的橡膠圈凹槽設(shè) 有橡膠圈14，環(huán)形凹槽的數(shù)量和橡膠圈的形式由管道是否承受內(nèi)壓來(lái)進(jìn)行選擇確定。承口處 工作面長(zhǎng)度不小于插口長(zhǎng)度。玻璃鋼的制作材料、制作設(shè)備、制作工藝可均采用現(xiàn)有公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，它包括預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管包括鋼套筒(8)、混凝土結(jié)構(gòu)層(9)、預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層(10)，鋼套筒(8)的外側(cè)面灌注有混凝土結(jié)構(gòu)層(9)，混凝土結(jié)構(gòu)層(9)的外側(cè)面纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層(10)；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的右端部為承口，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的左端部為插口；鋼套筒(8)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有玻璃鋼內(nèi)襯層(6)，玻璃鋼內(nèi)襯層(6)與鋼套筒(8)之間設(shè)有過(guò)渡層(7)；預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層(10)外面制作有外保護(hù)層(11)；鋼套筒(8)的左端部的外側(cè)面固定設(shè)置有環(huán)形的玻璃鋼插頭(13)，玻璃鋼插頭(13)的外側(cè)面設(shè)有2～5道環(huán)形凹槽(2)；混凝土結(jié)構(gòu)層(9)的左端部?jī)?nèi)澆注有插口鋼筋骨架(18)，混凝土結(jié)構(gòu)層(9)的右端部?jī)?nèi)澆注有承口鋼筋骨架(19)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，其特征在于所述的 玻璃鋼內(nèi)襯層(6)的右端凸出鋼套筒(8)的右端0.1 cm 3cm;過(guò)渡層(7)的右端部包裹鋼套筒 (8)的右端，外保護(hù)層(11)的右端部包裹預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層(10)的右端；玻璃鋼內(nèi)襯層(6)、 過(guò)渡層(7)、混凝土結(jié)構(gòu)層(9)、外保護(hù)層(ll)的右端面位于同一垂直面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，其特征在于外保護(hù) 層(11)的左端部包裹預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層(10)的左端；混凝土結(jié)構(gòu)層(9)、外保護(hù)層(ll)的左 端面位于同一垂直面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，其特征在于所述的過(guò)渡層的材料為樹脂砂漿、混凝土或玻璃鋼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，其特征在于所述的外保護(hù)層的材料為樹脂砂漿、水泥砂漿、玻璃鋼或熱塑性材料。
專利摘要本實(shí)用新型屬于給排水管道工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非開挖頂管施工用的管道。玻璃鋼與預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土復(fù)合頂管，它包括預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管；預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管包括鋼套筒、混凝土結(jié)構(gòu)層、預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層，鋼套筒的外側(cè)面灌注有混凝土結(jié)構(gòu)層，混凝土結(jié)構(gòu)層的外側(cè)面纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層；其特征在于鋼套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置有玻璃鋼內(nèi)襯層，玻璃鋼內(nèi)襯層與鋼套筒之間設(shè)有過(guò)渡層；預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞層外面制作有外保護(hù)層；鋼套筒的左端部的外側(cè)面固定設(shè)置有環(huán)形的玻璃鋼插頭，玻璃鋼插頭的外側(cè)面設(shè)有2～5道環(huán)形凹槽；混凝土結(jié)構(gòu)層的左端部?jī)?nèi)澆注有插口鋼筋骨架，混凝土結(jié)構(gòu)層的右端部?jī)?nèi)澆注有承口鋼筋骨架。該頂管具有剛度高、強(qiáng)度好、耐腐蝕的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16L9/14GK201373182SQ20092008423
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者宋建國(guó), 曾愛軍, 朱四榮, 李卓球, 陳建中 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué);恒潤(rùn)集團(tuán)有限公司