[发明专利]曲线钢顶管管节及顶进方法

说明书

技术领域：

本发明涉及曲线顶管技术在钢管上的应用，具体地说是通过本发明，使钢管在顶进时为柔性连接，进行曲线顶管，顶进完成后，通过少量切割和焊接，转变为刚性连接，发挥钢管性能的一种特殊的管节型式和施工方法。

背景技术：

顶管施工技术是一种较好保护环境的敷设地下管线的非开挖技术。它在不扰动或轻微扰动管外土层结构的条件下，借助于主顶油泵等顶进设备的推力，将工具管或掘进机从工作井穿过沿线土层进入接收井；与此同时，将紧随其后的管道依次连接并埋设到连接这两个井的管线土层中的敷设地下管道的施工方法。适用于顶管的管材一般有混凝土管(含普通混凝土管、钢筋混凝土管、钢筒混凝土管)、钢管、玻璃钢夹砂管。

在本发明之前，钢管顶管基本都是采用焊接方式来处理管节与管节之间接头的。这种接头的处理方式不仅存在着焊接时间过长、操作过程复杂等问题。更重要的是由于其接头是刚性的，所以，钢管不宜作为曲线顶管所用的管材。

本发明《曲线钢顶管管节及顶进方法》可以让钢管间的接头变成柔性的，不仅可以克服顶进时焊接方式无法使管节间形成一定的角度，而且可大大加快顶进进度。顶管完成后通过少量焊接，又恢复钢管的刚性连接，充分发挥钢管承压能力强，密封性能好，抗地基变形能力强的特点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种曲线钢顶管管节，顶进时，其管节接头为柔性的；顶管完成后，可再转变为刚性接头。

为了实现这一目的，本发明的技术方案是：一种曲线钢管管节，其特征在于钢管管节一端设有插口，另一端设有承口，承口和插口端部分别设置有加劲圆环，加劲圆环和钢管之间设置纵向加劲板。根据本发明的一个实施例，，其中一节钢管管节的插口插入另一节钢管管节的承口。两节相邻钢管管节的插口和承口的加劲圆环之间安放楔型垫块，并通过螺栓连接。

本发明的另一目的在于提供一种利用曲线钢顶管管节的顶管施工方法，使钢管在顶进时为柔性连接，进行曲线顶管；顶管完成后，再转变为刚性接头，可以克服现有技术的缺点。

为了实现这一目的，本发明的技术方案是：一种利用曲线钢顶管管节的顶管施工方法，其特征在于该钢管管节两端分别设有管接头，一端管接头为插口，另一端接头为承口，插口和承口处各设置有加劲圆环，加劲圆环和钢管之间设置纵向加劲板，该方法包括以下步骤：A、钢管曲线顶进时两节管道管节之间为F型接头连接，依靠加劲圆环传递管节间顶力，并在两个钢管管节的加劲圆环之间安放楔型垫块；B、在曲线段施工时，利用工具管千斤顶在线路的最前端按设计转角要求顶出曲线形状，同时在管节之间依次插入楔型垫块并逐节顶进；C、曲线顶管完成后，为了保证过流断面，将接头处的加劲板进行切割，并将插口端部和承口端部进行焊接，连接成刚性连接。步骤B中，如果曲线不止一种曲率半径，或张开需要的顶推力较大，根据需要可在曲线外侧的钢管壁上设置2～4处局部环向布置的加劲板，相接钢管的两个对应局部加劲板之间设置小行程液压千斤顶用以使管道接口达到所要求的开口度。

本发明是针对钢管曲线顶管的需要而开发的，在顶进时为柔性连接，进行曲线顶管，顶进完成后转变为刚性连接，具有构造简单，布置紧凑，施工方便的特点，为钢管在曲线顶管领域的应用铺平了道路。本发明的优点在于构造简单，布置紧凑，成本较低的特点，施工时操作较为容易，工期较短。

附图说明：

图1为本发明的曲线钢顶管管节结构图

图2为曲线顶进时管节连接详图

图3为使用千斤顶形成曲线时管节连接详图

图4为顶进完成后管节间焊接图

具体实施方式：

一种曲线钢顶管管节，其特征在于该钢管管节两端分别设有承口和插口。针对钢管和钢筋混凝土管的区别，承口和插口端部分别设置有加劲圆环，加劲圆环和钢管之间设置纵向加劲板，增加钢管管节接头的环向刚度，减少钢管在顶进期间接头处的变形，设置纵向加劲板为增加钢管承受轴向力的刚度。