[发明专利]预应力钢筒混凝土顶管

说明书

技术领域

本发明涉及一种输水用混凝土压力管，尤其是一种预应力钢筒混凝土顶管。

背景技术

自九十年代初期国内引进预应力钢筒混凝土管以来，预应力钢筒混凝土管这种管材以其独特、全面的优越性逐渐成为国内输水引水管线的主要管材，特别是在较大口径较高工作压力的情况下更是管线设计的首选管材，管线造价低、维护费用低、抗外荷载抗内水压能力强、设计使用寿命长（达50年）、除了不能直接用于顶进施工作业外能适应各种不同的使用场合。在城市的交通情况及地理环境包括野外铺设管线时遇到需要过交通干道的情况下，一般不允许开槽进行预应力钢筒混凝土管的铺设，这时必须使用顶管。

目前能够直接顶进的压力管道管材主要有焊接钢管与非预应力钢筒混凝土顶管，焊接钢管造价较高，外壁防腐层容易蹭坏，并且由于是钢管直接顶进，容易因道路交变荷载而产生疲劳破坏，内壁耐腐蚀性能也较差，每顶进一节钢管要进行焊接作业，施工周期长，且钢管设计使用年限一般为20年。非预应力钢筒混凝土顶管式由于其没有预应力，在管内工作压力较低时还能使用，当工作压力达到0.6MPa及以上时配筋量非常高，工程造价昂贵。普通预应力钢筒混凝土管由于其外壁是砂浆保护层，比较毛糙，厚度不均匀、一般为30毫米左右，不能直接用于顶进作业。目前重要工程比较常用的非开挖管线设计方案是先顶普通钢筋混凝土顶管，然后再在普通钢筋混凝土顶管内穿钢管或预应力钢筒混凝土管，但是这种方案造价非常高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中普通预应力钢筒混凝土管、非预应力钢筒混凝土顶管及钢管等存在的不足，提供一种可以减小顶进施工的阻力、能应用于工作压力较高的场合、使用寿命长的预应力钢筒混凝土顶管。

按照本发明提供的技术方案的预应力钢筒混凝土顶管，包括混凝土管芯以及位于混凝土管芯外的外圈钢筋混凝土，混凝土管芯和外圈钢筋混凝土的一端均为插口端，另一端均为承口端，其特征是：

所述混凝土管芯是指用混凝土在圆筒形内外钢模板、底模及顶模形成的空腔内浇筑而成的混凝土管芯，浇筑前在空腔中固定一个圆筒形钢筒，使混凝土管芯的承口端有承口钢环，插口端有插口钢环；在所述圆筒形钢筒上对应于承口端的一端连接承口钢环，对应于插口端的一端连接插口钢环；

所述外圈钢筋混凝土是指：在混凝土管芯的外面放置钢筋骨架，在钢筋骨架的外面放圆筒形钢模板，然后浇筑外圈钢筋混凝土，浇筑时外圈钢筋混凝土的插口端部高于混凝土管芯的插口端部，浇筑的混凝土覆盖在混凝土管芯的圆筒形钢筒外侧部分的混凝土顶面上，形成一个完整的承压平面；所述外圈钢筋混凝土的承口端在浇筑时和混凝土管芯的承口端坐落在同一个底模上，浇筑完成后混凝土管芯与外圈钢筋混凝土的承口端处于同一个平面；

所述外圈钢筋混凝土的承口端和插口端的外侧壁均固定有加强钢环，所述外圈钢筋混凝土的插口端面开设有注浆通道。所述混凝土管芯外面缠绕有预应力钢丝。所述的注浆通道沿着外圈钢筋混凝土的上端面半圆形径向进行开设。在插口钢环上开设有注浆孔，在注浆孔位置的插口钢环内壁焊接有注浆管，注浆管的内壁具有内螺纹可与管堵相接，所述注浆孔与注浆通道连通。所述承口钢环的一个端部向外倾斜，形成外导坡。

所述插口钢环的端部外壁开设有两环密封圈凹槽，在两环密封圈凹槽之间的插口钢环上开设有试压孔。所述混凝土管芯壁厚为1/14~1/16倍管道内径。所述预应力钢筒混凝土顶管总璧厚为1/10倍管道内径。所述圆筒形钢筒的两端与承口钢环和插口钢环相焊接并经水压试验。所述混凝土管芯为经施加预应力的混凝土管芯；所述外圈钢筋混凝土的钢筋骨架可以采用钢纤维来代替。

本发明的顶管在顶进施工时所受的阻力小，施工速度快，管体及接口抗渗性好，能应用于工作压力较高的场合，使用寿命长，同类施工法工程造价低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的顶进施工图之一。

图3是本发明的顶进施工图之二。

图4是本发明的顶进施工完成示意图。

图5是图4的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。