[发明专利]一种顶管结构及顶管结构周边润滑注浆的方法

说明书

本发明涉及一种顶管结构，由若干普通管节拼接而成；在偶数位置上的普通管节的拱顶、拱底和两侧腰处分别开设用于注浆的三角形开口，在三角形开口的外侧壁上固定连接一半圆椎体的注浆装置，半圆椎体的注浆装置轴向面和三角形开口相对且连通，半圆椎体的注浆装置的径向面与其所在的普通管节的外表面形成注浆口，进而形成注浆管节；通过注浆装置可向顶管结构内外圈与土体之间喷射润滑浆液；通过注浆装置可向顶管结构内外圈与土体之间喷射润滑浆液。利用该顶管结构进行周边润滑注浆，顶进施工过程中润滑浆液通过注浆装置喷出至顶管结构内外圈与土体的接触面，施工结束后从内侧将该注浆装置有效封闭，可有效阻止运营期外水压或内水压的渗漏。

技术领域

本发明涉及一种顶管结构及顶管结构周边润滑注浆的方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

顶管法是城市地区修建小型市政隧（管）道的一种常用暗挖工法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走，一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。

顶管机顶进施工过程中，其受到的地层阻力主要来着刀盘正面的端阻力和管节侧面的摩阻力。尤其是长距离顶进施工中，管节侧面摩阻力是地层阻力的主要来源，因此必须向管节周边注入润滑浆液，以减小地层与管节之间的摩擦阻力。但目前常见的润滑注浆结构，或是结构复杂、生产不便；或是后期水密性较差，长期运营过程中可能出现渗漏水可能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种顶管结构及其顶管管节周边润滑注浆方法，在常规钢管节外侧增设若干个半圆椎体的注浆孔，可实现注润滑浆减小底层与管节之间的摩擦阻力，同时能够保证长期运营过程中管节的水密性。

本发明的技术方案如下：

一种顶管结构，由若干普通管节拼接而成；在偶数位置上的普通管节的拱顶、拱底和两侧腰处分别开设用于注浆的三角形开口，在所述三角形开口的外侧壁上固定连接一半圆椎体的注浆装置，半圆椎体的注浆装置轴向面和三角形开口相对且连通，半圆椎体的注浆装置的径向面与其所在的普通管节的外表面形成注浆口，进而形成所述注浆管节；通过所述注浆装置可向顶管结构内外圈与土体之间喷射润滑浆液。

进一步的，所述注浆装置包括一弯曲后形成半圆椎体的侧板以及与侧板的弧形侧边焊接且呈半圆形的底板；所述侧板和底板的直线侧边焊接在所述三角形开口上；所述底板的中部开设有一用于插入喷浆嘴的喷浆孔；所述侧板的锥头部分留设一用于连通注浆管的注浆孔。

进一步的，所述注浆装置底部可拆卸连接一封堵板；所述侧板直线底边的两内侧壁分别焊接有两带有凹槽的连接块；注浆完毕后，利用封堵板与连接块插接密封进而密封注浆装置和注浆管节上的开口。

进一步的，所述喷浆嘴包括喷管和焊接在喷管外圈的环形块；所述环形块的外径大于所述喷浆孔的直径。

一种顶管结构周边润滑注浆的方法，具体包括以下步骤：

S1、若干普通管节拼接而成顶管结构，在偶数位置上的普通管节的拱顶、拱底和两侧腰处分别开设用于注浆的三角形开口，预留作为注浆装置的安装位置；

S2、将一弯曲后形成半圆椎体的侧板和半圆形的底板焊接形成注浆装置后焊接在所述三角形开口上；

S3、从半圆锥体的注浆装置的内部将喷浆嘴插入底板上的喷浆孔，喷管穿出底板向外延伸，环形块用于固定喷浆嘴的位置；

S4、顶进施工过程中，不断推进顶管结构，同时将注浆管插入侧板的锥头部分的注浆孔中开始注浆，一部分浆液可经由注浆管从喷浆嘴中向外喷出，喷至顶管结构外圈与土体之间的接触面，另一部分润滑浆液可经由注浆管流至顶管结构内圈与顶管结构内部土体的接触面，起到润滑土体的作用；