矩形頂管復合管節結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種頂管管節結構，特別涉及一種矩形頂管復合管節結構。
【背景技術】
[0002]隨著城市建設的發展和工程機械制造技術的不斷進步，矩形頂管施工工法得到越來越多的應用，管節結構斷面尺寸也愈加大型化，對管節結構設計存在以下方面的新的技術難題:
[0003]—是隨著矩形管節斷面尺寸大型化，結構內力急劇增加，若采用傳統的鋼筋混凝土管節，厚度將非常之大，管節結構自重超出合理范圍，給運輸、吊裝、頂進施工均帶來很大不便，甚至不可行。
[0004]二是矩形管節斷面尺寸大型化后，因運輸需要，勢必要對傳統的整環管節進行分塊，各分塊之間的接頭連接則是本領域技術人員需要重點解決的技術問題之一。
[0005]三是隨著矩形頂管的應用范圍越來越廣，諸如城市地鐵類工程對結構防水要求極高。而如何解決好管節分塊接縫及管節環間接縫的防水，也是本領域技術人員所需要重點解決的又一技術難題。
【發明內容】
[0006]有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明提供一種一種矩形頂管復合管節結構，其包括:頂管本體，其特點在于，所述頂管本體為矩形的鋼管節本體，在處于頂進結束貫通狀態的所述鋼管節本體的內部，一體成型地澆鑄有鋼筋混凝土，所述澆鋼筋混凝土與鋼管節本體形成復合管節結構。
[0007]在一些實施例中，所述鋼管節本體包括:外側鋼板、環肋鋼板、縱肋鋼板、翼板、端板和銷釘；所述外側鋼板與環肋鋼板、縱肋鋼板、端板之間焊接連接；所述翼板與環肋鋼板、縱肋鋼板焊接連接；所述銷釘與外側鋼板焊接連接。
[0008]在一些實施例中，所述鋼管節本體上還設置有用于減摩的泥漿注漿孔和用于壓注漿液的二次注漿孔。
[0009]在一些實施例中，所述鋼管節本體包括若干鋼管節分塊，所述鋼管節分塊拼裝形成各段管節環；相鄰的兩所述鋼管節分塊之間通過螺栓連接，所述鋼管節分塊的內外側接縫之間為焊接連接，所述內外側接縫之間還設置有用于加強接縫防水的彈性橡膠密封墊。本實施例鋼管節分塊的連接方式，充分降低了管節在接縫處的剛度削弱，并具有優良的防水性能。
[0010]在一些實施例中，若干所述管節環首尾相接形成所述鋼管節本體，相鄰的兩所述管節環之間的連接面上，形成有用于定位的凹凸榫槽，并且在所述管節環之間還設置有用于加強接縫防水的彈性橡膠密封墊。本實施例中，在鋼管節的管節環的用于對接的連接面上設置凹凸榫槽，可在頂進過程中，方便管節定位、糾偏，同時起到抗剪作用。
[0011]在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實施例。
[0012]本發明的有益效果:本發明的矩形頂管復合管節結構，采用后澆鋼筋混凝土，作用之一，與鋼管節共同受力，提高管節結構安全性；作用之二，大大增強管節結構整體剛度，彌補了管節因接縫造成的剛度弱化，減小頂管不均勻沉降變形；作用之三，形成內防水層，對管節防水的薄弱點一一接縫防水大大加強，提高整體防水效果；作用之四，對鋼管節形成保護層，提高管節結構耐久性。
[0013]以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明矩形頂管復合管節結構橫斷面圖。
[0015]圖2為本發明復合管節結構的放大橫斷面圖。
[0016]圖3為本發明復合管節結構的放大縱向斷面圖。
[0017]圖4為復合管節分塊接頭連接處的放大構造圖。
[0018]圖5為復合管節環間接頭連接的放大構造圖。
[0019]附圖標記說明:1鋼管節本體、2鋼筋混凝土、3縱肋鋼板、4外側鋼板、5環肋鋼板、6端板、7端板、8翼板、9銷釘、11減摩泥漿注漿孔、12 二次注漿孔、13鋼管節分塊、14彈性橡膠密封墊、15管節環、16螺栓、17凹凸榫槽、18螺栓
【具體實施方式】
[0020]下面舉出較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本發明。
[0021]實施例
[0022]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:本實施例提供的矩形頂管復合管節結構，其包括:頂管本體，如圖1?圖5所示，所述頂管本體為矩形的鋼管節本體I。S卩，本發明的頂管頂進時完全采用鋼管節，待頂進結束貫通后(即在所述鋼管節本體處于頂進結束貫通狀態時)，于鋼管節本體I的內部現澆鋼筋混凝土 2，并且鋼筋混凝土 2與鋼管節本體I 一體成型構成復合管節。這樣，當采用鋼管節頂進，管節結構重量大大降低，使得施工大大便利。
[0023]如圖1?圖3所示，鋼管節本體I主要包括:外側鋼板4、環肋鋼板5、縱肋鋼板3、翼板8、端板6、端板7、銷釘9。外側鋼板4與環肋鋼板5、縱肋鋼板3、端板6和端板7之間焊接連接，組成主要受力構件；翼板8與環肋鋼板5、縱肋鋼板3為焊接連接，可增大環肋、縱肋的縱向剛度，同時對后澆混凝土起到套箍作用。銷釘9與外側鋼板4焊接連接，使鋼管節本體與后澆混凝土構成整體受力體系。
[0024]另外，鋼管節的管節環之間接頭區域的端板、縱肋高度，較其它區域減小，以確保后澆鋼筋混凝土達到防水規范所要求的防水厚度。
[0025]如圖2所示，本發明的鋼管節本體I上，還設置減摩泥漿注漿孔11和二次注漿孔
12。減摩泥漿注漿孔11的作用是在頂管頂進過程中壓注減摩泥漿，減小頂進阻力，降低背土的發生；二次注漿孔12的作用是頂管頂進后，壓注漿液以控制地面沉降，減輕頂管施工對環境的影響。
[0026]鋼管節本體I是由若干鋼管節分塊13拼裝形成一段段的管節環。鋼管節分塊的接頭連接構造如圖4所示，各鋼管節分塊13運輸至施工現場后，現場拼裝成整環，中間以螺栓16連接，內外側接縫進行焊接，并設置彈性橡膠密封墊14加強接縫防水，然后整環頂進施工。鋼管節分塊之間采用此種連接方式，充分降低了管節在接縫處的剛度削弱，并具有優良的防水性能。
[0027]各段管節環15首尾對接連接形成鋼管節本體I。管節環15的接頭連接構造如圖5所示，在相鄰的兩管節環15的環與環之間的對接面上，設置有凹凸榫槽17，方便頂進過程中管節定位、糾偏，同時起到抗剪作用。在對接時的接縫處，還設置彈性橡膠密封墊14加強接縫防水。
[0028]此外，待頂進結束，隧道貫通后，在相鄰的兩管節環的環與環中間增加螺栓18連接(如圖5所示)，同時鋼管節本體內側接縫處采用焊接連接，以增強鋼管節本體的縱向剛度，提高抗彎、抗剪性能，減小不均勻沉降。
[0029]本發明采用在頂進結束后的鋼管節內現澆鋼筋混凝土，具以下幾方面的作用:
[0030]一、與鋼管節共同受力，提高管節結構安全性；二、大大增強管節結構整體剛度，彌補了管節因接縫造成的剛度弱化，減小頂管不均勻沉降變形；三、形成內防水層，對管節防水的薄弱點一一接縫防水大大加強，提高整體防水效果；四、對鋼管節形成保護層，提高管節結構耐久性。
[0031]以上詳細描述了本發明的各較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種矩形頂管復合管節結構，其包括:頂管本體，其特征在于，所述頂管本體為矩形的鋼管節本體，在處于頂進結束貫通狀態的所述鋼管節本體的內部，一體成型地澆鑄有鋼筋混凝土，所述澆鋼筋混凝土與鋼管節本體形成復合管節結構；所述鋼管節本體包括:夕卜側鋼板、環肋鋼板、縱肋鋼板、翼板、端板和銷釘；所述外側鋼板與環肋鋼板、縱肋鋼板、端板之間焊接連接；所述翼板與環肋鋼板、縱肋鋼板焊接連接；所述銷釘與外側鋼板焊接連接；所述鋼管節本體上還設置有減摩泥漿注漿孔和用于壓注漿液的二次注漿孔；所述鋼管節本體包括若干鋼管節分塊，所述鋼管節分塊拼裝形成各段管節環；相鄰的兩所述鋼管節分塊之間通過螺栓連接，所述鋼管節分塊的內外側接縫之間為焊接連接，所述內外側接縫之間還設置有用于加強接縫防水的彈性橡膠密封墊。2.如權利要求1所述的矩形頂管復合管節結構，其特征在于，若干所述管節環首尾相接形成所述鋼管節本體，相鄰的兩所述管節環之間的連接面上，形成有用于定位的凹凸榫槽，并且在所述管節環之間還設置有用于加強接縫防水的彈性橡膠密封墊。
【專利摘要】本發明公開了一種矩形頂管復合管節結構，其包括：頂管本體，所述頂管本體為矩形的鋼管節本體，在處于頂進結束貫通狀態的所述鋼管節本體的內部，一體成型地澆鑄有鋼筋混凝土，所述澆鋼筋混凝土與鋼管節本體形成復合管節結構。本發明采用后澆鋼筋混凝土，其與鋼管節共同受力，提高管節結構安全性；還大大增強管節結構整體剛度，彌補了管節因接縫造成的剛度弱化，減小頂管不均勻沉降變形；此外還對鋼管節形成保護層，提高了管節的結構耐久性。
【IPC分類】E21D11/38, E21D11/00
【公開號】CN105156131
【申請號】CN201510683176
【發明人】黃愛軍, 徐正良, 齊明山, 張海波, 王春凱
【申請人】上海市城市建設設計研究總院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月20日