專利名稱：玻璃鋼夾砂頂管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種玻璃鋼夾砂頂管，特別是一種市政管道工程用的具有金屬層凹臺的玻璃鋼夾砂頂管。
背景技術：
在市政管道鋪設工程中，現在一般有兩種方式一種是開放式大開挖，即可將地面全面挖開，把管子相互套設連接放置下去，再重新回填即可，這種方式需要的管子是預制好的，連接和鋪設時不承受壓力或頂力，施工較為簡單方便；另一種方式是當受到具體環境的限制，諸如建筑物等，而不能夠采用大開挖方式鋪設管道，只能預挖工作坑，在工作坑作業時，將管子一段一段在地下一定的深度位置向前頂進穿過，這種作業環境需要管子的端部設有頂管部分，管子之間的連接通過套環密封連接。
玻璃鋼夾砂頂管作為一種新型的復合材料管道，具有質輕、高強、耐腐蝕、壽命長等特點，現已廣泛應用于頂管工程中。現有技術的玻璃鋼夾砂頂管一般由樹脂基體的管頭、管身和管尾組成，其中管頭、管尾在施工時通過套環連接，管身采用纖維層和石英砂或碳酸鈣層結構，管頭和管尾采用纖維層結構。在上述結構中，管身的纖維層和石英砂或碳酸鈣層結構主要用于提供所需的環向剛度，并降低生產成本，管頭和管尾采用的纖維層結構主要用于提供頂進時所需的軸向強度。
玻璃鋼夾砂頂管的纖維層一般由浸有樹脂的玻璃纖維布或纖維絲一層層繞制而成，由于層與層之間由樹脂為基體膠結在一起，在載荷作用下，層間存在著分層的趨向，不能承受較大的軸向頂進強度，限制了單次頂進長度。在實際施工中，由于玻璃鋼夾砂頂管還會承受一定的彎曲應力，當單次頂進長度較長、頂力分布不均或進行糾偏操作時，較大的彎曲應力會導致玻璃鋼夾砂頂管出現損傷乃至破壞情況，影響工程質量和進度，甚至引起頂管工程段報廢事故。
另外，由于頂管生產過程中并不能保證管頭和管尾的外徑尺寸完全一致，在套環和管頭管尾的外壁間常會出現較大縫隙，即使采用的密封圈來進行密封，還是難以完全避免頂管內液體的通過縫隙向頂管外泄漏。
實用新型內容本實用新型的目的之一是解決現有玻璃鋼夾砂頂管存在的不能承受較大軸向頂力和彎曲應力的問題，以增大單次頂進長度和減少施工中頂管損壞情況的發生。
本實用新型的另一目的是解決現有玻璃鋼夾砂頂管存在的密封性不好，容易出現頂管內液體向頂管外泄漏的問題。
為了達到上述目的，本實用新型提供了一種玻璃鋼夾砂頂管，包括管頭、管身和管尾，管身以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，以石英砂或碳酸鈣為填料層，管頭和管尾以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，所述管頭和/或管尾外側具有由金屬層構成的凹臺。
為了加強頂管的軸向頂進強度，上述的金屬層可從所述管頭和/或管尾延伸到管身部分或從管頭一直延伸到管尾。所述的金屬層為金屬板，優選設有多個通孔的金屬板。在所述金屬板的內表面設置拉毛或齒槽結構，形成凸凹不平表面，以增加與樹脂和玻璃纖維的結合強度。為了進一步增加頂管間連接的密封性，在所述管頭和/或管尾的凹臺設有用于套設橡膠密封圈的一個或多個凹槽。所述的橡膠密封圈可為楔型橡膠密封圈或橢圓型遇水膨脹橡膠密封圈。另外，在所述管頭和/或管尾的凹臺內還設有用于注漿減阻的一個或多個注漿孔。
本實用新型的優點在于1、通過在管頭和/或管尾設置金屬層，可大大增加頂進強度，適合于長距離頂管，在工程中可以大大減少工作坑的數目；2、和玻璃鋼纖維層相比，生產過程中管頭和管尾金屬層的外徑容易保持一致，并且其外表面也很容易形成平整表面，便于與套環間形成緊密的端部連接，管道安裝方便，密封性好。
3、改善了頂管承受彎曲應力的能力，減少施工中頂管損壞情況的發生的可能性，并易于糾偏。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細地說明。
圖1為本實用新型金屬層位于管頭和管尾的玻璃鋼夾砂頂管剖面示意圖；圖2為本實用新型金屬層位于管頭和管尾以及部分管身的玻璃鋼夾砂頂管剖面示意圖；圖3為本實用新型金屬層位于管頭、管尾以及管身的玻璃鋼夾砂頂管剖面示意圖；圖4a、4b為本實用新型玻璃鋼夾砂頂管金屬層的結構示意圖；圖5為本實用新型玻璃鋼夾砂頂管凹槽結構示意圖；圖6為本實用新型兩玻璃鋼夾砂頂管連接示意圖。
具體實施方式
參見圖1，為本實用新型金屬層位于管頭和管尾的玻璃鋼夾砂頂管剖面示意圖，該玻璃鋼夾砂頂管包括管頭1、管身2以及管尾3，管身2以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層4，以石英砂或碳酸鈣為填料層7，管頭1和管尾3以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層4，管頭1和管尾3外壁具有由金屬層6構成的凹臺。也可根據工程情況，僅在管頭1或管尾3設置由金屬層6構成的凹臺。在管尾3凹臺上設有連接頂管用套環5，施工時相鄰兩頂管的管頭1和管尾3通過套環5連接。為了保證施工時管頭1和管尾3能夠承受一定的頂進強度而沒有設置填料層7。在單位面積截面上承受頂進強度較小的管身2設置填料層7，既可增加徑向抗壓能力，還可降低生產成本。可根據工程情況決定填料層7的厚度和層數。設有的金屬層6是為了增加頂管的軸向頂進強度和承受彎曲應力的能力，以及改進管頭1和管尾3外壁與套環5的連接密封性。設置有金屬層6的玻璃鋼夾砂頂管，當單次頂進長度較長、頂力分布不均或進行糾偏操作時，較大的彎曲應力可由金屬層6承擔，不會導致玻璃鋼夾砂頂管出現損傷，并且大大改善了頂管間連接密封性。
為了進一步增加玻璃鋼夾砂頂管徑向和軸向強度，也可將金屬層6延伸到管身2部位，如圖2所示，或金屬層6為一體，從管頭1一直延伸到管尾3，如圖3所示。
本實用新型采用的金屬層6的結構為金屬板，優選設有多個通孔的金屬板，分別如圖4a、4b所示。為了增加金屬層與頂管中其它成分的結合，在帶孔金屬板或不帶孔金屬板的內表面可設置拉毛或齒槽結構，以形成凸凹不平的表面。其中的金屬層優選鋼質材料。
見圖5和圖6，為了進一步增加頂管連接時的密封性，在管頭1和/或管尾3外壁的凹臺設有用于套設橡膠密封圈9的一個或多個凹槽8。橡膠密封圈9可采用楔型橡膠密封圈或橢圓型遇水膨脹橡膠密封圈。本實用新型玻璃鋼夾砂頂管連接時，先在凹槽8內套設橡膠密封圈9，然后通過套環5壓迫橡膠密封圈9來密封套環5和管頭1管尾3之間的縫隙，防止頂管內液體的外漏。為了減小頂管頂進過程中的外壁與土壤層之間的摩擦阻力，可在所述的凹臺內還可設有用于注漿減阻的一個或多個注漿孔(圖中未示出)。
最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求1.一種玻璃鋼夾砂頂管，包括管頭、管身和管尾，管身以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，以石英砂或碳酸鈣為填料層，管頭和管尾以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，其特征在于所述管頭和/或管尾外側具有由金屬層構成的凹臺。
2.根據權利要求1所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述管頭和/或管尾設有的金屬層延伸到所述管身部分。
3.根據權利要求1所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬層從管頭延伸到管尾。
4.根據權利要求1、2或3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬層為金屬板。
5.根據權利要求4所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬板為設有多個通孔的金屬板。
6.根據權利要求4所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬板內表面具有拉毛或齒槽結構。
7.根據權利要求1、2或3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的凹臺設有用于套設橡膠密封圈的一個或多個凹槽。
8.根據權利要求1、2或3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的凹臺設有用于注漿減阻的一個或多個注漿孔。
專利摘要本實用新型涉及一種玻璃鋼夾砂頂管，其包括管頭、管身和管尾，管身以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，以石英砂或碳酸鈣為填料層，管頭和管尾以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，所述管頭和/或管尾外側具有由金屬層構成的凹臺。本實用新型解決了現有玻璃鋼夾砂頂管存在的不能承受較大軸向頂力和彎曲應力以及頂管間密封性不好的問題，增大了單次頂進長度和減少了施工中頂管損壞情況的發生，并改進了頂管間的密封性。
文檔編號F16L21/00GK2869527SQ20052012878
公開日2007年2月14日 申請日期2005年12月31日 優先權日2005年12月31日
發明者司金峰 申請人:陜西競業玻璃鋼有限公司