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套接式玻璃鋼夾砂頂管。
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。
為了能夠相互連接，現有頂管在其兩端設有凹臺，在凹臺內設有鋼套環，通過鋼套環將兩相鄰頂管連接。這種連接的方式存在的問題是需要額外的鋼套環，增加成本。
另外，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，由于層與層之間是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。
實用新型內容本實用新型的目的是解決現有玻璃鋼頂管采用鋼套環連接存在的成本高的問題以及現有玻璃鋼頂管不能承受足夠高的軸向頂力的問題。
為了實現上述目的，本實用新型提供了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，所述管頭的外徑小于管身外徑，所述管尾的內徑大于管身內徑，兩玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過所述管頭和管尾相互套接。
為了增加軸向頂進強度，在所述管頭和/或管尾的管壁中設有加強件。該加強件可從所述管頭和/或管尾延伸到管身部分或從管頭延伸到管尾。所述的加強件為沿軸向方向環向連續設置的一層或多層金屬加強層或沿軸向方向環向間隔設置的一層或多層金屬加強筋。所述的金屬加強層為金屬網、金屬板或設有多個通孔的金屬板，所述的金屬加強筋為金屬管或金屬片。在帶孔金屬板或不帶孔金屬板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。為了增加頂管間連接的密封性，在所述管頭和/或管尾的管壁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，在所述管頭內/或管尾的管壁還可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、省去了鋼套環；2、通過在管壁中設置加強件，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。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細地說明。
圖1為本實用新型玻璃鋼夾砂頂管剖面示意圖；圖2為本實用新型另一種玻璃鋼夾砂頂管連接示意圖；圖3為本實用新型具加強件的管頭剖面示意圖；圖4為本實用新型具加強件的管尾剖面示意圖；圖5為本實用新型具有金屬加強層的玻璃鋼夾砂頂管截面示意圖；圖6為本實用新型具有金屬片加強筋的玻璃鋼夾砂頂管截面示意圖；圖7為本實用新型具有金屬管加強筋的玻璃鋼夾砂頂管截面示意圖；圖8為本實用新型金屬網的結構示意圖；圖9為本實用新型金屬板的結構示意圖；圖10為本實用新型設有多個通孔的金屬板的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，為本實用新型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5，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的外徑小于管身2的外徑，管尾3的內徑大于管身2的內徑，施工時相鄰兩頂管的管頭1和管尾3能夠相互套接，省去了現有玻璃鋼夾砂頂管不得不使用的鋼套環，降低了生產成本。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5，既可增加徑向抗壓能力，還可降低生產成本，其中填料層5的層數和厚度的設置可根據工程情況進行調整。
參見圖2，為本實用新型提供的另一種玻璃鋼夾砂頂管，其結構與圖1的相似，只是玻璃鋼夾砂頂管A的管頭和管尾的外徑均小于管身的外徑，而玻璃鋼夾砂頂管B的管頭和管尾的內徑均大于管身的內徑，玻璃鋼夾砂頂管A、B間也能夠通過其管頭和管尾相互套接，從而也可省去鋼套環。
為了增加玻璃鋼夾砂頂管的軸向頂進強度，在管頭1和管尾3管壁中可設有加強件6，如圖3和圖4所示。也可以根據工程情況，僅在管頭或管尾設有加強件6。設置有加強件6的頂管，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加強件承擔，不會導致玻璃鋼夾砂頂管出現損傷。為了進一步增加玻璃鋼夾砂頂管軸向強度，也可將加強件6延伸到管身2部位，或加強件6為一體，從管頭1一直延伸到管尾3(未示出)。
參考圖5，本實用新型玻璃鋼夾砂頂管的加強件6可為金屬加強層61，其沿頂管軸向方向環向連續設置，根據工程需要，可設置一層或多層。環向連續設置的金屬加強層61同時增加頂管徑向抗壓能力和軸向頂進強度。再參考圖6和7，本實用新型玻璃鋼夾砂頂管的加強件6也可為沿軸向方向環向間隔設置的金屬片加強筋62或金屬管加強筋63。金屬片加強筋62或金屬管加強筋63主要是改善頂管的軸向頂進強度。在玻璃鋼纖維層4和填料層5構成的管身2能夠達到工程所需的抗壓強度時，可僅采用加強筋來改善頂管的軸向頂進強度，這樣可以降低生產成本。同樣，可根據施工需要，選擇金屬片加強筋62和金屬管加強筋63的設置層數和密度。
本實用新型采用的金屬加強層61的結構可為金屬網、金屬板或設有多個通孔的金屬板，分別如圖8、9和10所示。采用金屬網或設有多個通孔的金屬板既可節省金屬材料的用量，還可增加金屬加強層與頂管中樹脂和玻璃纖維的結合。為了進一步增加金屬加強層與頂管中其它成分的結合，在金屬板或設有多個通孔的金屬板的表面可設置拉毛或齒槽結構，以形成凸凹不平的表面。其中加強件6優選鋼質材料。
為了增加頂管連接時的密封性，在管頭1和/或管尾3管壁設有用于套設橡膠密封圈的一個或多個凹槽。橡膠密封圈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，先在凹槽內套設橡膠密封圈，然后通過套接的頂管管壁壓迫橡膠密封圈來密封管頭管尾之間的縫隙，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，可在管頭管尾的外壁內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的外徑小于管身外徑，所述管尾的內徑大于管身內徑，兩玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過所述管頭和管尾相互套接。
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/或管尾的管壁中設有加強件。
3.根據權利要求2所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述管頭和/或管尾的加強件延伸到管身部分。
4.根據權利要求2所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的加強件從管頭延伸到管尾。
5.根據權利要求2、3或4所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的加強件為沿軸向方向環向連續設置的一層或多層金屬加強層。
6.根據權利要求5所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬加強層為金屬網或金屬板。
7.根據權利要求6所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬板設有多個通孔。
8.根據權利要求6所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬板具有拉毛或齒槽結構。
9.根據權利要求2、3或4所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的加強件為沿軸向方向環向間隔設置的一層或多層金屬加強筋。
10.根據權利要求9所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬加強筋為金屬管或金屬片。
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，管頭的外徑小于管身外徑，管尾的內徑大于管身內徑，兩玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過所述管頭和管尾相互套接。這種玻璃鋼夾砂頂管解決了現有玻璃鋼頂管采用鋼套環連接存在的成本高的問題。另外通過在管壁中設置加強件增加了玻璃鋼夾砂頂管承受軸向頂力的能力。
文檔編號F16L21/00GK2864284SQ20062000372
公開日2007年1月31日 申請日期2006年2月22日 優先權日2006年2月22日
發明者司金峰 申請人:陜西競業玻璃鋼有限公司