矩形顶管复合管节结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种顶管管节结构，特别涉及一种矩形顶管复合管节结构。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的发展和工程机械制造技术的不断进步，矩形顶管施工工法得到越来越多的应用，管节结构断面尺寸也愈加大型化，对管节结构设计存在以下方面的新的技术难题:
[0003]—是随着矩形管节断面尺寸大型化，结构内力急剧增加，若采用传统的钢筋混凝土管节，厚度将非常之大，管节结构自重超出合理范围，给运输、吊装、顶进施工均带来很大不便，甚至不可行。
[0004]二是矩形管节断面尺寸大型化后，因运输需要，势必要对传统的整环管节进行分块，各分块之间的接头连接则是本领域技术人员需要重点解决的技术问题之一。
[0005]三是随着矩形顶管的应用范围越来越广，诸如城市地铁类工程对结构防水要求极高。而如何解决好管节分块接缝及管节环间接缝的防水，也是本领域技术人员所需要重点解决的又一技术难题。
【发明内容】
[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种一种矩形顶管复合管节结构，其包括:顶管本体，其特点在于，所述顶管本体为矩形的钢管节本体，在处于顶进结束贯通状态的所述钢管节本体的内部，一体成型地浇铸有钢筋混凝土，所述浇钢筋混凝土与钢管节本体形成复合管节结构。
[0007]在一些实施例中，所述钢管节本体包括:外侧钢板、环肋钢板、纵肋钢板、翼板、端板和销钉；所述外侧钢板与环肋钢板、纵肋钢板、端板之间焊接连接；所述翼板与环肋钢板、纵肋钢板焊接连接；所述销钉与外侧钢板焊接连接。
[0008]在一些实施例中，所述钢管节本体上还设置有用于减摩的泥浆注浆孔和用于压注浆液的二次注浆孔。
[0009]在一些实施例中，所述钢管节本体包括若干钢管节分块，所述钢管节分块拼装形成各段管节环；相邻的两所述钢管节分块之间通过螺栓连接，所述钢管节分块的内外侧接缝之间为焊接连接，所述内外侧接缝之间还设置有用于加强接缝防水的弹性橡胶密封垫。本实施例钢管节分块的连接方式，充分降低了管节在接缝处的刚度削弱，并具有优良的防水性能。
[0010]在一些实施例中，若干所述管节环首尾相接形成所述钢管节本体，相邻的两所述管节环之间的连接面上，形成有用于定位的凹凸榫槽，并且在所述管节环之间还设置有用于加强接缝防水的弹性橡胶密封垫。本实施例中，在钢管节的管节环的用于对接的连接面上设置凹凸榫槽，可在顶进过程中，方便管节定位、纠偏，同时起到抗剪作用。
[0011]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
[0012]本发明的有益效果:本发明的矩形顶管复合管节结构，采用后浇钢筋混凝土，作用之一，与钢管节共同受力，提高管节结构安全性；作用之二，大大增强管节结构整体刚度，弥补了管节因接缝造成的刚度弱化，减小顶管不均匀沉降变形；作用之三，形成内防水层，对管节防水的薄弱点一一接缝防水大大加强，提高整体防水效果；作用之四，对钢管节形成保护层，提高管节结构耐久性。
[0013]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【附图说明】
[0014]图1为本发明矩形顶管复合管节结构横断面图。
[0015]图2为本发明复合管节结构的放大横断面图。
[0016]图3为本发明复合管节结构的放大纵向断面图。
[0017]图4为复合管节分块接头连接处的放大构造图。
[0018]图5为复合管节环间接头连接的放大构造图。
[0019]附图标记说明:1钢管节本体、2钢筋混凝土、3纵肋钢板、4外侧钢板、5环肋钢板、6端板、7端板、8翼板、9销钉、11减摩泥浆注浆孔、12 二次注浆孔、13钢管节分块、14弹性橡胶密封垫、15管节环、16螺栓、17凹凸榫槽、18螺栓
【具体实施方式】
[0020]下面举出较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
[0021]实施例
[0022]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:本实施例提供的矩形顶管复合管节结构，其包括:顶管本体，如图1?图5所示，所述顶管本体为矩形的钢管节本体I。S卩，本发明的顶管顶进时完全采用钢管节，待顶进结束贯通后(即在所述钢管节本体处于顶进结束贯通状态时)，于钢管节本体I的内部现浇钢筋混凝土 2，并且钢筋混凝土 2与钢管节本体I 一体成型构成复合管节。这样，当采用钢管节顶进，管节结构重量大大降低，使得施工大大便利。
[0023]如图1?图3所示，钢管节本体I主要包括:外侧钢板4、环肋钢板5、纵肋钢板3、翼板8、端板6、端板7、销钉9。外侧钢板4与环肋钢板5、纵肋钢板3、端板6和端板7之间焊接连接，组成主要受力构件；翼板8与环肋钢板5、纵肋钢板3为焊接连接，可增大环肋、纵肋的纵向刚度，同时对后浇混凝土起到套箍作用。销钉9与外侧钢板4焊接连接，使钢管节本体与后浇混凝土构成整体受力体系。
[0024]另外，钢管节的管节环之间接头区域的端板、纵肋高度，较其它区域减小，以确保后浇钢筋混凝土达到防水规范所要求的防水厚度。
[0025]如图2所示，本发明的钢管节本体I上，还设置减摩泥浆注浆孔11和二次注浆孔
12。减摩泥浆注浆孔11的作用是在顶管顶进过程中压注减摩泥浆，减小顶进阻力，降低背土的发生；二次注浆孔12的作用是顶管顶进后，压注浆液以控制地面沉降，减轻顶管施工对环境的影响。
[0026]钢管节本体I是由若干钢管节分块13拼装形成一段段的管节环。钢管节分块的接头连接构造如图4所示，各钢管节分块13运输至施工现场后，现场拼装成整环，中间以螺栓16连接，内外侧接缝进行焊接，并设置弹性橡胶密封垫14加强接缝防水，然后整环顶进施工。钢管节分块之间采用此种连接方式，充分降低了管节在接缝处的刚度削弱，并具有优良的防水性能。
[0027]各段管节环15首尾对接连接形成钢管节本体I。管节环15的接头连接构造如图5所示，在相邻的两管节环15的环与环之间的对接面上，设置有凹凸榫槽17，方便顶进过程中管节定位、纠偏，同时起到抗剪作用。在对接时的接缝处，还设置弹性橡胶密封垫14加强接缝防水。
[0028]此外，待顶进结束，隧道贯通后，在相邻的两管节环的环与环中间增加螺栓18连接(如图5所示)，同时钢管节本体内侧接缝处采用焊接连接，以增强钢管节本体的纵向刚度，提高抗弯、抗剪性能，减小不均匀沉降。
[0029]本发明采用在顶进结束后的钢管节内现浇钢筋混凝土，具以下几方面的作用:
[0030]一、与钢管节共同受力，提高管节结构安全性；二、大大增强管节结构整体刚度，弥补了管节因接缝造成的刚度弱化，减小顶管不均匀沉降变形；三、形成内防水层，对管节防水的薄弱点一一接缝防水大大加强，提高整体防水效果；四、对钢管节形成保护层，提高管节结构耐久性。
[0031]以上详细描述了本发明的各较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种矩形顶管复合管节结构，其包括:顶管本体，其特征在于，所述顶管本体为矩形的钢管节本体，在处于顶进结束贯通状态的所述钢管节本体的内部，一体成型地浇铸有钢筋混凝土，所述浇钢筋混凝土与钢管节本体形成复合管节结构；所述钢管节本体包括:夕卜侧钢板、环肋钢板、纵肋钢板、翼板、端板和销钉；所述外侧钢板与环肋钢板、纵肋钢板、端板之间焊接连接；所述翼板与环肋钢板、纵肋钢板焊接连接；所述销钉与外侧钢板焊接连接；所述钢管节本体上还设置有减摩泥浆注浆孔和用于压注浆液的二次注浆孔；所述钢管节本体包括若干钢管节分块，所述钢管节分块拼装形成各段管节环；相邻的两所述钢管节分块之间通过螺栓连接，所述钢管节分块的内外侧接缝之间为焊接连接，所述内外侧接缝之间还设置有用于加强接缝防水的弹性橡胶密封垫。2.如权利要求1所述的矩形顶管复合管节结构，其特征在于，若干所述管节环首尾相接形成所述钢管节本体，相邻的两所述管节环之间的连接面上，形成有用于定位的凹凸榫槽，并且在所述管节环之间还设置有用于加强接缝防水的弹性橡胶密封垫。
【专利摘要】本发明公开了一种矩形顶管复合管节结构，其包括：顶管本体，所述顶管本体为矩形的钢管节本体，在处于顶进结束贯通状态的所述钢管节本体的内部，一体成型地浇铸有钢筋混凝土，所述浇钢筋混凝土与钢管节本体形成复合管节结构。本发明采用后浇钢筋混凝土，其与钢管节共同受力，提高管节结构安全性；还大大增强管节结构整体刚度，弥补了管节因接缝造成的刚度弱化，减小顶管不均匀沉降变形；此外还对钢管节形成保护层，提高了管节的结构耐久性。
【IPC分类】E21D11/38, E21D11/00
【公开号】CN105156131
【申请号】CN201510683176
【发明人】黄爱军, 徐正良, 齐明山, 张海波, 王春凯
【申请人】上海市城市建设设计研究总院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月20日