[發明專利]預應力鋼筒混凝土頂管

有效

• 申請號: 201110299731.7
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102359672A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 吳悅人;陳瑞星;張永鴻;朱磊
• 申請（專利權）人: 無錫華毅管道有限公司
• 主分類號: F16L9/153
• 分類號: F16L9/153
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種輸水用混凝土壓力管，尤其是一種預應力鋼筒混凝土頂管。

背景技術

自九十年代初期國內引進預應力鋼筒混凝土管以來，預應力鋼筒混凝土管這種管材以其獨特、全面的優越性逐漸成為國內輸水引水管線的主要管材，特別是在較大口徑較高工作壓力的情況下更是管線設計的首選管材，管線造價低、維護費用低、抗外荷載抗內水壓能力強、設計使用壽命長（達50年）、除了不能直接用于頂進施工作業外能適應各種不同的使用場合。在城市的交通情況及地理環境包括野外鋪設管線時遇到需要過交通干道的情況下，一般不允許開槽進行預應力鋼筒混凝土管的鋪設，這時必須使用頂管。

目前能夠直接頂進的壓力管道管材主要有焊接鋼管與非預應力鋼筒混凝土頂管，焊接鋼管造價較高，外壁防腐層容易蹭壞，并且由于是鋼管直接頂進，容易因道路交變荷載而產生疲勞破壞，內壁耐腐蝕性能也較差，每頂進一節鋼管要進行焊接作業，施工周期長，且鋼管設計使用年限一般為20年。非預應力鋼筒混凝土頂管式由于其沒有預應力，在管內工作壓力較低時還能使用，當工作壓力達到0.6MPa及以上時配筋量非常高，工程造價昂貴。普通預應力鋼筒混凝土管由于其外壁是砂漿保護層，比較毛糙，厚度不均勻、一般為30毫米左右，不能直接用于頂進作業。目前重要工程比較常用的非開挖管線設計方案是先頂普通鋼筋混凝土頂管，然后再在普通鋼筋混凝土頂管內穿鋼管或預應力鋼筒混凝土管，但是這種方案造價非常高。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中普通預應力鋼筒混凝土管、非預應力鋼筒混凝土頂管及鋼管等存在的不足，提供一種可以減小頂進施工的阻力、能應用于工作壓力較高的場合、使用壽命長的預應力鋼筒混凝土頂管。

按照本發明提供的技術方案的預應力鋼筒混凝土頂管，包括混凝土管芯以及位于混凝土管芯外的外圈鋼筋混凝土，混凝土管芯和外圈鋼筋混凝土的一端均為插口端，另一端均為承口端，其特征是：

所述混凝土管芯是指用混凝土在圓筒形內外鋼模板、底模及頂模形成的空腔內澆筑而成的混凝土管芯，澆筑前在空腔中固定一個圓筒形鋼筒，使混凝土管芯的承口端有承口鋼環，插口端有插口鋼環；在所述圓筒形鋼筒上對應于承口端的一端連接承口鋼環，對應于插口端的一端連接插口鋼環；

所述外圈鋼筋混凝土是指：在混凝土管芯的外面放置鋼筋骨架，在鋼筋骨架的外面放圓筒形鋼模板，然后澆筑外圈鋼筋混凝土，澆筑時外圈鋼筋混凝土的插口端部高于混凝土管芯的插口端部，澆筑的混凝土覆蓋在混凝土管芯的圓筒形鋼筒外側部分的混凝土頂面上，形成一個完整的承壓平面；所述外圈鋼筋混凝土的承口端在澆筑時和混凝土管芯的承口端坐落在同一個底模上，澆筑完成后混凝土管芯與外圈鋼筋混凝土的承口端處于同一個平面；

所述外圈鋼筋混凝土的承口端和插口端的外側壁均固定有加強鋼環，所述外圈鋼筋混凝土的插口端面開設有注漿通道。所述混凝土管芯外面纏繞有預應力鋼絲。所述的注漿通道沿著外圈鋼筋混凝土的上端面半圓形徑向進行開設。在插口鋼環上開設有注漿孔，在注漿孔位置的插口鋼環內壁焊接有注漿管，注漿管的內壁具有內螺紋可與管堵相接，所述注漿孔與注漿通道連通。所述承口鋼環的一個端部向外傾斜，形成外導坡。

所述插口鋼環的端部外壁開設有兩環密封圈凹槽，在兩環密封圈凹槽之間的插口鋼環上開設有試壓孔。所述混凝土管芯壁厚為1/14~1/16倍管道內徑。所述預應力鋼筒混凝土頂管總璧厚為1/10倍管道內徑。所述圓筒形鋼筒的兩端與承口鋼環和插口鋼環相焊接并經水壓試驗。所述混凝土管芯為經施加預應力的混凝土管芯；所述外圈鋼筋混凝土的鋼筋骨架可以采用鋼纖維來代替。

本發明的頂管在頂進施工時所受的阻力小，施工速度快，管體及接口抗滲性好，能應用于工作壓力較高的場合，使用壽命長，同類施工法工程造價低。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明的頂進施工圖之一。

圖3是本發明的頂進施工圖之二。

圖4是本發明的頂進施工完成示意圖。

圖5是圖4的A-A剖視圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。