[发明专利]提高纵向刚度的顶管接口结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种提高纵向刚度的顶管接口结构。它包括钢承口，插口，止退钢环，楔形密封橡胶圈，遇水膨胀橡胶，木衬垫，密封膏和承口锚筋；还包括预埋钢构件和缀板；缀板和预埋钢构件均布置在顶管管节内侧、且内表面均与顶管管节内表面一致；预埋钢构件与顶管管节之间通过预埋筋连接；预埋钢构件与缀板焊接连接。本发明具有增加顶管接口的纵向刚度，从而提高施工和运营期间顶管结构接头的安全性的优点。本发明还公开了提高纵向刚度的顶管接口结构的施工方法。

技术领域

本发明涉及顶管工程技术领域，更具体地说它是提高纵向刚度的顶管接口结构。本发明还涉及所述提高纵向刚度的顶管接口结构的施工方法。

背景技术

随着各类市政顶管工程的迅猛发展，各类市政顶管工程所处的地质环境越来越复杂，这对顶管结构接口的止水要求越来越高。尤其是在穿越软土、砂土这类软硬不均匀区段时，此类地层具有压缩性高、渗透性强等特点，顶管接头的止水效果直接影响到工程成败。

钢筋混凝土顶管结构的接口止水一般多采用钢承口或双插口接口，接口止水需满足施工、运营期间的防水要求。

根据《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)、《顶管施工技术及验收规范》(试行)，双插口接口的钢筋混凝土顶管不太适用于砂性土地层。当遇到砂性土地层时，多采用钢承口接口，即将钢承口的前面一半埋入到混凝土管中，为防止钢承口与混凝土管结合面产生渗漏，在该处设了一个遇水膨胀橡胶止水圈。遇水膨胀橡胶止水圈遇水后，体积会膨胀1～3倍，前后顶管之间依靠该橡胶圈止水。

在富含地下水的软土或砂土地层中，顶管接口采用一道密封橡胶圈的“F”型钢承口接口是目前各类顶管工程的常用做法，如图1所示。

“F”型钢承口主要依靠挤压后的橡胶圈止水，前后两个管节之间是木垫板之类的传力衬垫，当顶管机出洞后，临近顶管机附近的顶管管节因顶管机掌子面水土压力骤降，导致原处于压密状态的管节松脱，从而导致接头的渗漏，如图1；另外，当处于软硬不均地层的顶管工程完工后，工程周边环境的降水、地面加载等外界因素将导致地层不均匀沉降，而“F”型钢承口纵向刚度较弱，后期将产生不均匀纵向沉降，将导致接口之间的变形和渗漏，变形严重时可能导致钢承口与原连接的管节脱落，如图2所示。

因此，现亟需开发一种增加顶管接口的纵向刚度的顶管接口。

发明内容

本发明的第一目的是为了提供一种提高纵向刚度的顶管接口结构，通过缀板焊接上各个顶管管节之间增设的预埋钢构件，增加顶管接口的纵向刚度，从而提高施工和运营期间顶管结构接头的安全性；适用于复杂地质环境条件下的顶管工程。

本发明的第二目的是为了提供所述提高纵向刚度的顶管接口结构的施工方法，操作简便。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：提高纵向刚度的顶管接口结构，包括钢承口，插口，止退钢环，楔形密封橡胶圈，遇水膨胀橡胶，木衬垫，密封膏和承口锚筋；

其特征在于：还包括预埋钢构件和缀板；

所述缀板和预埋钢构件均布置在顶管管节内侧、且内表面均与顶管管节内表面一致；

所述预埋钢构件与顶管管节之间通过预埋筋连接；

所述预埋钢构件与所述缀板焊接连接。

在上述技术方案中，所述预埋钢构件与所述预埋筋之间采用T形焊接。

在上述技术方案中，所述预埋钢构件有多个；所述缀板有多个；

所述缀板厚度为10mm，沿管节轴向的长度为300mm，垂直于管节轴向的长度为200mm。

在上述技术方案中，有焊缝设于所述预埋钢构件与所述缀板的焊接处；所述焊缝的高度为8mm。