專利名稱：玻璃鋼夾砂頂管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃鋼夾砂頂管，特別是一種市政管道工程用的端部為楔形結(jié)構(gòu)的玻璃鋼夾砂頂管。
背景技術(shù)：
在市政管道鋪設(shè)工程中，現(xiàn)在一般有兩種方式一種是開放式大開挖方式，即可將地面全面挖開，把管子相互套設(shè)連接放置下去，再重新回填即可，這種方式需要的管子是預(yù)制好的，連接和鋪設(shè)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(huán)境的限制，諸如建筑物等，而不能夠采用大開挖方式鋪設(shè)管道，只能預(yù)挖工作坑，在工作坑作業(yè)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(yè)環(huán)境需要管子的端部設(shè)有頂管部分，管子之間的連接通過套環(huán)密封連接。
玻璃鋼夾砂頂管作為一種新型的復(fù)合材料管道，具有質(zhì)輕、高強、耐腐蝕、壽命長等特點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于頂管工程中?，F(xiàn)有技術(shù)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(huán)連接，管身采用纖維層和石英砂或碳酸鈣層結(jié)構(gòu)，管頭和管尾采用纖維層結(jié)構(gòu)。在上述結(jié)構(gòu)中，管身的纖維層和石英砂或碳酸鈣層結(jié)構(gòu)主要用于提供所需的環(huán)向剛度，并降低生產(chǎn)成本，管頭和管尾采用的纖維層結(jié)構(gòu)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(xiàn)有頂管在其兩端設(shè)有凹臺，在凹臺內(nèi)設(shè)有鋼套環(huán)，通過鋼套環(huán)將兩相鄰頂管連接。這種連接的方式存在的問題之一是需要額外的鋼套環(huán)，增加成本。問題之二是由于頂管生產(chǎn)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(huán)和管頭管尾的外壁間常會出現(xiàn)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(nèi)液體的通過縫隙向頂管外泄漏。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是解決現(xiàn)有玻璃鋼頂管采用鋼套環(huán)連接存在的成本高和密封性差的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明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，其中所述管頭和管尾端部為楔形結(jié)構(gòu)。
所述玻璃鋼夾砂頂管的管頭端部為外凸楔形結(jié)構(gòu)，管尾端部為內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)，玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過所述外凸楔形結(jié)構(gòu)和內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)相互貼合連接；或所述玻璃鋼夾砂頂管的管頭和管尾端部均為外凸楔形結(jié)構(gòu)或內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)，管頭和管尾端部均為外凸楔形結(jié)構(gòu)的玻璃鋼夾砂頂管與管頭和管尾端部均為內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)的玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過所述外凸楔形結(jié)構(gòu)和內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)相互貼合連接。
為了進一步增加楔形結(jié)構(gòu)間連接的密封性以及楔形結(jié)構(gòu)強度，可在所述管頭和/或管尾端部楔形結(jié)構(gòu)的斜面貼設(shè)加強金屬層。為了增加所述管頭和/或管尾端部楔形結(jié)構(gòu)頂端的強度，可在該頂端設(shè)置金屬端蓋，該金屬端蓋還可設(shè)有伸向管壁的榫件，以增強金屬端蓋與頂管端部的結(jié)合。所述斜面設(shè)有的加強金屬層和所述頂端設(shè)有的金屬端蓋為一體成型結(jié)構(gòu)，以方便加工和增加強度。所述的加強金屬層為金屬板，優(yōu)選設(shè)有多個通孔的金屬板。在該金屬板朝向管壁的表面設(shè)有拉毛或齒槽結(jié)構(gòu)，形成凸凹不平表面，以增加與樹脂和玻璃纖維的結(jié)合強度。為了進一步增加頂管間連接的密封性，在所述楔形結(jié)構(gòu)的斜面設(shè)有用于套設(shè)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，所述的楔形結(jié)構(gòu)還可設(shè)有用于注漿減阻的一個或多個注漿孔。
由上述可知，本發(fā)明的優(yōu)點在于1、省去鋼套環(huán)；2、頂管間通過楔形的管端相互連接，密封性能大大改善；3、楔形結(jié)構(gòu)設(shè)有的加強金屬層和金屬端蓋大大增加了頂管端部強度。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步地詳細說明。
圖1是本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管實施例之一的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2是本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管實施例之二的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是本發(fā)明在斜面具有加強金屬層的楔形結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖4是本發(fā)明斜面設(shè)有加強金屬層和頂端設(shè)有金屬端蓋的楔形結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖5是本發(fā)明具榫件金屬端蓋示意圖。
圖6a、6b為本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管加強金屬層的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管凹槽示意圖。
圖8是本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管連接示意圖。
具體實施例方式
參見圖1，為本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管實施例之一結(jié)構(gòu)剖面圖，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，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和管尾3端部為能夠相互貼合連接的楔形結(jié)構(gòu)。其中填料層5可根據(jù)工程情況設(shè)置一層或多層，或設(shè)置不同的厚度。施工時相鄰兩頂管通過管頭1和管尾3端部的楔形結(jié)構(gòu)相互貼合連接，省去了現(xiàn)有玻璃鋼夾砂頂管不得不使用的鋼套環(huán)。圖2是本發(fā)明玻璃鋼夾砂頂管實施例之二的結(jié)構(gòu)剖面圖，其中第一玻璃鋼夾砂頂管A的管頭和管尾端部均為外凸楔形結(jié)構(gòu)，第二玻璃鋼夾砂頂管B的管頭和管尾端部均為內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)，而管身結(jié)構(gòu)與實施例之一的玻璃鋼夾砂頂管的相同。第一玻璃鋼夾砂頂管A的外凸楔形結(jié)構(gòu)和第二玻璃鋼夾砂頂管B的內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)能夠緊密貼合連接。施工時通過所述外凸楔形結(jié)構(gòu)和內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)的連續(xù)相互連接，也可省去現(xiàn)有玻璃鋼夾砂頂管不得不使用的鋼套環(huán)。上述楔形結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計成當頂管連接后頂管端部的外徑和內(nèi)徑與管身的外徑和內(nèi)徑保持一致由于采用楔形結(jié)構(gòu)連接，即使本發(fā)明的管頭和管尾在生產(chǎn)時尺寸不能保證完全相同，頂管間連接處縫隙也比鋼套環(huán)連接明顯減小，從而密封性能也大大增強。施工時頂進過程中，軸向力主要通過后面頂管端部楔形結(jié)構(gòu)的頂端8與其前面頂管的立面9的接觸面?zhèn)鬟f(參見圖7和圖8)。
為了進一步增加玻璃鋼夾砂頂管間的密封性和楔形結(jié)構(gòu)強度，可在楔形結(jié)構(gòu)的斜面設(shè)置加強金屬層6，如圖3所示。為了同時增加玻璃鋼夾砂頂管頂進過程中接觸面的強度，如圖4可在頂端8設(shè)置金屬端蓋。該金屬端蓋還可設(shè)有伸向管壁的榫件11，以增強金屬端蓋與頂管端部的結(jié)合，如圖5所示。為了方便加工和增加楔形結(jié)構(gòu)強度，楔形結(jié)構(gòu)斜面設(shè)置的加強金屬層6和頂端8設(shè)置的金屬端蓋為一體成型結(jié)構(gòu)。為了進一步增加玻璃鋼夾砂頂管頂進過程中接觸面的強度，可在立面9也設(shè)置加強金屬層(圖中未示出)。本實用新型采用的加強金屬層6的結(jié)構(gòu)為金屬板，優(yōu)選設(shè)有多個通孔的金屬板，分別如圖6a、6b所示。為了增加金屬加強層與頂管中其它成分的結(jié)合，在金屬板的朝向管壁的表面可設(shè)置拉毛或齒槽結(jié)構(gòu)，以形成凸凹不平的表面。其中的金屬加強層優(yōu)選鋼質(zhì)材料。
見圖7和圖8，為了進一步增加頂管連接時的密封性，在楔形結(jié)構(gòu)的斜面設(shè)有用于套設(shè)橡膠密封圈10的一個或多個凹槽7。橡膠密封圈10可采用楔型橡膠密封圈或橢圓型遇水膨脹橡膠密封圈。本發(fā)明兩玻璃鋼夾砂頂管連接時，先在凹槽7內(nèi)套設(shè)橡膠密封圈10，然后通過相互連接的管頭管尾楔形結(jié)構(gòu)斜面壓迫橡膠密封圈10來密封管頭管尾間的縫隙，防止頂管內(nèi)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，可在管頭和/或管尾端部楔形結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有用于注漿減阻的一個或多個注漿孔(圖中未示出)。
最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
權(quán)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，其中所述管頭和管尾端部為楔形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼夾砂頂管，其中所述的管頭端部為外凸楔形結(jié)構(gòu)，所述的管尾端部為內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)，玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過外凸楔形結(jié)構(gòu)和內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)相互貼合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼夾砂頂管，其中所述的管頭和管尾端部均為外凸楔形結(jié)構(gòu)或內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)，管頭和管尾端部均為外凸楔形結(jié)構(gòu)的玻璃鋼夾砂頂管與管頭和管尾端部均為內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)的玻璃鋼夾砂頂管間能夠通過所述外凸楔形結(jié)構(gòu)和內(nèi)凹楔形結(jié)構(gòu)相互貼合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述管頭和/或管尾端部楔形結(jié)構(gòu)的斜面貼設(shè)有加強金屬層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述管頭和/或管尾端部楔形結(jié)構(gòu)的頂端還設(shè)有金屬端蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬端蓋設(shè)有伸向管壁的榫件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的加強金屬層和金屬端蓋為一體成型結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的加強金屬層為金屬板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于所述的金屬板為設(shè)有多個通孔的金屬板。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的玻璃鋼夾砂頂管套件，其特征在于所述的金屬板朝向管壁的表面具有拉毛或齒槽結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明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，其中所述管頭和管尾端部為楔形結(jié)構(gòu)。通過楔形結(jié)構(gòu)間的貼合連接，可省去現(xiàn)有玻璃鋼夾砂頂管連接時使用的鋼套環(huán)，降低了生產(chǎn)成本，也方便施工，同時大大改善頂管間連接的密封性能。
文檔編號F16L21/00GK1991225SQ20051013783
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者司金峰 申請人:陜西競業(yè)玻璃鋼有限公司