專利名稱：玻璃鋼夾砂頂管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種玻璃鋼夾砂頂管，特別是一種帶有增強部件和加強層結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)秀承受頂力能力的玻璃鋼夾砂頂管。
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，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。
由于施工頂進中管頭和管尾受力很大，所以現(xiàn)有技術(shù)的管頭和管尾均采用樹脂基體的纖維層結(jié)構(gòu)。為達到管頭和管尾所需的壁厚，纖維布的層數(shù)較多，致使成本增加。
此外，現(xiàn)有技術(shù)玻璃鋼夾砂頂管的管頭、管尾外表面為樹脂基體的纖維層，因傳統(tǒng)加工工藝所至，不能保證管徑尺寸和表面平整度，施工時管頭、管尾與套管連接時存在不合理的配合間隙，使玻璃鋼夾砂頂管在頂進過程中可能出現(xiàn)兩管端的相對錯動，使套管傾斜，導致頂進阻力迅速增加。輕者造成密封效果失效，重者造成管頭、管尾撕裂，頂管施工停頓。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種玻璃鋼夾砂頂管，具有成本低、強度高、加工容易等優(yōu)點，并且能夠保證管道配合的合理間隙。
為了達到上述目的，本實用新型提供了一種玻璃鋼夾砂頂管，包括管頭、管身和管尾，所述管頭、管尾外壁上設(shè)有凹臺，管頭、管尾通過設(shè)置在所述凹臺上的套環(huán)連接，所述管頭、管身和管尾以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，以石英砂或碳酸鈣為填料層，所述管頭和管尾端部設(shè)有增強部件。
在上述技術(shù)方案中，所述管頭、管尾管壁的夾砂層總厚度小于管身管壁的夾砂層總厚度。所述管頭和管尾的管壁還設(shè)置有金屬或非金屬材質(zhì)的加強層，所述加強層可以為加強條或加強環(huán)，設(shè)置在管壁中。所述加強層是金屬制品，可以設(shè)置在管頭和管尾的管壁內(nèi)，還可以設(shè)置在管頭和管尾的外表面。
在上述技術(shù)方案中，所述增強部件可以為環(huán)形端蓋，環(huán)形端蓋扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面；所述環(huán)形端蓋還可以是內(nèi)側(cè)面設(shè)有插入管壁內(nèi)的凸起部件；所述增強部件進一步可以是由環(huán)形套以及與之一體設(shè)置的環(huán)形端蓋構(gòu)成，其中環(huán)形套套設(shè)在管頭、管尾段上，環(huán)形端蓋扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面。
本實用新型提供了一種新型結(jié)構(gòu)的玻璃鋼夾砂頂管，通過在管頭和管尾設(shè)置增強部件提高了玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力，增強部件很好地起到了保護管頭和管尾的作用，同時將其承受的頂進壓力均勻地傳遞出去。由于增強部件的作用，使本實用新型在保證管體整體剛度、強度前提下，可以在管頭和管尾的管壁內(nèi)設(shè)置夾砂層，最大限度地降低了玻璃鋼夾砂頂管的成本。
本實用新型優(yōu)選方案提供了一種帶加強層的玻璃鋼夾砂頂管，加強層可以根據(jù)施工頂進的受力狀況設(shè)置一層或多層，可以僅設(shè)置在管頭和管尾的管壁內(nèi)，也可以連續(xù)設(shè)置在整個管道的管壁內(nèi)形成筒體結(jié)構(gòu)，進一步提高玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力。同時，本實用新型優(yōu)選方案還提供了一種帶外加強層的玻璃鋼夾砂頂管，由于管頭和管尾的外表面為金屬，可以精確地保證管頭和管尾的外徑精度，當與套管連接配合時，具有合理的配合間隙，頂進過程中不會出現(xiàn)管端錯動，大大減少了頂進阻力。
以下結(jié)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結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型環(huán)形端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型帶凸起的環(huán)形端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型環(huán)形套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型環(huán)形套的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型加強環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型加強條的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型外加強環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明1-管身； 2-管頭；3-管尾；4-凹臺； 5-增強部件；51-環(huán)形端蓋；52-環(huán)形套；6-套環(huán)；7-加強層；71-加強環(huán)；72-加強條。
具體實施方式
圖1為本實用新型玻璃鋼夾砂頂管的結(jié)構(gòu)示意圖，包括管身1、管頭2和管尾3，均是以樹脂為基體、以玻璃纖維為增強材料層、以石英砂或碳酸鈣為填料層構(gòu)成管壁，管頭2和管尾3的外徑小于管身1的外徑，形成凹臺4結(jié)構(gòu)，同時管頭2和管尾3的端部還設(shè)置有增強部件5。在施工頂進時，相鄰兩頂管的管頭2和管尾3通過套環(huán)6連接，增強部件5直接接觸。
本實用新型的技術(shù)方案是一種管頭和管尾由纖維層和夾砂層構(gòu)成管壁、管頭和管尾的端部還設(shè)置有增強部件的組合結(jié)構(gòu)。本實用新型的增強部件5提高了玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力，很好地起到了保護管頭和管尾的作用，同時將其承受的頂進壓力均勻地傳遞出去。由于增強部件5的作用，使本實用新型在保證管體整體剛度、強度前提下，可以在管頭和管尾的管壁內(nèi)設(shè)置夾砂層，最大限度地降低了玻璃鋼夾砂頂管的成本。既使在單次頂進長度較長、左右頂力不同或進行糾偏等操作時，本實用新型玻璃鋼夾砂頂管也能保證良好的力學性能。
在上述技術(shù)方案的設(shè)計思想下，本實用新型玻璃鋼夾砂頂管可以有多種結(jié)構(gòu)形式，下面通過具體實施例予以說明。
實施例一圖2為本實用新型環(huán)形端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。在如圖2所示的本實施例中增強部件5為環(huán)形端蓋，扣合在管頭和管尾的端部，覆蓋端部的截面。研究表明，玻璃鋼夾砂頂管在施工頂進中管頭和管尾出現(xiàn)損傷乃至破壞情況很大程度是因為承受頂力能力不足。本實施例的技術(shù)方案采用增強部件5將管頭和管尾有效地包覆起來，承受頂力能力可以提高4～7倍，提高了玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力。在本實施例中，增強部件5可以為金屬制品，也可以采用纖維制品。
實施例二圖3為本實用新型帶凸起的環(huán)形端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。在實施例一技術(shù)方案基礎(chǔ)上，本實施例的環(huán)形端蓋帶有凸起，設(shè)置在與管頭和管尾端面連接的一側(cè)。同時管頭和管尾的端面上設(shè)置有與所述凸起相適配的凹槽，凸起與凹槽緊密配合。在圖3所示的實施例中，凸起的寬度大于管頭和管尾夾砂層的寬度，且為金屬制品。該技術(shù)方案除具有實施例一的作用和效果外，進一步保證了環(huán)形端蓋5與管頭和管尾端面連接的可靠和穩(wěn)定，同時確保環(huán)形端蓋將壓力傳遞給管頭和管尾的纖維層。當然，環(huán)形端蓋也可以凹槽，管頭和管尾端面為凸起結(jié)構(gòu)。
實施例三圖4為本實用新型環(huán)形套的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實施例的增強部件5為環(huán)形套52以及與之一體設(shè)置的環(huán)形端蓋51組成，其中環(huán)形套52套設(shè)在管頭、管尾段上，環(huán)形端蓋51扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面。增強部件5可以為金屬制品，也可以采用纖維制品。
本實施例主要通過環(huán)形端蓋51和環(huán)形套52組成的增強部件5最大限度地發(fā)揮了其增強作用，環(huán)形端蓋51覆蓋在管頭和管尾的端面，在頂進施工時，環(huán)形端蓋51承受頂力能力是管頭和管尾的4～7倍。與環(huán)形端蓋51成一體結(jié)構(gòu)的環(huán)形套52包覆在管頭和管尾段的外表面上，可以進一步發(fā)揮環(huán)形端蓋51的增強作用。
實施例四圖5為本實用新型環(huán)形套的另一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例的環(huán)形套52套設(shè)在管頭、管尾和管身與管頭、管尾的連接段上，環(huán)形端蓋51扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面。增強部件5可以為金屬制品，也可以采用纖維制品。本實施例能進一步提高管頭和管尾的承受頂力能力。
實施例五圖6為本實用新型加強環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的管頭和管尾的管壁設(shè)置有加強層7，加強層7為加強環(huán)71，沿管壁同軸設(shè)置。增強部件5為環(huán)形端蓋51，環(huán)形端蓋51的表面與管頭和管尾的端面貼合。在本實施例技術(shù)方案中，環(huán)形端蓋51可以是金屬制品，也可以是纖維制品，其作用和效果如前述實施例所述。加強環(huán)可以根據(jù)施工頂進的受力狀況設(shè)置一層或多層，此外，加強環(huán)71可以僅設(shè)置在管頭和管尾的管壁內(nèi)，也可以連續(xù)設(shè)置在整個管道的管壁內(nèi)。加強環(huán)71在管頭和管尾的管壁內(nèi)形成筒體結(jié)構(gòu)，包含在纖維層內(nèi)，可以從整體上提高玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力。
如圖6所示，本實施例的二層加強環(huán)71為金屬制品，分別設(shè)置在夾砂層的兩側(cè)。環(huán)形端蓋51也采用金屬制品，與加強環(huán)71固接在一起。加強環(huán)71分別設(shè)置在夾砂層的兩側(cè)，可以將其承受的頂進壓力均勻地傳遞出去，保證管頭或管尾不會出現(xiàn)損壞。
實施例六圖7為本實用新型加強條的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的管頭和管尾的管壁設(shè)置有加強層7，加強層7為加強條72，沿管壁環(huán)向間隔設(shè)置。加強條72可以沿管軸向連續(xù)設(shè)置在管頭、管身和管尾的纖維層內(nèi)，也可以僅僅設(shè)置在管頭和管尾的纖維層內(nèi)，以提高了玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力，可以是金屬制品，也可以是纖維制品?？梢詢H沿管壁環(huán)向設(shè)置，也可以沿管壁環(huán)向和徑向二維設(shè)置。
如圖7所示，本實施例的加強條72是一種薄形的纖維片，其纖維方向與玻璃鋼夾砂頂管的軸向平行，因此具有軸向增強性能，極大地提高了管頭和管尾承受頂力的能力。
實施例七圖8為本實用新型外加強環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，本實施例管頭和管尾的管壁外表面設(shè)置了加強環(huán)71，增強部件5為環(huán)形端蓋51結(jié)構(gòu)，環(huán)形端蓋51的表面與管頭2和管尾3的端面貼合。在本實施例技術(shù)方案中，環(huán)形端蓋51可以是金屬制品，也可以是纖維制品，其作用和效果如前述實施例所述。加強環(huán)71除設(shè)置在管頭和管尾的管壁外表面以外，還可以根據(jù)施工頂進的受力狀況在纖維層內(nèi)設(shè)置一層或多層。此外，加強環(huán)71可以僅設(shè)置在管頭和管尾，也可以連續(xù)設(shè)置在整個管身。
在本實施例的技術(shù)方案中，根據(jù)施工頂進中管頭和管尾與套管配合間隙不合理導致阻力增大的受力特點，合理地設(shè)計了加強環(huán)71的結(jié)構(gòu)。由于管頭和管尾的外表面為加強環(huán)71，可以精確地保證管頭和管尾的外徑，當與套環(huán)6連接配合時，具有合理的配合間隙，頂進過程中不會出現(xiàn)管端錯動，大大減少了頂進阻力，且加工容易。加強環(huán)71和增強部件5的其他作用和效果同前所述。
現(xiàn)有技術(shù)由于施工頂進中管頭和管尾的受力，套環(huán)6均為金屬制品，無形中進一步加大了施工成本。本實施例由于管頭和管尾的外表面為加強環(huán)71，所以套管6可以為金屬，也可以為非金屬。
顯然，實施例一至實施例七的技術(shù)方案既可以單獨存在，也可以相互組合成為新的技術(shù)方案，這里不再贅述。本實用新型玻璃鋼夾砂頂管通過加強層和增強部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在具有優(yōu)秀的力學性能基礎(chǔ)上降低了成本，加工容易，并且能夠保證管道結(jié)合部位安裝配合的合理間隙。
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(shù)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(lǐng)域的普通技術(shù)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(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術(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，其特征在于，所述管頭、管尾外壁上設(shè)有凹臺，管頭、管尾通過設(shè)置在所述凹臺上的套環(huán)連接，所述管頭、管身和管尾以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，以石英砂或碳酸鈣為填料層，所述管頭和管尾端部設(shè)有增強部件。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述管頭、管尾管壁的夾砂層總厚度小于管身管壁的夾砂層總厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述管頭和管尾的管壁還設(shè)置有金屬或非金屬材質(zhì)的加強層。
4.如權(quán)利要求3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述加強層為加強條，設(shè)置在管壁中。
5.如權(quán)利要求3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述加強層為加強環(huán)，設(shè)置在管壁中。
6.如權(quán)利要求3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述加強層為金屬制品，設(shè)置在管頭和管尾的管壁內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述加強層為金屬制品，設(shè)置在管頭和管尾的外表面。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述增強部件為環(huán)形端蓋，環(huán)形端蓋扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面。
9.如權(quán)利要求1-7任一所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述環(huán)形端蓋內(nèi)側(cè)面設(shè)有插入管壁內(nèi)的凸起部件。
10.如權(quán)利要求1-6任一所述的玻璃鋼夾砂頂管，其特征在于，所述增強部件由環(huán)形套以及與之一體設(shè)置的環(huán)形端蓋構(gòu)成，其中環(huán)形套套設(shè)在管頭、管尾段上，環(huán)形端蓋扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面。
專利摘要本實用新型涉及一種玻璃鋼夾砂頂管，包括管頭、管身和管尾，管頭和管尾外壁上設(shè)有凹臺，管頭、管尾通過設(shè)置在凹臺上的套環(huán)連接，管頭、管身和管尾以樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料層，以石英砂或碳酸鈣為填料層，所述管頭和管尾端部設(shè)有增強部件。所述增強部件可以是由環(huán)形套以及與之一體設(shè)置的環(huán)形端蓋構(gòu)成，環(huán)形套套設(shè)在管頭、管尾段上，環(huán)形端蓋扣合在管頭和管尾端部，覆蓋管頭和管尾端部的截面。在本實用新型優(yōu)選方案中，管頭、管尾還設(shè)置有加強層，可以設(shè)置在管壁內(nèi)，還可以設(shè)置在管壁外表面。本實用新型通過加強層和增強部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大提高了玻璃鋼夾砂頂管承受頂力能力，并最大限度地降低了玻璃鋼夾砂頂管的成本。
文檔編號F16L21/00GK2872035SQ20052012878
公開日2007年2月21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