具有自錨接口的承插式金屬頂管制造技術

本發明專利技術具有自錨接口的承插式金屬頂管包括：承口段、插口段、管體段、法蘭板、自錨部件及密封圈，承口段和插口段分別位于管體段的兩端，法蘭板位于靠近插口段的插口段和管體段之間的管體段端部，一個金屬頂管的插口端面與另一個金屬頂管的承口內端面之間裝有彈性墊片，自錨部件包括：弧狀彈性支撐體和弧狀金屬擋環，在一個金屬頂管的環形凹槽內裝有弧狀彈性支撐體和弧狀金屬擋環，弧狀金屬擋環裝在弧狀彈性支撐體的外側，在另一個金屬頂管密封槽內裝有密封圈，一個金屬頂管插口段的錨環與另一個金屬頂管承口段的環形凹槽及其內安裝的自錨部件形成自錨連接，插口端面與承口內端面的接觸傳遞頂推力，承插口內外壁為間隙配合，保證了管道處于地基沉降或者地震工況時允許偏轉和軸向伸縮的能力，大大降低了管線的失效概率。

【技術實現步驟摘要】
具有自錨接口的承插式金屬頂管
本專利技術涉及金屬管道和頂進施工領域，具體涉及一種具有自錨接口的金屬頂管。
技術介紹
現有非開挖用球墨鑄鐵頂管是現有金屬頂管技術之一，其在普通球墨鑄鐵管的基礎上進行改進而形成的一種應用于非開挖頂進施工的產品，如圖1所示，其通過在普通球墨鑄鐵管外壁襯上一定厚度的水泥砂漿4，并在插口部位焊接頂推法蘭2及加強筋1，從而形成利用插口頂推法蘭頂推承口端面的頂推力傳遞結構，實現頂管的頂進施工。該型球墨鑄鐵頂管產品，采用傳統的滑入式接口與膠圈3，密封可靠，安裝簡單方便，其頂推法蘭及筋板通過焊接方式固定在普通球墨鑄鐵管體上，可承受較大頂推力，但焊接成本較高，焊接強度較大。此外，該型球墨鑄鐵頂管產品不具有接口自錨功能，因此，在軟地基地區或者地震帶及采空區等地基沉降較為嚴重的區域，管道接口有脫開或者其他導致接口失效的風險。
技術實現思路
本申請的專利技術目的是針對現有技術頂管的缺點，即：依靠頂推法蘭傳力，且焊接成本較高；接口無自錨功能；而提供一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，它是具有一定軸向伸縮能力的自錨接口承插式金屬頂管。本專利技術具有自錨接口的承插式金屬頂管，包括：承口段、插口段、管體段、法蘭板、自錨部件及密封圈，承口段和插口段分別位于管體段的兩端，法蘭板位于靠近插口段的插口段和管體段之間的管體段端部，承口段從承口端面起，其內壁依次包括：導入錐面、環形凹槽、內壁環面和承口內端面，環形凹槽位于導入錐面與內壁環面之間，插口段從插口端面起，其外壁依次包括：倒角錐面、環狀突起、環形密封槽、錨環和高環面，管體段包括：連接承口段和插口段的金屬管身，金屬管身的部分外壁分布有若干由管壁向外突起的刺狀凸起，金屬管身與刺狀凸起由混凝土殼包裹，一個金屬頂管的插口段插入到另一個金屬頂管的承口段內，其中：一個金屬頂管的插口端面與另一個金屬頂管的承口內端面之間裝有彈性墊片，自錨部件包括：弧狀彈性支撐體和弧狀金屬擋環，在另一個金屬頂管的環形凹槽內裝有弧狀彈性支撐體和弧狀金屬擋環，弧狀金屬擋環裝在弧狀彈性支撐體的外側，在一個金屬頂管密封槽內裝有密封圈，一個金屬頂管插口段的錨環與另一個金屬頂管承口段的環形凹槽及其內安裝的自錨部件之間形成自錨連接，插口端面與承口內端面的接觸傳遞頂推力，一個金屬頂管的插口段插入到另一個金屬頂管的承口段內后，插口段最大外徑與承口內壁環面之間的配合為間隙配合；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述弧狀彈性支撐體是一個整圓形的弧狀彈性支撐體；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述弧狀彈性支撐體是由多個弧狀彈性支撐體組成的一個圓形輪廓的弧狀彈性支撐體；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述弧狀金屬擋環上一個整圓形的弧狀金屬擋環，在弧狀金屬擋環圓周上開有一個缺口；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述弧狀金屬擋環是由多個弧狀金屬擋環組成的一個圓形輪廓的弧狀金屬擋環；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述插口段的高環面的直徑大于或等于環形密封槽的底環面的直徑，并且大于或等于金屬管身的直徑；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述法蘭板在混凝土殼的軸向方向上具有若干通孔，通孔沿著法蘭板圓周均勻分布；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述弧狀金屬擋環的內壁端面具有擋環錐面，插口處的倒角錐面錐度與擋環錐面的錐度相同，其錐面與水平線之間的夾角∠A的值為5°～45°；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述金屬管身的圓周上有至少一個泥漿孔，泥漿孔由內部螺紋錐孔和外部圓孔組成；本專利技術的一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，其中：所述弧狀彈性支撐體由橡膠類材料制成；弧狀金屬擋環由球墨鑄鐵材質制成；密封圈的截面形狀為O型，密封圈由橡膠材質制成；彈性墊片為環形墊片，彈性墊片由木質或者彈性材質制成。本技術方案中，當產品的插口插入承口內后，插口端面會接觸彈性墊片，而彈性墊片與承口內端面相接觸，保證即將要安裝的管道插口穩定的頂住已經安裝好的管道承口，由于彈性墊片的存在，兩支管道的頂推力能夠穩定.均勻的進行傳遞。由于采用插口端面及承口內端面進行頂推力傳遞，故該管道的法蘭板將不再承受頂推力，因此，法蘭板可以整體鑄造出來，也可以采用簡單的固定方式，固定在混凝土殼中。若干弧狀彈性支撐體與弧狀金屬擋環緊貼并固定在環形凹槽內，即將安裝的管道插口插入已經安裝好管道承口后，弧狀金屬擋環受環形凹槽及橡膠支撐體的限制，同時，插口錨環又受到弧狀金屬擋環的限制，從而使得接口錨定，保證插口不能從承口中拔出插口。此外，管身外壁布置有若干刺狀凸起，刺狀凸起可以保證混凝土殼牢固的固結在管身外壁。根據用戶需求進行布置的若干泥漿孔，泥漿孔可以保證外部泥漿無法進入管道內部的同時，保證潤滑物的帶壓輸出。有益效果：本技術中采用插口端面與承口內端面進行頂推力的傳遞，使得法蘭板不再承受頂推力，因此省去了法蘭板的焊接，省去了法蘭加強筋的設置，大大降低了物料消耗，大大降低了人工焊接強度。法蘭板上沿管道軸向設置的通孔，可以保證混凝土殼澆注不受影響，省去了為焊接法蘭板及法蘭加強筋設置的空間，混凝土殼不再需要修補，一次成型，提高了效率的，同時，由于法蘭板尺寸減薄.鏤空，直接降低了物料消耗，減輕了重量。弧狀金屬擋環形式的自錨結構設計巧妙，即將安裝的管道插口插入已經安裝好的管道承口時候，插口上的插口錐面可以將弧狀金屬擋環向橡膠支撐體方向擠壓，壓縮橡膠支撐體，使得插口順利插入承口，等插口錨環通過弧狀金屬擋環后，弧狀金屬擋環受到橡膠支撐體的回彈，又將弧狀金屬擋環緊緊包裹在高環面上，牢牢限制住插口錨環，使得接口實現穩定自錨。在管道頂推施工完畢后，插口錨環都已經越過弧狀金屬擋環一段距離，同時，承插口內外壁為間隙配合，保證了管道處于地基沉降或者地震工況時允許偏轉和軸向伸縮的能力，大大降低了管線的失效概率。此外，插口部位的高環面直徑同時大于底環面及管身外壁的直徑，保證插口頂推時的穩定性，同時，使得錨環的結構強度增加，保證錨固狀態的穩定。附圖說明圖1為本專利技術的具有自錨接口的承插式金屬頂管的剖面示意圖；圖2為本專利技術法蘭板的剖視示意圖；圖3為本專利技術的具有自錨接口的承插式金屬頂管的裝配示意圖；圖4為弧狀金屬擋環橫截面的放大剖面示意圖。在圖1至圖4中；標號6為承口端面；標號7為導入錐面；標號8為環形凹槽；標號9為內壁環面；標號10為承口內端面；標號11為刺狀凸起；標號12為混凝土殼；標號13為螺紋錐孔；標號14為泥漿孔；標號15為圓孔；標號16為金屬管身；標號17為法蘭板；標號18為高環面；標號19為錨環；標號20為密封槽；標號21為底環面；標號22為環狀突起；標號23為倒角錐面；標號24為插口端面；標號25為通孔；標號26為弧狀彈性支撐體；標號27為弧狀金屬擋環；標號28為密封圈；標號29為彈性墊片；標號32為擋環錐面。具體實施方式下面舉出實施例，配合示意圖更清楚的介紹本專利技術。如圖1至圖4所示，本專利技術的具有自錨接口的承插式金屬頂管包括：承口段、插口段、管體段、法蘭板17、自錨部件及密封圈，承口段和插口段分別位于管體段的兩端，法蘭板17位于靠近插口段的插口段和管體段之間的管體段端部，法蘭板17在混凝土殼12本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，包括：承口段、插口段、管體段、法蘭板(17)、自錨部件及密封圈，承口段和插口段分別位于管體段的兩端，法蘭板(17)位于靠近插口段的插口段和管體段之間的管體段端部，承口段從承口端面(6)起，其內壁依次包括：導入錐面(7)、環形凹槽(8)、內壁環面(9)和承口內端面(10)，環形凹槽(8)位于導入錐面(7)與內壁環面(9)之間，插口段從插口端面(24)起，其外壁依次包括：倒角錐面(23)、環狀突起(22)、環形密封槽(20)、錨環(19)和高環面(18)，管體段包括：連接承口段和插口段的金屬管身(16)，金屬管身(16)的部分外壁分布有若干由管壁向外突起的刺狀凸起(11)，金屬管身(16)與刺狀凸起(11)由混凝土殼(12)包裹，一個金屬頂管的插口段插入到另一個金屬頂管的承口段內，其特征在于：一個金屬頂管的插口端面(24)與另一個金屬頂管的承口內端面(10)之間裝有彈性墊片(29)，自錨部件包括：弧狀彈性支撐體(26)和弧狀金屬擋環(27)，在另一個金屬頂管的環形凹槽(8)內裝有弧狀彈性支撐體(26)和弧狀金屬擋環(27)，弧狀金屬擋環(27)裝在弧狀彈性支撐體(26)的外側，在一個金屬頂管密封槽(20)內裝有密封圈(28)，一個金屬頂管插口段的錨環(19)與另一個金屬頂管承口段的環形凹槽(8)及其內安裝的自錨部件之間形成自錨連接，插口端面(24)與承口內端面(10)的接觸傳遞頂推力，一個金屬頂管的插口段插入到另一個金屬頂管的承口段內后，插口段最大外徑與承口內壁環面(9)之間的配合為間隙配合。...

【技術特征摘要】
1.一種具有自錨接口的承插式金屬頂管，包括：承口段、插口段、管體段、法蘭板(17)、自錨部件及密封圈，承口段和插口段分別位于管體段的兩端，法蘭板(17)位于靠近插口段的插口段和管體段之間的管體段端部，承口段從承口端面(6)起，其內壁依次包括：導入錐面(7)、環形凹槽(8)、內壁環面(9)和承口內端面(10)，環形凹槽(8)位于導入錐面(7)與內壁環面(9)之間，插口段從插口端面(24)起，其外壁依次包括：倒角錐面(23)、環狀突起(22)、環形密封槽(20)、錨環(19)和高環面(18)，管體段包括：連接承口段和插口段的金屬管身(16)，金屬管身(16)的部分外壁分布有若干由管壁向外突起的刺狀凸起(11)，金屬管身(16)與刺狀凸起(11)由混凝土殼(12)包裹，一個金屬頂管的插口段插入到另一個金屬頂管的承口段內，其特征在于：一個金屬頂管的插口端面(24)與另一個金屬頂管的承口內端面(10)之間裝有彈性墊片(29)，自錨部件包括：弧狀彈性支撐體(26)和弧狀金屬擋環(27)，在另一個金屬頂管的環形凹槽(8)內裝有弧狀彈性支撐體(26)和弧狀金屬擋環(27)，弧狀金屬擋環(27)裝在弧狀彈性支撐體(26)的外側，在一個金屬頂管密封槽(20)內裝有密封圈(28)，一個金屬頂管插口段的錨環(19)與另一個金屬頂管承口段的環形凹槽(8)及其內安裝的自錨部件之間形成自錨連接，插口端面(24)與承口內端面(10)的接觸傳遞頂推力，一個金屬頂管的插口段插入到另一個金屬頂管的承口段內后，插口段最大外徑與承口內壁環面(9)之間的配合為間隙配合。2.如權利要求1所述的具有自錨接口的承插式金屬頂管，其特征在于：所述弧狀彈性支撐體(26)是一個整圓形的弧狀彈性支撐體。3.如權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李軍，申勇，徐軍，左超，谷興海，李從發，楊楚謀，武月梅，車蕾，朱盼，李亞兵，
申請(專利權)人：新興鑄管股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河北,13