CN113700934A - 一种农村供水工程用顶管管道防护结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种顶管管道施工的技术领域，尤其是涉及一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其包括混凝土预制管和设置于混凝土预制管内部的钢管，所述钢管的外侧壁上设置有防腐层，所述混凝土预制管的端部位置与钢管之间设置有封堵板，所述混凝土预制管内侧与钢管外侧之间的空隙内填充有混凝土层。本申请具有减少钢管使用过程中在混凝土预制管内振动的效果。

Description

一种农村供水工程用顶管管道防护结构

技术领域

本申请涉及一种顶管管道施工的技术领域，尤其是涉及一种农村供水工程用顶管管道防护结构。

背景技术

在市政工程中，管道的铺设占据较大的工程量，在管道的铺设的过程中，管道需要采用明挖或暗挖的形式铺设在地面以下的位置，对于暗挖中可采用顶管施工的方式进行，顶管施工减少对地层的扰动，同时避免了大量地面设施及建筑物的拆迁，施工效率高，减少拆迁费用。

在顶管施工过程中，顶管所采用的混凝土预制管具有承受外侧的压力作用，内部进行通水时，混凝土预制管无法承受较大的水压，因此在混凝土预制管的内部需要铺设钢管，钢管的内部可以承受水压，混凝土预制管用于提供钢管铺设所需要的空间。

但是发明人认为，对于混凝土预制管内所铺设的钢管容易在使用过程中振动，从而经常发生与混凝土预制管的摩擦造成损坏。

发明内容

为了减少钢管使用过程中在混凝土预制管内振动，本申请提供一种农村供水工程用顶管管道防护结构。

本申请提供一种农村供水工程用顶管管道防护结构，采用如下的技术方案：

一种农村供水工程用顶管管道防护结构，包括混凝土预制管和设置于混凝土预制管内部的钢管，所述钢管的外侧壁上设置有防腐层，所述混凝土预制管的端部位置与钢管之间设置有封堵板，所述混凝土预制管内侧与钢管外侧之间的空隙内填充有混凝土层。

通过采用上述技术方案，使用时，混凝土预制管能够为钢管的设置提供空间，钢管由混凝土预制管的内部穿入到混凝土预制管内，钢管与混凝土预制管端部通过封堵板使钢管与混凝土预制管之间的空隙封封堵，进而方便向混凝土预制管和钢管之间浇筑混凝土以形成混凝土层，混凝土层位于钢管与混凝土预制管之间，钢管通过混凝土层和混凝土预制管形成整体，进而减少了钢管在使用过程中发生振动与混凝土预制管的摩擦，同时钢管的外侧包裹的防腐层也不容易损坏，提高了钢管的使用寿命。

优选的，所述钢管的中心线位于混凝土预制管中心线的正下方。

通过采用上述技术方案，钢管的中心线位于混凝土预制管中心线的正下方，从而钢管上部的混凝土层的厚度大于钢管下部的混凝土层的厚度，使位于钢管上部的混凝土层能够承受更大的压力，进一步提高了混凝土预制管的使用寿命和承载能力。

优选的，所述封堵板为砖块形成，并且封堵板朝向于混凝土预制管端部的一面上设置有防漏层。

通过采用上述技术方案，砖块形成的封堵板，方便对封堵板的现场设置，并且在封堵板上设置防漏层，防漏层能够克服砖块形成封堵板的密封差的问题，进而便于封堵板的施工。

优选的，所述钢管的外侧设置有钢筋笼，钢筋笼包括纵筋和横筋，纵筋平行于钢管设置，横筋绕在钢管上，并且纵筋和横筋相对固定连接。

通过采用上述技术方案，钢管的外侧设置钢筋笼，钢筋笼位于混凝土层内，钢筋笼能够配合混凝土层，使混凝土层的强度更大，进一步提高对钢管的固定牢固性，同时提高混凝土层的承载能力。

优选的，所述钢管的下方设置有用于减少钢管与混凝土预制管摩擦的支撑装置，所述支撑装置对称设置在钢管的两侧并且沿着钢管的长度方向间隔设置多个。

通过采用上述技术方案，支撑装置设置在钢管的下方，支撑装置能够减少钢管在混凝土预制管内移动时发生的摩擦损坏，同时支撑装置的设置使钢管的下方与混凝土预制管之间的距离比较容易定位，进而方便钢管的安装。

优选的，所述支撑装置包括底架、支架和滚轮，所述底架放置在混凝土预制管的内壁上，支架的中心转动连接在底架上，所述滚轮至少有三个，滚轮转动连接在支架上，多个滚轮绕着支架的中心周向均匀分布。

通过采用上述技术方案，支架转动连接在底架上，当横筋移动到靠近于滚轮的位置时，能够支架相对于底架转动，使横筋从两个滚轮之间通过，便于钢管的移动。

优选的，所述支撑装置包括轮架和滚轮，所述轮架固定在横筋上，所述滚轮转动连接在轮架上，所述横筋上设置有多个用于支撑钢管的支撑块，所述滚轮用于滚动支撑在混凝土预制管的内壁上。

通过采用上述技术方案，轮架固定在横筋上，在随着钢管向混凝土预制管内***时，支撑装置安装到钢管的外侧，并通过滚轮在混凝土预制管内滚动以减少钢管与混凝土预制管之间的摩擦。

优选的，所述横筋由两个半圆弧筋条相对固定形成的环形，所述纵筋位于横筋所呈环形的内侧。

通过采用上述技术方案，两个半圆弧筋条相对固定形成环形的横筋，在安装时，先将纵筋沿着钢管设置后，再将横筋依次随着钢管的***相对扣在钢管上，方便钢筋笼的设置。

优选的，所述钢管的上方设置有抗浮装置，所述抗浮装置包括下安装架和上活动板，所述下安装架用于抵接在钢管外侧壁的上部，上活动板用于抵接在混凝土预制管的内侧壁的上部，所述下安装架和上活动板之间设置有调节上活动板高度的调节装置。

通过采用上述技术方案，下安装架设置在钢管上，上活动板通过调节装置连接在下安装架上，当钢管进入到混凝土预制管内时，调节装置使上活动板与混凝土预制板内壁之间留出间隙，再将钢管安装到位置后，再通过调节装置使上活动板抵接在混凝土预制管的内壁上，减少钢管在施工混凝土层发生的上浮，同时在钢管与混凝土预制管偏心设置的情况下方便工作人员进入到钢管内对调节装置进行调节。

优选的，所述调节装置包括螺杆和螺纹连接在螺杆上的螺母，所述螺杆竖直设置，螺杆的上端固定在上活动板上，螺杆的下端***到下安装架上，并且螺母抵接在下安装架上。

通过采用上述技术方案，螺杆的一端固定在上活动板上，螺母螺纹连接在螺杆上，转动螺母以调节螺母位于螺杆上的位置，进而能够调节上活动板相对于下安装架的高度，使上活动板抵接在混凝土预制管上，螺杆与螺母对上活动板进行调节，成本费用较少。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过钢管由混凝土预制管的内部穿入到混凝土预制管内，混凝土预制管和钢管之间浇筑混凝土形成混凝土层，钢管通过混凝土层和混凝土预制管形成整体，进而减少了钢管在使用过程中发生振动与混凝土预制管的摩擦，提高了钢管的使用寿命；

2.通过钢管的中心线位于混凝土预制管中心线的正下方，从而钢管上部的混凝土层的厚度大于钢管下部的混凝土层的厚度，提高了混凝土预制管的使用寿命；

3.通过支撑装置能够减少钢管在混凝土预制管内移动时发生的摩擦损坏，同时支撑装置的设置使钢管的下方与混凝土预制管之间的距离比较容易定位，方便钢管的安装。

附图说明

图1是本申请实施例一结构示意图；

图2是本申请实施例一的横截面示意图；

图3是本申请实施例一中支撑装置的安装结构示意图；

图4是本申请实施全一的支撑装置结构示意图；

图5是本申请实施例二中支撑装置的安装结构示意图；

图6是本申请实施例二中支撑块的安装结构示意图。

附图标记说明：1、混凝土预制管；2、保护层；3、钢管；4、防腐层；5、混凝土层；6、封堵板；61、防漏层；7、钢筋笼；71、纵筋；72、横筋；721、半圆弧筋条；73、套管；74、支撑块；8、支撑装置；81、底架；82、支架；83、滚轮；84、轮架；9、抗浮装置；91、下安装架；92、上活动板；93、螺杆；94、螺母。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种农村供水工程用顶管管道防护结构。

实施例一

一种农村供水工程用顶管管道防护结构，参考图1，包括混凝土预制管1，混凝土预制管1有多节，相邻的两节可采用承插的方式进行密封连接，混凝土预制管1采用顶管施工工艺进行铺设，混凝土预制管1铺设后，位于混凝土预制管1的外侧采用回填灌浆施工的方式形成外保护层2，回填灌浆采用泥浆泵施灌，控制灌浆压力和注浆量，同时在灌浆的过程中观测路面抬动情况，并且控制路面抬动小于2mm。

参考图1，在混凝土预制管1的内部铺设钢管3，钢管3直径比混凝土预制管1直径至少小60cm，钢管3沿着混凝土预制管1的长度方向进行铺设，钢管3的外壁上设置有防腐层4，防腐层4采用三层聚乙烯缠绕形成，厚度大于等于4.2mm。位于钢管3与混凝土预制管1之间的空隙内填充有混凝土层5，混凝土层5采用自密实混凝土形成，方便在较长的混凝土预制管1内充分填充。

参考图1，位于混凝土预制管1的端部设置有封堵板6，封堵板6的形成是通过砖块砌筑填充到混凝土预制管1的端部并且位于混凝土预制管1和钢管3之间，封堵板6的厚度根据浇筑混凝土层5所需要的压力进行选择，并且封堵板6位于混凝土预制管1端部的一面上涂抹有防漏层61，防漏层61采用水泥砂浆均匀涂抹在封堵板6的表面，涂抹的厚度选用2cm。当封堵板6和防漏层61施工完成后且达到所需的强度后再向钢管3与混凝土预制管1之间灌入自密实混凝土以形成混凝土层5，可在封堵板6上预留灌注孔和排气孔，用于方便混凝土层5的制作。混凝土层5形成后达到预设的强度后，混凝土层5充分填充在混凝土预制管1和钢管3内，从而使钢管3的位置固定，减少钢管3在使用的过程中晃动，从而能够减少钢管3的外壁与混凝土预制管1之间的相对摩擦而发生的损坏。

参考图1和图2，钢管3和混凝土预制管1均为圆管形，钢管3的中心线与混凝土预制管1的中心线不重合，并且钢管3的中心线位于混凝土预制管1中心线的正下方，使钢管3的上部距离混凝土预制管1上部内壁的距离大于钢管3的下部距离混凝土预制管1下部内壁的距离。形成的混凝土层5填充在钢管3和混凝土预制管1内后，混凝土层5上部的厚度大于混凝土层5下部的厚度。混凝土层5能够与混凝土预制管1配合对上方传递的压力进行支撑，提高混凝土预制管1的使用寿命和承载能力。

参考图2和图3，位于钢管3的外侧设置有钢筋笼7，钢筋笼7包括纵筋71和横筋72，纵筋71平行于钢管3的长度方向设置，横筋72环绕在钢管3上，使纵筋71和横筋72相互交叉，进而在纵筋71和横筋72相互交叉的位置通过焊接固定连接，进而形成钢筋笼7。钢筋笼7随着钢管3***到混凝土预制管1内的过程中同时进入到混凝土预制管1内，进而钢筋笼7形成在混凝土层5内，钢筋笼7的内侧距离钢管3的外壁2-4cm，使钢筋笼7能够对混凝土层5靠近于钢管3的一侧进行加强，提高混凝土层5的强度，进一步提高对钢管3的固定牢固性。横筋72采用两个半圆弧筋条721相对拼接形成，两个半圆弧筋条721相对设置，同时纵筋71位于横筋72的环形内部，进而使横筋72绕在钢管3上，再通过在两个半圆弧筋条721相对的端部焊接进行固定。

参考图3和图4，位于钢管3的下方设置有支撑装置8，支撑装置8用于支撑钢管3并减小钢管3沿着混凝土预制管1长度方向移动时摩擦力。支撑装置8包括底架81、支架82和滚轮83，滚轮83设置有三个，支架82的中心位置转动连接在底架81上，位于支架82上且绕着中心周向均匀设置有三个安装位，每个安装位上转动连接一个滚轮83，三个滚轮83的转动中心线与支架82相较于底架81的转动轴线平行且距离相等。滚轮83采用塑料材料制成。底架81放置到混凝土预制管1的内壁上，滚轮83朝向于钢管3，当钢管3***到混凝土预制管1内时，钢管3的外侧壁抵接在滚轮83上，钢管3向混凝土预制管1内***时，滚轮83转动，进而能够减少钢管3外侧的防腐层4发生损坏。当有横筋72随着钢管3移动到靠近于滚轮83的位置时，支架82受到横筋72的作用力转动，进而能够使横筋72通过支撑装置8。同时支撑装置8关于钢管3的竖直中心面对称设置两个，两个支撑装置8对称抵接在钢管3的两个位置，使钢管3比较稳定。支撑装置8沿着混凝土预制管1的长度方向间隔设置多个，支撑装置8的设置能够使钢管3与混凝土预制管1之间留出设计间隙用于填充混凝土层5。

参考图3，位于钢管3的上方设置有抗浮装置9，抗浮装置9包括下安装架91和上活动板92，下安装架91用于抵接在钢管3的外侧壁的上部，上活动板92用于抵接在混凝土预制管1的内侧壁的上部，上活动板92整体为与混凝土预制管1内侧壁贴合的弧形，上活动板92上焊接固定设置有至少一个螺杆93，本实施例中螺杆93设置两个，螺杆93竖直设置，螺杆93上螺纹连接有螺母94，螺杆93上端固定在上活动板92上，下端***到下安装架91上，并且螺母94抵接在下安装架91上。下安装架91的下部设置成贴合于钢管3外侧壁上的弧形。当抗浮装置9随着钢管3同时进入到混凝土预制管1内时，上活动架与混凝土预制管1的内壁之间留有间隙，在钢管3在混凝土预制管1内安装到位后，再对螺母94的位置进行调节，由于钢管3与混凝土预制管1采用偏心设置的方式，使钢管3的上部与混凝土预制管1之间留有较大的空间，方便工作人员进入到混凝土预制管1内对螺母94的位置进行调节，进而使上活动板92抵接在混凝土预制管1的内壁上。同时在浇筑混凝土层5前，还需要在钢管3的内部进行填充水，进一步配合抗浮装置9来减少钢管3向上的浮动。

实施例二

一种农村供水工程用顶管管道防护结构，参考图5和图6，与实施例一的不同之外在于：支撑装置8固定在横筋72上，支撑装置8通过钢筋笼7支撑钢管3并减小钢管3沿着混凝土预制管1长度方向移动时摩擦力。支撑装置8包括轮架84，轮架84上设置有至少一个滚轮83，滚轮83在本实施例中设置两个，滚轮83转动连接在轮架84上，轮架84与横筋72焊接固定。横筋72由两个半圆弧筋条721的端部设置套管73固定连接。套管73的两端分别与一个半圆弧筋条721的端部螺纹连接，进而通过套管73将两个半圆弧筋条721形成圆形的横筋72。位于横筋72上套设在多个支撑块74，支撑块74为塑料材料制成的，支撑块74套设于半圆弧筋条721上，再将半圆弧筋条721形成横筋72，多个支撑块74支撑于钢管3的下部。安装时，随着钢管3的不断***到混凝土预制管1内，在钢管3的外侧通过两个半圆弧筋条721相对扣在钢管3的外侧并相对固定形成横筋72，然后横筋72与位于横筋72内侧的纵筋71焊接固定，位于横筋72上的支撑装置8进入到混凝土预制管1内时，滚轮83抵接在混凝土预制管1的内壁上，并且随着钢管3的移动，滚轮83沿着混凝土预制管1的长度方向滚动，进而减少钢管3外侧的防腐层4的损坏。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农村供水工程用顶管管道防护结构，包括混凝土预制管(1)和设置于混凝土预制管(1)内部的钢管(3)，其特征在于：所述钢管(3)的外侧壁上设置有防腐层(4)，所述混凝土预制管(1)的端部位置与钢管(3)之间设置有封堵板(6)，所述混凝土预制管(1)内侧与钢管(3)外侧之间的空隙内填充有混凝土层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述钢管(3)的中心线位于混凝土预制管(1)中心线的正下方。

3.根据权利要求1所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述封堵板(6)为砖块形成，并且封堵板(6)朝向于混凝土预制管(1)端部的一面上设置有防漏层(61)。

4.根据权利要求1所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述钢管(3)的外侧设置有钢筋笼(7)，钢筋笼(7)包括纵筋(71)和横筋(72)，纵筋(71)平行于钢管(3)设置，横筋(72)绕在钢管(3)上，并且纵筋(71)和横筋(72)相对固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述钢管(3)的下方设置有用于减少钢管(3)与混凝土预制管(1)摩擦的支撑装置(8)，所述支撑装置(8)对称设置在钢管(3)的两侧并且沿着钢管(3)的长度方向间隔设置多个。

6.根据权利要求5所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述支撑装置(8)包括底架(81)、支架(82)和滚轮(83)，所述底架(81)放置在混凝土预制管(1)的内壁上，支架(82)的中心转动连接在底架(81)上，所述滚轮(83)至少有三个，滚轮(83)转动连接在支架(82)上，多个滚轮(83)绕着支架(82)的中心周向均匀分布。

7.根据权利要求5所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述支撑装置(8)包括轮架(84)和滚轮(83)，所述轮架(84)固定在横筋(72)上，所述滚轮(83)转动连接在轮架(84)上，所述横筋(72)上设置有多个用于支撑钢管(3)的支撑块(74)，所述滚轮(83)用于滚动支撑在混凝土预制管(1)的内壁上。

8.根据权利要求4-7任一所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述横筋(72)由两个半圆弧筋条(721)相对固定形成的环形，所述纵筋(71)位于横筋(72)所呈环形的内侧。

9.根据权利要求2所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述钢管(3)的上方设置有抗浮装置(9)，所述抗浮装置(9)包括下安装架(91)和上活动板(92)，所述下安装架(91)用于抵接在钢管(3)外侧壁的上部，上活动板(92)用于抵接在混凝土预制管(1)的内侧壁的上部，所述下安装架(91)和上活动板(92)之间设置有调节上活动板(92)高度的调节装置。

10.根据权利要求9所述的一种农村供水工程用顶管管道防护结构，其特征在于：所述调节装置包括螺杆(93)和螺纹连接在螺杆(93)上的螺母(94)，所述螺杆(93)竖直设置，螺杆(93)的上端固定在上活动板(92)上，螺杆(93)的下端***到下安装架(91)上，并且螺母(94)抵接在下安装架(91)上。

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