本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵頂管或樁管施工設(shè)備，特別是涉及一種金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

如圖1a、圖1b所示，現(xiàn)有非開(kāi)挖用球墨鑄鐵頂管是在普通球墨鑄鐵管5＇的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而形成的一種應(yīng)用于非開(kāi)挖頂進(jìn)施工的產(chǎn)品，其通過(guò)在普通球墨鑄鐵管5＇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(qiáng)筋1＇，從而形成利用插口頂推法蘭2＇頂推承口端面的頂推力傳遞結(jié)構(gòu)，以此實(shí)現(xiàn)頂管的頂進(jìn)施工。這種類(lèi)型的球墨鑄鐵頂管產(chǎn)品采用傳統(tǒng)的滑入式接口與密封膠圈3＇，密封可靠，安裝簡(jiǎn)單方便，其頂推法蘭2＇及加強(qiáng)筋1＇通過(guò)焊接方式固定在普通球墨鑄鐵管5＇的管體上。由于頂推法蘭2＇及加強(qiáng)筋1＇與球墨鑄鐵管5＇管體材質(zhì)不同，只能采用高鎳焊材進(jìn)行焊接，焊接工藝要求苛刻，焊接質(zhì)量不易控制，焊接工藝也不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率極低的同時(shí)還大大增加了生產(chǎn)成本，不利于產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展。

如圖2所示，現(xiàn)有的球墨鑄鐵樁管是通過(guò)承插口的錐面配合滿(mǎn)足樁管安裝和施工使用要求的，其接口形式簡(jiǎn)單，易于安裝，通過(guò)承口外錐面7＇＇和插口內(nèi)錐面5＇＇的配合進(jìn)行樁管施工時(shí)夯擊力傳遞并輔助定向。目前市場(chǎng)產(chǎn)品主要以小規(guī)格為主，但即使是小規(guī)格產(chǎn)品，由于其對(duì)于承口外錐面7＇＇和插口內(nèi)錐面5＇＇的精度要求較為嚴(yán)格，所以加工成本較高。

鑒于球墨鑄鐵管產(chǎn)品較好的綜合防腐能力及力學(xué)性能，國(guó)內(nèi)幾家較大的市政、工程設(shè)計(jì)院都提出擴(kuò)大球墨鑄鐵樁管規(guī)格的想法，那么，使用上述現(xiàn)有的球墨鑄鐵樁管將面臨兩大難題，首先就是隨著規(guī)格的增大，需要付出更大的加工代價(jià)以達(dá)到合格的承插口錐面精度，否則，在施工過(guò)程中極易出現(xiàn)管子被擠扁或插口插入超深越過(guò)承口內(nèi)端面6＇＇的情況，從而導(dǎo)致不可預(yù)見(jiàn)的不利問(wèn)題。同時(shí)，作為結(jié)構(gòu)樁，產(chǎn)品的接口部位還要具有良好的抗拔脫特性，上述兩大難題亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、加工成本低、生產(chǎn)率高、質(zhì)量控制效果好的金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，包括套設(shè)在金屬管外部的傳力裝置，所述傳力裝置的承口A內(nèi)壁上設(shè)置有沿所述內(nèi)壁徑向向內(nèi)伸出的頂推面，所述傳力裝置上還設(shè)置有頂推法蘭，所述頂推法蘭上連接有筋板，所述傳力裝置中部設(shè)置有若干個(gè)注漿孔，若干個(gè)注漿孔沿所述金屬管的圓周方向分布，所述傳力裝置與金屬管之間裝設(shè)有密封膠圈。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，球墨鑄鐵頂管A的插口插入所述承口A內(nèi)后其插口端面與所述頂推面面接觸，所述傳力裝置的插口插入球墨鑄鐵頂管B的承口內(nèi)后，所述頂推法蘭與所述球墨鑄鐵頂管B的承口端面面接觸。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，球墨鑄鐵樁管A的插口插入所述承口A內(nèi)后，所述球墨鑄鐵樁管A的插口端面與頂推面面接觸且所述傳力裝置的承口內(nèi)壁與所述球墨鑄鐵樁管A的插口外壁面之間過(guò)盈配合，所述傳力裝置的插口插入球墨鑄鐵樁管B的承口內(nèi)且二者過(guò)盈配合，所述頂推法蘭與球墨鑄鐵樁管B的承口端面面接觸。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，其中所述傳力裝置的承口A與球墨鑄鐵樁管A的插口之間通過(guò)銷(xiāo)軸A固定，所述傳力裝置的插口與球墨鑄鐵樁管B的承口之間通過(guò)銷(xiāo)軸B固定，所述銷(xiāo)軸A、銷(xiāo)軸B均沿承口A的圓周方向均布。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，還包括圓錐形的頂推頭，所述頂推頭的粗端插入所述樁管的插口內(nèi)后，所述樁管的插口內(nèi)壁與所述粗端面接觸且過(guò)盈配合。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，其中所述頂推面上設(shè)置有環(huán)狀凸緣，所述環(huán)狀凸緣的截面為圓錐形。

本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，其中所述頂推頭的錐形角的角度θ為30～180度。

本發(fā)明中的傳力裝置作為獨(dú)立的頂推力傳遞結(jié)構(gòu)，可以一體鑄造成型，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，質(zhì)量控制較好，在此基礎(chǔ)上，該傳力裝置還傳承了現(xiàn)有技術(shù)中頂管接口安裝簡(jiǎn)單、密封可靠的特點(diǎn)。

綜上所述，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有頂管及樁管的特點(diǎn)，提出了新的金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少具有以下有益效果：

1、用于軸向頂推施工的金屬管不再需要焊接頂推法蘭及筋板，可以直接利用經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的無(wú)軸向力傳遞結(jié)構(gòu)的普通球墨鑄鐵管即可實(shí)現(xiàn)軸向頂推管道施工；

2、傳力裝置可以進(jìn)行軸向推力的穩(wěn)定傳遞，該裝置可一體鑄造，無(wú)需焊接，生產(chǎn)率高，質(zhì)量可控，顛覆了現(xiàn)有頂管、樁管產(chǎn)品；

3、采用配套的頂推頭進(jìn)行頂推施工時(shí)，可以保證管道安裝方向的準(zhǔn)確性，同時(shí)還可以減小阻力，能夠適應(yīng)各種土質(zhì)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1a為現(xiàn)有球墨鑄鐵頂管裝配主視局部剖視圖；

圖1b為現(xiàn)有球墨鑄鐵頂管裝配又一主視局部剖視圖；

圖2為現(xiàn)有球墨鑄鐵樁管主視剖視圖；

圖3a為本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)中頂推套的主視局部剖視圖；

圖3b為圖3a的左視局部剖視圖；

圖4為利用本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)的傳力裝置進(jìn)行頂管施工的主視局部剖視圖；

圖5為利用本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)的傳力裝置進(jìn)行樁管施工的主視局部剖視圖；

圖6為本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)中頂推頭和樁管裝配狀態(tài)主視局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

如圖3a、圖3b所示，本實(shí)施例中的金屬管道為球墨鑄鐵頂管，傳力裝置15套設(shè)在球墨鑄鐵頂管外部，傳力裝置15的承口A8內(nèi)壁上設(shè)置有沿內(nèi)壁徑向向內(nèi)伸出的頂推面9，傳力裝置15上還設(shè)置有頂推法蘭12，頂推法蘭12上連接有筋板11，傳力裝置15中部設(shè)置有若干個(gè)注漿孔13，若干個(gè)注漿孔13沿球墨鑄鐵頂管的圓周方向分布，傳力裝置15與球墨鑄鐵頂管之間裝設(shè)有密封膠圈3。

結(jié)合圖4所示，為傳力裝置15用于頂管施工時(shí)的示意圖：球墨鑄鐵頂管A14的插口插入承口A8內(nèi)后其插口端面16與頂推面9面接觸，實(shí)現(xiàn)頂推力的穩(wěn)定傳遞。傳力裝置15的插口插入球墨鑄鐵頂管B18的承口內(nèi)后，頂推法蘭12與球墨鑄鐵頂管B18的承口端面面接觸，實(shí)現(xiàn)頂推力的穩(wěn)定傳遞。球墨鑄鐵頂管A14和球墨鑄鐵頂管B18均與傳力裝置15配合，三者的接口形式為普通滑入式接口，有環(huán)形密封膠圈3進(jìn)行密封。球墨鑄鐵管A14插入傳力裝置15承口A8內(nèi)時(shí)，為保證對(duì)中效果，可在頂推面9上設(shè)置環(huán)狀凸緣10，環(huán)狀凸緣10的截面為圓錐形，當(dāng)球墨鑄鐵頂管A14的插口插入承口A8內(nèi)時(shí)，球墨鑄鐵頂管A14的插口會(huì)順著環(huán)狀凸緣10的截面滑動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)中校正，最終滑至頂推面9上。注漿孔13在必要的時(shí)候進(jìn)行潤(rùn)滑注漿及反注漿，保證施工質(zhì)量。

實(shí)施例二：

如圖5所示，球墨鑄鐵樁管A19的插口插入承口A8內(nèi)后，球墨鑄鐵樁管A19的插口端面與頂推面9面接觸且傳力裝置15的承口內(nèi)壁20與球墨鑄鐵樁管A19的插口外壁面之間過(guò)盈配合，傳力裝置15的插口插入球墨鑄鐵樁管B26的承口內(nèi)且二者過(guò)盈配合，頂推法蘭12與球墨鑄鐵樁管B26的承口端面面接觸。上述過(guò)盈配合的設(shè)計(jì)避免了通過(guò)樁管錐面?zhèn)鬟f頂推力，降低了產(chǎn)品加工的難度及成本，同時(shí)保證了樁管安裝的垂直度，保證樁管安裝定向的準(zhǔn)確性，而面接觸的設(shè)置則有利于實(shí)現(xiàn)頂推力的可靠傳遞。為實(shí)現(xiàn)樁管與傳力裝置15接口處的自鎖，傳力裝置15的承口A8與球墨鑄鐵樁管A19的插口之間通過(guò)銷(xiāo)軸A21固定，傳力裝置15的插口與球墨鑄鐵樁管B26的承口之間通過(guò)銷(xiāo)軸B25固定，銷(xiāo)軸A21、銷(xiāo)軸B25均沿承口A8的圓周方向均布，保證了樁管在使用過(guò)程中能夠被鎖定，保證接口的抗拔脫及抗彎性能，以適應(yīng)地坑復(fù)雜、惡劣的結(jié)構(gòu)樁受力狀況。

本實(shí)施例中頂推力的傳遞形式與實(shí)施例一相同，保證了接口配合的緊密性與穩(wěn)定性。

實(shí)施例三：

如圖6所示，本發(fā)明金屬管軸向頂推力傳遞系統(tǒng)還包括圓錐形的頂推頭28，頂推頭28左側(cè)的粗端插入位于頂推頭28左側(cè)的樁管27的插口內(nèi)后，樁管27的插口內(nèi)壁30與粗端面接觸且過(guò)盈配合，本實(shí)施例頂推力的傳遞方式與圖5所示實(shí)施例二中球墨鑄鐵樁管A19與傳力裝置15傳遞頂推力的形式相同，即通過(guò)插口端面和與之接觸的端面?zhèn)鬟f頂推力，保證接口配合的緊密性與穩(wěn)定性，頂推頭28的一端位于樁管27施工的起始端，其錐形角的結(jié)構(gòu)形式保證了樁管27壓入土壤中時(shí)定向與減阻的特點(diǎn)。頂推頭28的錐形角的角度θ為30～180度，當(dāng)然，該頂推頭28的錐形角角度θ大小可根據(jù)土質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足樁管27在地下各種土質(zhì)的定向頂進(jìn)、保證較好承載力為準(zhǔn)，此處不一一列舉。

上述3個(gè)實(shí)施例中的頂管或樁管均為球墨鑄鐵管，本發(fā)明也適用于行業(yè)內(nèi)常用的其它金屬管，此處不贅述。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。