一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构的制作方法

本申请涉及顶管工程，尤其涉及一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构。

背景技术：

1、随着城市化进程加快，顶管非开挖技术已广泛应用于市政、水利等地下工程领域。钢筋混凝土顶管具备刚度大、承载能力强、耐久性好、经济性优的特点，可有效承受地层外荷载，在穿河、穿湖输水隧洞工程中应用日益广泛。

2、穿河、穿湖输水隧洞工况复杂，长期承受高内水压、高外水压及地层强渗透作用，对顶管管节接口的密封防水性能要求严苛。目前钢筋混凝土顶管普遍采用带楔形橡胶圈的钢承口接口，将橡胶圈喇叭口朝外，通过管节对接挤压形变实现密封，可有效抵抗外部水压力，满足外防水使用需求。

3、现有该类接口结构存在明显技术缺陷，难以适配输水隧洞高内水压运营工况。常规钢筋混凝土排水管内水压检验指标仅为0.1mpa，而实际输水隧洞运行内水压力普遍高于该限值，常规顶管原生结构的内水压密封性能无法满足工程实际服役要求。

4、针对钢筋混凝土顶管抗内水压能力不足的问题，现有主流解决方案为管内增设钢管内衬。该方案虽可提升管道抗内压及防水性能，但存在显著弊端：钢管内衬材料造价高，大幅增加工程成本；施工工序繁琐、安装精度要求高，施工难度大；额外增设内衬工序会延长工期，整体工程效益不佳。此外，常规钢承口顶管接口的内水压耐受极限较低，在长期高内水压作用下，接口密封结构易发生渗水、渗漏甚至击穿失效。接口防水失效不仅会造成输水损耗、降低运行效率，还会扰动周边土体、导致管道结构受力异常，严重影响输水隧洞的结构稳定性与长期运行安全性。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术所述的技术问题，本申请提供一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构。

2、本申请提供的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构采用如下的技术方案：

3、一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，位于相邻的前节管和后节管之间的接口处，包括

4、管节外壁密封结构，其包括承口钢套环、两道止退钢环和两道楔形密封橡胶圈，承口钢套环固定设于前节管的承口外壁，两道止退钢环与两道楔形密封橡胶圈沿管节轴向交错间隔固定设于后节管的插口外壁，承口钢套环的内侧设有遇水膨胀橡胶，且承口钢套环与前节管混凝土管壁的间隙内填充有双组分聚硫密封膏；

5、管节内壁密封结构，其包括两组弹性密封垫，前节管与后节管靠近内壁的对接端面上均预留有凹槽，两组弹性密封垫分别固定安装于前节管与后节管的凹槽内，前节管与后节管的内壁对接缝隙处填充有双组分聚硫密封膏。

6、更进一步，所述承口钢套环与止退钢环均通过锚筋分别锚固于前节管与后节管管节的钢筋笼骨架上，并与管节混凝土整体浇筑，形成一体化固定结构。

7、更进一步，所述楔形密封橡胶圈通过粘结剂粘结固定于后节管上，楔形密封橡胶圈内侧为水平结构、外侧为倾斜结构，整体沿管节轴向由前至后厚度递增，且楔形密封橡胶圈的后端设置有圆弧形唇口结构。

8、更进一步，所述弹性密封垫上开设有若干泄压孔洞，弹性密封垫通过粘结剂粘结固定于凹槽内。

9、更进一步，所述前节管与后节管的对接位置对称预留有螺栓孔，螺栓孔内穿装有连接螺栓，拧紧连接螺栓可对凹槽内的弹性密封垫施加预紧压力。

10、更进一步，所述后节管的插口端头预留有若干注浆管，注浆管贯穿后节管管壁设置。

11、更进一步，所述注浆管的端头装配有外方管堵实现临时封堵。

12、更进一步，所述连接螺栓与注浆管在管节横断面上呈错位布置。

13、更进一步，所述前节管与后节管的对接端面之间夹设有木衬垫。

14、更进一步，位于所述前节管与后节管的内壁对接缝隙处的双组分聚硫密封膏设于弹性密封垫的内侧。

15、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

16、1.本发明提供的顶管接口结构形式合理、实施方便，可以有效解决输水隧洞中面临的高内水压力、高外水压力难题，保障输水隧洞在整个运营寿命期的防水性能；

17、2.对比现有输水隧洞采用钢筋混凝土管内再施工钢管内衬的高内水压解决方案，本发明提出的顶管接口结构能有效节约投资、缩短工期；

18、3.在后管节插口端头预留的注浆管，可以有效填充顶管结构与开挖土体之间的空隙，减少地面沉降，同时可以隔断地下水与结构之间的水力联系，延长顶管隧洞的使用寿命。

1.一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，位于相邻的前节管和后节管之间的接口处，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述承口钢套环与止退钢环均通过锚筋分别锚固于前节管与后节管管节的钢筋笼骨架上，并与管节混凝土整体浇筑，形成一体化固定结构。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述楔形密封橡胶圈通过粘结剂粘结固定于后节管上，楔形密封橡胶圈内侧为水平结构、外侧为倾斜结构，整体沿管节轴向由前至后厚度递增，且楔形密封橡胶圈的后端设置有圆弧形唇口结构。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述弹性密封垫上开设有若干泄压孔洞，弹性密封垫通过粘结剂粘结固定于凹槽内。

5.根据权利要求4所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述前节管与后节管的对接位置对称预留有螺栓孔，螺栓孔内穿装有连接螺栓，拧紧连接螺栓可对凹槽内的弹性密封垫施加预紧压力。

6.根据权利要求5所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述后节管的插口端头预留有若干注浆管，注浆管贯穿后节管管壁设置。

7.根据权利要求6所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述注浆管的端头装配有外方管堵实现临时封堵。

8.根据权利要求7所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述连接螺栓与注浆管在管节横断面上呈错位布置。

9.根据权利要求1所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，所述前节管与后节管的对接端面之间夹设有木衬垫。

10.根据权利要求1所述的一种适用于高水压条件下的钢筋混凝土顶管接口结构，其特征在于，位于所述前节管与后节管的内壁对接缝隙处的双组分聚硫密封膏设于弹性密封垫的内侧。