[发明专利]一种长距离富水砂层顶管中继间及其充填密封方法

说明书

本发明提供一种长距离富水砂层顶管中继间及其充填密封方法，中继间包括外壳体、内壳体、中继油缸以及中继间圆钢管，还包括充气‑注浆系统；中继间圆钢管的外壁上开设两个槽口，两个槽口的上方设置有密封圈，下方开通有管道；通过管道向密封圈内充入气体或注入浆液。具体充填密封方法包括：S1，设备的安装与调试；S2，顶进过程中的充气密封；S3，顶进施工完成后的注浆充填。本发明在中继间圆钢管上增加可调节压缩量的密封圈，密封圈下方增设有管道，通过向管道内注入气体和浆液来调节密封圈的压缩量，实现顶进过程中的密封和顶进结束后的充填注浆，达到较好的密封效果，同时减少了密封圈的磨损。

技术领域

本发明属于长距离顶管施工技术领域，具体涉及一种长距离富水砂层顶管中继间及其充填密封方法。

背景技术

顶管法作为非开挖地下管道施工的重要技术之一，以其综合成本低、施工周期短、环境影响小、安全性高等特点，逐渐成为一种广泛应用的地下管道施工技术，尤其是中继间的提出，大大延长了顶管的顶进距离。而随着顶进距离的增长，中继间反复运作的次数急剧增加，导致中继间密封结构防水问题突显，尤其面对富水砂层时，当顶管顶进施工结束后，由于中继间密封结构已被长期磨损，若不对其进行注浆密封，则易导致顶管在使用期间出现漏水；若对其进行注浆密封，则因密封结构的存在，浆液难以注入壁后的间隙中；若在注浆前将密封结构拆除，则极容易导致瞬间涌水现象的发生。因此，现有的顶管中继间密封技术难以适应长距离富水地层的施工要求。

在富水砂层中顶管施工，为防止管道外的水土和泥浆进入到管节内部，在前壳体和后壳体之间用橡胶止水带密封。顶管施工完后中继间作为一节管子保留，中继间内的油缸等设备需要拆除，保证管道的畅通，设备拆除后需要对中继间进行处理，主要是保证其密封性。现有技术中的机械密封止水带反复摩擦会影响紧密密封的效果，CN201220618147公开了一种接力顶进的中继间装置，该装置结构简单、安装方便、操作简单，但存在密封性不好，止水性差的问题；CN201621465286公开了一种可调可换密封的中继间，该装置可以调整密封圈松紧并更换新的密封圈，但依然未解决中继间前端管节和后端管节伸缩所产生的高压摩擦力，导致密封圈扭曲变形失去防水作用的问题；CN201610228574公开了一种用于顶管施工的可重复使用组合式钢管中继间装置，该装置没有解决中继间顶进结束后密封圈的注浆问题。目前尚无用于顶管施工的密封效果好、结构简便，成本不高的中继间充填密封方法。

因此，有必要研制一种用于顶管施工的密封效果好、结构简便、成本不高的中继间充填密封方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种长距离富水砂层顶管中继间及其充填密封方法，在原密封的外壳体与内壳体之间的中继间圆钢管外壁上直接增加竖向的可调节压缩量的密封圈，并在密封圈的下方增设两个管道，通过向管道内注入气体和浆液来调节密封圈的压缩量，实现顶进过程中的密封和顶进结束后的充填注浆，用于解决顶管中继间在富水砂层长距离顶进过程中密封圈出现磨损，密封性效果差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种长距离富水砂层顶管中继间，包括外壳体、内壳体、中继油缸以及设置于外壳体与内壳体之间的中继间圆钢管，作为优选方案，还包括充气-注浆系统；

所述中继间圆钢管的外壁上开设有第一槽口和第二槽口，所述第一槽口和第二槽口的上方分别设置有密封圈A和密封圈B，所述密封圈A和密封圈B的上端与所述外壳体的内侧紧密接触，所述密封圈A和密封圈B的下端分别嵌套在第一槽口和第二槽口中；

所述第一槽口和第二槽口的下方分别由下往左延伸开通有第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道的出口贯穿于所述中继间圆钢管的前端；

所述充气-注浆系统分别与第一管道和第二管道连接，通过所述第一管道和第二管道向所述密封圈A和密封圈B内充入气体或注入浆液。