一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，包括凹形管箍、管箍連接件和墊圈，以及兩段相連接的波紋鋼管，兩段波紋鋼管的管端接口波紋為環(huán)形；所述凹形管箍是由帶狀鋼板構(gòu)成的不封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，凹形管箍外壁光滑，內(nèi)壁具有與波紋鋼管波紋貼合的內(nèi)壁波紋；所述凹形管箍套住兩段波紋鋼管的接口，波紋鋼管的接口對齊，凹形管箍的內(nèi)壁波紋與波紋鋼管的管端接口波紋緊密貼合；所述墊圈設(shè)置在波紋鋼管外壁與凹形管箍內(nèi)壁之間。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，增強(qiáng)了波紋鋼管連接處的受力性能，提高了波紋鋼管的耐久性，提高了波紋鋼管涵洞在壓力式涵洞或地下水位較高情形下的密封性，方便螺栓緊固，提高了現(xiàn)場施工效率，縮短了工期。
【專利說明】一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及波紋鋼管涵洞連接領(lǐng)域，具體涉及一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)公路、市政建設(shè)的快速發(fā)展、鋼材加工工藝特別是防腐技術(shù)的提高，波紋鋼管涵洞以其良好的力學(xué)性能及施工簡便、適應(yīng)性強(qiáng)、耐久性好的特點(diǎn)，正逐步在國內(nèi)土木工程建設(shè)中得到認(rèn)識(shí)和重視。尤其是近年來在國內(nèi)鋼材產(chǎn)能過剩、價(jià)格低迷的市場環(huán)境下，在國家大力提倡低碳交通、節(jié)能環(huán)保及推動(dòng)城鎮(zhèn)化建設(shè)快速發(fā)展的大背景下，波紋鋼管涵洞具有更加優(yōu)越的性價(jià)比和社會(huì)效益，在公路、市政等諸多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。
[0003]作為一種柔性結(jié)構(gòu)，波紋鋼管涵洞能充分適應(yīng)各種軟弱地基和不利地形。與傳統(tǒng)鋼筋混凝土和圬工涵洞相比，波紋鋼管涵洞具有重量輕、承載能力好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、耐久性好、使用壽命長、行車舒適性好、工期短、造價(jià)低、利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，而且能進(jìn)行工廠化集中生產(chǎn)，不受環(huán)境影響，現(xiàn)場安裝方便，不需使用大型設(shè)備，可以極大地提高涵洞工程的工作效率、降低造價(jià)、縮短工期，具有明顯優(yōu)勢。
[0004]波紋鋼管一般通過將熱鍍鋅鋼板加工制成波紋狀后卷軋而成一定長度的管節(jié)，用于涵洞或地下管線時(shí)，傳統(tǒng)的做法通常是采用帶波形長頸一體式法蘭連接。這種連接方式首先將具有長尾端法蘭的尾端制成貼合波紋鋼管的波形，然后將法蘭焊接到波紋鋼管外壁并使法蘭和波紋鋼管的波形吻合，現(xiàn)場施工時(shí)波紋鋼管的兩端對齊，通過緊固法蘭間的螺栓完成連接，法蘭之間設(shè)置有密封材料以保證結(jié)構(gòu)的水密性能。
[0005]應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的帶波形長頸一體式法蘭有以下不足:
[0006]I)法蘭焊接時(shí)破壞了波紋鋼管的熱鍍鋅層，致使波紋鋼管的耐久性降低；
[0007]2)當(dāng)波紋鋼管涵洞的基底產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)，對接的法蘭不利于波紋鋼管接頭間應(yīng)力的傳遞，容易導(dǎo)致法蘭螺栓因外部壓力而斷裂。
[0008]3)我國地質(zhì)形態(tài)復(fù)雜，常常會(huì)遇到壓力式涵洞或地下水位較高的涵洞，當(dāng)法蘭與波紋鋼管之間采用焊接時(shí)，密封性較差。
[0009]4)法蘭連接沿管身圓周均布置有螺栓，對于管身底部的螺栓，由于空間有限，其緊固施工不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種密封性好、連接強(qiáng)度高、安裝方便的用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，包括凹形管箍、管箍連接件和墊圈，以及兩段相連接的波紋鋼管，兩段波紋鋼管的管端接口波紋為環(huán)形；所述凹形管箍是由帶狀鋼板構(gòu)成的不封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，凹形管箍外壁光滑，內(nèi)壁具有與波紋鋼管波紋貼合的波紋；所述凹形管箍套住兩段波紋鋼管的接口，波紋鋼管的接口對齊，凹形管箍的內(nèi)壁波紋與波紋鋼管的管端接口波紋緊密貼合；所述墊圈設(shè)置在波紋鋼管外壁與凹形管箍內(nèi)壁之間。連接件可根據(jù)波紋鋼管管徑、受力情況和密封性要求等選擇。
[0012]進(jìn)一步地，所述墊圈為O形墊圈、套管墊圈或帶狀墊圈。
[0013]再進(jìn)一步地，所述管箍連接件為角鋼連接件時(shí)，所述角鋼連接件包括兩根分別設(shè)置在凹形管箍接口處兩端的外壁相互平行的角鋼，角鋼的長度方向與波紋鋼管的軸向平行，角鋼的長度與凹形管箍的寬度相等。
[0014]再進(jìn)一步地，所述角鋼連接件角鋼的一肢預(yù)先焊接固定到凹形管箍的光滑外壁上，另一肢與凹形管箍端口平齊，并垂直于凹形管箍表面；所述兩根角鋼相對的肢上設(shè)有若干對連接孔，每對連接孔通過螺栓連接從而緊固凹形管箍。
[0015]再進(jìn)一步地，所述管箍連接件為帶扣連接件時(shí)，所述帶扣連接件包括套箍、銷軸和套孔；套箍設(shè)置在凹形管箍接口處外表面，通過鉚接固定；銷軸分別設(shè)置于凹形管箍的端部并穿過套箍，銷軸的軸線與波紋鋼管的軸線平行；銷軸兩端分別連接套孔；螺栓穿過凹形管箍兩端的對應(yīng)套孔緊固凹形管箍。
[0016]再進(jìn)一步地，所述管箍連接件為楔鎖連接件時(shí)，所述楔鎖連接件包括楔形扣板，所述楔形扣板的兩側(cè)邊為楔形；楔形扣板的兩側(cè)分別設(shè)置有向內(nèi)翻轉(zhuǎn)的槽邊；凹形管箍兩端分別設(shè)置有向外翻轉(zhuǎn)的卷邊，并與楔形扣板的槽邊對應(yīng)。
[0017]再進(jìn)一步地，所述楔形扣板的厚度大于2mm，所述楔形扣板的兩側(cè)邊與中軸線成β角，β角為5°，所述卷邊的寬度大于10_，向外翻轉(zhuǎn)α角，α角為45°。所述楔鎖連接件通過將凹形管箍的卷邊插入楔形扣板的槽邊內(nèi)達(dá)到緊固目的,卷邊先插入槽邊的寬端并滑動(dòng)，隨著槽邊越來越窄，卷邊也隨之收緊，從而起到緊固作用。
[0018]再進(jìn)一步地，所述管箍連接件為凸耳連接件時(shí)，所述凸耳連接件包括一對或多對短角鋼，短角鋼分別設(shè)置在凹形管箍接口處的兩端并兩兩對應(yīng)，所述短角鋼的一肢鉚接到凹形管箍的光滑外壁上，另一肢與凹形管箍端口平齊并垂直于凹形管箍表面。
[0019]再進(jìn)一步地，所述凸耳連接件的一對短角鋼相互平行的兩肢設(shè)置有螺栓孔，螺栓從相對的螺栓孔中穿過并緊固凹形管箍。
[0020]所述凹形管箍壁厚與所連接波紋鋼管壁厚相同。
[0021]所述凹形管箍、連接件及連接螺栓、螺母均進(jìn)行熱浸鍍鋅處理，壁厚〈4.0mm時(shí)，單面鍍鋅層厚度不小于65 μ m,雙面附著量不小于915g/m2 ;壁厚> 4.0mm時(shí)，單面鍍鋅層厚度不小于86 μ m，雙面附著量不小于1220g/m2。螺栓、螺母單面附著量不小于350g/m2。
[0022]所述墊圈設(shè)置在波紋鋼管外壁與凹形管箍內(nèi)壁之間，用于保證波紋鋼管涵洞的水密性，分別為O形墊圈、套管墊圈和帶狀墊圈，墊圈可根據(jù)密封性要求選擇。
[0023]所述墊圈材料通常采用丁基橡膠、氯丁橡膠或橡膠海綿。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果:
[0025]I)提高接口強(qiáng)度。本實(shí)用新型采用凹形管箍套住兩段波紋鋼管之間的接口，增加了接口處的管體剛度，改善了接口處的受力性能。
[0026]2)增強(qiáng)密封性能。本實(shí)用新型采用的凹形管箍內(nèi)壁為與波紋鋼管吻合的波紋，當(dāng)凹形管箍與波紋鋼管之間的波紋貼合時(shí)，已經(jīng)具有一定密封性能，再卡入橡膠材質(zhì)的墊圈，更極大地增加了涵洞的密封性能，最后隨著凹形管箍的緊固，管箍、墊圈和波紋鋼管三者之間被緊密壓實(shí)，保證波紋鋼管涵洞有較大壓力或地下水位較高時(shí)不會(huì)發(fā)生滲漏。
[0027]3)保證耐久性。本實(shí)用新型使用的凹形管箍避免將管箍焊接到波紋鋼管上，保護(hù)了波紋鋼管表面的熱浸鍍鋅層，保證了波紋鋼管的耐久性。
[0028]4)施工簡單快捷。本實(shí)用新型的凹形管箍和管箍連接件可在現(xiàn)場施工前拼裝到一起，縮短了現(xiàn)場施工的工期。凹形管箍只有一個(gè)接口，簡化了連接件緊固施工工序?？赏ㄟ^選擇接口在涵洞圓周上的位置，避開波紋鋼管管身底部等不利區(qū)域，為螺栓緊固施工帶來極大便利。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的波紋鋼管涵洞管箍連接示意圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型的波紋鋼管涵洞管箍連接剖面圖，波紋鋼管為環(huán)形波紋；
[0031]圖3為本實(shí)用新型的波紋鋼管涵洞管箍連接剖面圖，波紋鋼管為螺旋形波紋，管端加工成環(huán)形波紋；
[0032]圖4為墊圈三種形式的示意圖；
[0033]圖5為管箍角鋼連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為管箍帶扣連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為管箍楔鎖連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8為楔形扣板俯視圖；
[0037]圖9為管箍凸耳連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖中，1.波紋鋼管(1.1.管端接口波紋)、2.凹形管箍(2.1.內(nèi)壁波紋、2.2.卷邊)、3.管箍連接件、(3.11.角鋼、3.12.連接孔、3.13.螺栓、3.21.套孔、3.22.銷軸、3.23.鉚釘、3.24.套箍、3.31.楔形扣板、3.32.槽邊、3.41.短角鋼、3.42.螺栓孔、4.墊圈(4.1.0形墊圈、4.2.套管墊圈、4.3.帶狀墊圈)。

【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0040]實(shí)施例1
[0041]如圖1?5所示，一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，包括波紋鋼管1、凹形管箍2、管箍連接件3和墊圈4，兩節(jié)波紋鋼管I的管端接口波紋1.1為環(huán)形。
[0042]凹形管箍2是由帶狀鋼板構(gòu)成的不封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，凹形管箍2內(nèi)壁有與波紋鋼管波紋貼合的波形2.1，凹形管箍2接口處設(shè)置有用于緊固凹形管箍2的管箍連接件3，該管箍連接件3為角鋼連接件，包括兩根分別設(shè)置在凹形管箍接口處的外壁互相平行的角鋼
3.11。
[0043]角鋼3.11長度方向與涵洞軸向平行，角鋼3.11長度與凹形管箍2寬度相等。角鋼3.11的一肢預(yù)先焊接或鉚接連接到凹形管箍2的光滑外壁上，另一肢與凹形管箍2的端口平齊并垂直于凹形管箍2表面。兩根角鋼3.11平行相對的肢上設(shè)有若干對連接孔3.12，每對連接孔3.12通過螺栓3.13連接從而緊固凹形管箍2。螺栓3.13直徑大于10mm。
[0044]凹形管箍2套住兩段波紋鋼管I的接口，兩段波紋鋼管之間的縫隙不大于25mm。
[0045]根據(jù)實(shí)際情況選擇任意一種墊圈。O形墊圈4.1拉伸后箍在環(huán)形波紋波谷處，套管墊圈4.2或帶狀墊圈4.3設(shè)置在波紋鋼管I外壁與凹形管箍2內(nèi)壁之間。
[0046]波紋鋼管I可為環(huán)形或螺旋形，但螺旋形波紋鋼管I的端接口波紋1.1為加工成環(huán)形，管箍內(nèi)壁波紋2.1數(shù)量根據(jù)凹形管箍2的寬度決定，連接孔3.12數(shù)量根據(jù)凹形管箍2的寬度決定。
[0047]墊圈4設(shè)置在波紋鋼管I外壁與凹形管箍2內(nèi)壁之間，用于保證波紋鋼管涵洞的水密性。
[0048]墊圈4材料通常采用丁基橡膠、氯丁橡膠或橡膠海綿。
[0049]實(shí)施例2
[0050]如圖1?4、6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于:
[0051]管箍連接件3為帶扣連接件，包括套箍3.24、銷軸3.22和套孔3.21。
[0052]套箍3.24設(shè)置在凹形管箍2接口處的外表面，通過鉚釘3.23固定。
[0053]銷軸3.22設(shè)置于凹形管箍2的端部并穿過套箍3.24，銷軸3.22的軸線與波紋鋼管I的軸線平行。
[0054]銷軸3.22的兩端分別連接套孔3.21，螺栓3.13從相對的套孔3.21中穿過并緊固凹形管箍2。螺栓3.13直徑大于10mm。
[0055]實(shí)施例3
[0056]如圖1?4、7所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于:
[0057]管箍連接件3為楔鎖連接件，包括楔形扣板3.31。楔形扣板3.31的厚度大于2_，兩側(cè)邊線與中軸線成β角，β角為5°。
[0058]楔形扣板3.31的兩側(cè)分別設(shè)置有向內(nèi)翻轉(zhuǎn)的槽邊3.32。
[0059]凹形管箍2兩端分別設(shè)置有向外翻轉(zhuǎn)的卷邊2.2，并與楔形扣板3.31的槽邊3.32對應(yīng)。卷邊2.2的寬度大于10mm，向外翻轉(zhuǎn)α角，α角為45°。
[0060]楔鎖連接件通過將凹形管箍2的卷邊2.2插入楔形扣板3.31的槽邊3.32內(nèi)達(dá)到緊固目的，卷邊2.2先插入槽邊3.32的寬端并滑動(dòng)，隨著槽邊3.32越來越窄，卷邊2.2也隨之收緊，從而起到緊固作用。
[0061]實(shí)施例4
[0062]如圖1?4、8所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于:
[0063]管箍連接件3為凸耳連接件，所述凸耳連接件包括一對或多對短角鋼3.41，短角鋼3.41分別設(shè)置在凹形管箍2接口處的兩端并兩兩對應(yīng)，短角鋼3.41的一肢鉚接到凹形管箍2的光滑外壁上,另一肢與凹形管箍2端口平齊并垂直于管箍2表面。
[0064]一對短角鋼3.41相互平行的兩肢設(shè)置有螺栓孔3.42，將螺栓3.13從相對的螺栓孔3.42中穿過并緊固凹形管箍2。
[0065]螺栓3.13直徑大于10_。
[0066]其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對本實(shí)用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，包括凹形管箍(2)、管箍連接件(3)和墊圈(4)，以及兩段相連接的波紋鋼管(I)，其特征在于:兩段波紋鋼管(I)的管端接口波紋(1.D為環(huán)形；所述凹形管箍(2)是由帶狀鋼板構(gòu)成的不封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，凹形管箍(2)外壁光滑，內(nèi)壁具有與波紋鋼管(I)波紋貼合的內(nèi)壁波紋(2.1);所述凹形管箍(2)套住兩段波紋鋼管⑴的接口，波紋鋼管⑴的接口對齊，所述凹形管箍⑵接口處設(shè)置有用于封閉凹形管箍(2)的管箍連接件(3)，凹形管箍(2)的內(nèi)壁波紋(2.1)與波紋鋼管(I)的管端接口波紋(1.D緊密貼合；所述墊圈(4)設(shè)置在波紋鋼管(I)外壁與凹形管箍(2)內(nèi)壁之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述墊圈(4)為O形墊圈(4.1)、套管墊圈(4.2)或帶狀墊圈(4.3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述管箍連接件(3)為角鋼連接件，所述角鋼連接件包括兩根分別設(shè)置在凹形管箍(2)接口處兩端的外壁且相互平行的角鋼(3.11)，角鋼(3.11)的長度方向與波紋鋼管(I)的軸向平行，角鋼(3.11)的長度與凹形管箍(2)的寬度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述角鋼連接件角鋼(3.11)的一肢預(yù)先焊接固定到凹形管箍(2)的光滑外壁上，另一肢與凹形管箍(2)端口平齊，并垂直于凹形管箍(2)表面；所述兩根角鋼(3.11)相對的肢上設(shè)有若干對連接孔(3.12)，每對連接孔(3.12)通過螺栓(3.13)連接從而緊固凹形管箍(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述管箍連接件(3)為帶扣連接件，所述帶扣連接件包括套箍(3.24)、銷軸(3.22)和套孔(3.21);套箍(3.24)設(shè)置在凹形管箍(2)接口處外表面，通過鉚接固定；銷軸(3.22)分別設(shè)置于凹形管箍(2)的端部并穿過套箍(3.24)，銷軸(3.22)的軸線與波紋鋼管(I)的軸線平行；銷軸(3.22)兩端分別連接套孔(3.21);螺栓(3.13)穿過凹形管箍(2)兩端的對應(yīng)套孔(3.21)緊固凹形管箍(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述管箍連接件(3)為楔鎖連接件，所述楔鎖連接件包括楔形扣板(3.31)，所述楔形扣板(3.31)的兩側(cè)邊為楔形；楔形扣板(3.31)的兩側(cè)分別設(shè)置有向內(nèi)翻轉(zhuǎn)的槽邊(3.32);凹形管箍(2)兩端分別設(shè)置有向外翻轉(zhuǎn)的卷邊(2.2)，并與楔形扣板(3.31)的槽邊(3.32)對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述楔形扣板(3.31)的厚度大于2mm,所述楔形扣板(3.31)的兩側(cè)邊與中軸線成β角，β角為5°，所述卷邊(2.2)的寬度大于10mm，向外翻轉(zhuǎn)α角，α角為45°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述管箍連接件(3)為凸耳連接件，所述凸耳連接件包括一對或多對短角鋼(3.41)，短角鋼(3.41)分別設(shè)置在凹形管箍(2)接口處的兩端并兩兩對應(yīng)，所述短角鋼(3.41)的一肢鉚接到凹形管箍(2)的光滑外壁上，另一肢與凹形管箍(2)端口平齊并垂直于凹形管箍(2)表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凸耳連接件的一對短角鋼(3.41)相互平行的兩肢設(shè)置有螺栓孔(3.42)，螺栓(3.13)從相對的螺栓孔(3.42)中穿過并緊固凹形管箍(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于波紋鋼管涵洞連接的凹形管箍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凹形管箍壁厚與所連接波紋鋼管壁厚相同，所述凹形管箍、連接件及連接螺栓、螺母均進(jìn)行熱浸鍍鋅處理。
【文檔編號(hào)】E01F5/00GK204000649SQ201420283979
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】盧傲, 余順新, 夏飛, 鄧濤, 張春華, 王志成, 高凡丁, 何苑 申請人:中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司