專利名稱：巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巨型鋼管安裝運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。
(二)
背景技術(shù)：
巨型壓力鋼管直徑達(dá)十余米，而管壁較薄，厚度僅為26 58mm，絕大部分鋼管在 廠內(nèi)兩節(jié)拼焊成為制造管節(jié)后再運(yùn)往現(xiàn)場安裝，在每個制造管節(jié)中布置兩榀內(nèi)支撐，每個 制造管節(jié)長度為一米余。為了保證巨型鋼管的制造管節(jié)在運(yùn)輸和安裝時不變形，其內(nèi)一定 要裝設(shè)內(nèi)支撐。 現(xiàn)有的內(nèi)支撐每榀為平面的米字型結(jié)構(gòu)，由處于軸心的中心體及輻射狀與中心體 連接的多根受壓桿構(gòu)成。因在巨型鋼管裝設(shè)后期，內(nèi)支撐要切除，故內(nèi)支撐不能與鋼管搭 焊。內(nèi)支撐相鄰的受壓桿的外端之間有橫桿連接，各受壓桿的外端有頂絲，頂緊在鋼管內(nèi)壁 上。每個管節(jié)中布置兩榀內(nèi)支撐，兩榀間平行的受壓桿之間有少量與鋼管縱軸平行的豎桿 連接，制造管節(jié)內(nèi)的兩榀形成雙內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。 但是現(xiàn)有的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的支撐強(qiáng)度不夠。內(nèi)支撐材料用量太多，因?yàn)樵诟鏖膬?nèi) 支撐平面上，受壓桿屬長細(xì)桿，管節(jié)上半部內(nèi)支撐受壓力大(分重)，下半部內(nèi)支撐受壓力 較小(分輕)，在鋼管裝設(shè)、運(yùn)輸以及管節(jié)安裝等許多情況下每榀內(nèi)支撐的平面外還要承受 由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩，在彎矩與軸心壓力共同作用下，現(xiàn)有的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的計(jì)算穩(wěn)定承 載能力將小于其許用值，另外因鋼管管壁較薄，管節(jié)剛度差，內(nèi)支撐安裝時受壓桿承受過大 負(fù)荷，會在內(nèi)支撐平面外產(chǎn)生明顯彎曲變形導(dǎo)致管口 "下橢"。在鋼管管節(jié)裝運(yùn)過程中就會 造成管口安裝圓度嚴(yán)重超標(biāo)的問題，甚至?xí)l(fā)生鋼管內(nèi)支撐整體垮塌事故。對于洞內(nèi)埋管， 管節(jié)運(yùn)輸過程中需要多次翻轉(zhuǎn)，對鋼管剛度的要求更高。為滿足巨型鋼管在運(yùn)輸及安裝時 剛度的要求，不得不大幅度增加內(nèi)支撐的剛度和支點(diǎn)密度，即增加受壓桿的強(qiáng)度和數(shù)量，這 導(dǎo)致各榀構(gòu)件的重量增加，成本上升，有的工程巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的工程量達(dá)到巨型鋼 管工程量的10%以上。 [OOOS]
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，每個管節(jié)中的兩榀內(nèi)支撐之
間為交叉式斜腹桿連接，使雙內(nèi)支撐形成空間受力結(jié)構(gòu)體系，穩(wěn)定性大大加強(qiáng)。 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，包括處于軸心的中心體及與中心體連接
的2N根受壓桿，N為4 10的正整數(shù)，受壓桿以中心為對稱形成平面的米字型結(jié)構(gòu)，單榀
平面結(jié)構(gòu)的相鄰受壓桿有橫桿連接，各受壓桿的外端有頂絲，頂緊在鋼管內(nèi)壁上，受壓桿受
力支撐管壁；鋼管的一個制造管節(jié)內(nèi)安裝兩榀內(nèi)支撐，內(nèi)支撐的平面與管節(jié)中心軸線垂直，
其不同之處在于，管節(jié)內(nèi)的兩榀內(nèi)支撐的相對應(yīng)的每兩根平行的受壓桿之間有n組交叉的
斜腹桿連接，n為1 4的正整數(shù)，每根受壓桿分為n段，2n根斜腹桿連接二榀的平行的一
對受壓桿每段的首尾端，每根受壓桿可分為相等的n段。二榀的各受壓桿和交叉的斜腹桿
構(gòu)成一個平面桁架體系，而平面桁架又在內(nèi)支撐中心形成結(jié)點(diǎn)，使整個內(nèi)支撐形成空間的
結(jié)構(gòu)體系。[0008] 所述單榀平面結(jié)構(gòu)的相鄰受壓桿與橫桿的連接點(diǎn)位于受壓桿長度方向的中部。 本實(shí)用新型的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于1、處于各受壓桿中部的橫桿和交
叉腹桿使內(nèi)支撐的穩(wěn)定性大大加強(qiáng)，承載能力大大提高，保證巨型鋼管裝運(yùn)過程中變形量 在規(guī)定范圍內(nèi)，保證管口的安裝圓度不會超標(biāo)；2、由于交叉式斜腹桿使內(nèi)支撐主受力受壓
桿的計(jì)算長度大大減小，結(jié)構(gòu)改進(jìn)后單榀內(nèi)支撐的受壓桿和橫桿的直徑都可大為減小，材 料用量大大減少，單榀內(nèi)支撐的重量下降三分之一，成本降幅達(dá)35% ;3、便于加工，易于推 廣應(yīng)用，適用于各種不允許內(nèi)支撐在管壁上搭焊的巨型鋼管制作與安裝工程。

圖1為本巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中的A-A向剖面圖。 圖內(nèi)標(biāo)號為 1、鋼管，2、受壓桿，2-l、頂絲，3、中心體，4、橫桿，5、斜腹桿。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)實(shí)施例如圖1和圖2所示，包括處于鋼管1軸 心的中心體3及與中心體3連接的12根受壓桿2，受壓桿2以中心體3為對稱形成平面的 米字型結(jié)構(gòu)，單榀平面結(jié)構(gòu)的相鄰受壓桿2長度方向的中部有橫桿4連接，相鄰受壓桿2與 橫桿4的連接點(diǎn)位于受壓桿2長度方向的中點(diǎn)。各受壓桿2的外端有頂絲2-l，頂緊在鋼 管1內(nèi)壁上，受壓桿2受力支撐管壁；鋼管1的一個管節(jié)內(nèi)安裝兩榀內(nèi)支撐，內(nèi)支撐的平面 與管節(jié)中心軸線垂直，管節(jié)內(nèi)的兩榀內(nèi)支撐的每兩根相對的平行受壓桿2之間有2組交叉 的斜腹桿5焊接二榀的對應(yīng)受壓桿2。每根受壓桿2分為相等的2段，24根斜腹桿5連接 二榀的平行的每一對受壓桿2每段的首尾端。二榀的各受壓桿2構(gòu)成一個平面桁架體系， 而平面桁架又在內(nèi)支撐中心形成結(jié)點(diǎn)，使整個內(nèi)支撐形成空間的結(jié)構(gòu)體系。 當(dāng)本例的鋼管1直徑為12. 4m時，原設(shè)計(jì)的受壓桿2需要使用小165X4. 5鋼管， 本設(shè)計(jì)可改為采用小108X4，單榀重量由1650Kg減為1145Kg。且承載能力由不足82kN，提 高到150kN的設(shè)計(jì)工作載荷。 上述實(shí)施例，僅為對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說明的 具體個例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，包括處于軸心的中心體(3)及與中心體(3)連接的2N根受壓桿(2)，N為4～10的正整數(shù)，受壓桿(2)以中心為對稱形成平面的米字型結(jié)構(gòu)，單榀平面結(jié)構(gòu)的相鄰受壓桿(2)有橫桿(4)連接，各受壓桿(2)的外端有頂絲(2-1)，頂緊在鋼管(1)內(nèi)壁上；鋼管(1)的一個制造管節(jié)內(nèi)安裝兩榀內(nèi)支撐，內(nèi)支撐的平面與管節(jié)中心軸線垂直，其特征在于所述鋼管(1)的制造管節(jié)內(nèi)的兩榀內(nèi)支撐的相對應(yīng)的每兩根平行的受壓桿(2)之間有n組交叉的斜腹桿(5)連接，n為1～4的正整數(shù)，每根受壓桿(2)沿長度方向分為n段，2n根斜腹桿(5)連接二榀的平行的每一對受壓桿(2)每段的首尾端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述受壓桿(2)分為相等的n段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述單榀平面結(jié)構(gòu)的相鄰受壓桿(2)與橫桿(4)的連接點(diǎn)位于受壓桿(2)長度方向的中部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述受壓桿(2)分為相等的2段，每兩根平行的受壓桿(2)之間有2組交叉的斜腹桿 (5)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述單榀平面結(jié)構(gòu)的相鄰受壓桿(2)與橫桿(4)的連接點(diǎn)位于受壓桿(2)長度方向的 中點(diǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型為巨型鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，包括中心體及與中心體連接的2N根受壓桿，N為4～10的正整數(shù)，形成平面的米字型結(jié)構(gòu)，單榀的相鄰受壓桿有橫桿連接，各受壓桿的外端的頂絲頂緊在鋼管內(nèi)壁上，支撐管壁；一個管節(jié)內(nèi)安裝兩榀內(nèi)支撐，內(nèi)支撐的平面與管節(jié)中心軸線垂直。管節(jié)內(nèi)的兩榀內(nèi)支撐的相對應(yīng)的每兩根平行的受壓桿之間有n組交叉的斜腹桿連接，n為1～4的正整數(shù)，每根受壓桿分為n段，2n根斜腹桿連接一對受壓桿每段的首尾端。二榀的各受壓桿和斜腹桿構(gòu)成一個平面桁架體系，而平面桁架又在內(nèi)支撐中心形成結(jié)點(diǎn)，使整個內(nèi)支撐形成空間的結(jié)構(gòu)體系。使內(nèi)支撐的穩(wěn)定性和承載能力提高，保證鋼管裝運(yùn)過程不會變形。且受壓桿用材大大減少。
文檔編號B65D85/20GK201487378SQ20092014130
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者景輝, 李聰, 李雪梅 申請人:桂林電子科技大學(xué)