组合式拱形管道制造技术

本发明专利技术公开了一种组合式拱形管道，包括由单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，该单元板片的外侧和/或内侧有横截面周边闭合的空心腔体结构。该管道为具有空心腔体结构的拱形结构，提高了抗扭刚度和抗竖向失稳能力；其底部为平直面或仰拱面，便于通行或布线/管道；相邻拱形管节之间可采用隐藏式的连接结构，不额外占用管道空间，实用美观等；拱形管道的内部净空间利用率及通行净宽与净高得以提高，使得管道高度降低，埋地深度、基础开挖深度及工程量均得以减少。

【技术实现步骤摘要】
组合式拱形管道
本专利技术公开了一种钢管，尤其涉及一种组合式拱形管道。
技术介绍
目前，城市地下综合管道与公路涵洞以及道路隧道衬砌多采用钢筋混凝土制成，其结构形式有现场整体浇筑和预制拼装，截面形状主要有矩形和圆形。但钢筋砼结构，不仅造价很高，整个工程需要大量使用水泥，不利于环保，且钢筋砼结构接缝多，一般每2～5米一个接缝，接缝的密封是个难题，施工技术要求高，施工周期长，同时在使用过程中很容易开裂、漏水，维护成本高。其中，针对矩形结构管道，其两侧墙体，除了要承受上部的载荷外，还要承受侧边土层的横向载荷，而顶部板片直接承受动载荷与静载荷，但因只采用了普通的钢筋砼技术，为了抵抗弯矩及扰曲，增强其承载能力，防止失稳，墙壁需要设置的很厚，费用极高。而普通的圆形钢筋砼管道，管道底部楔形角及两侧的回填质量要求高，另外管道内部底部是弧形的，不是平的，不利于底部设置管架及管线，也不利于维修人员及维修设备的通行，需要在管道内部底部修筑平台。因此，亟待解决上述技术难题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种能提高内部净空间利用率、抗扭刚度高、抗竖向失稳能力强的组合式拱形管道。技术方案：本专利技术所述的组合式拱形管道，包括由分别位于上下面和两侧面的单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，所述单元板片为向管道外侧起拱的弧形片，该弧形片为金属板，相邻单元板片之间形成周向连接的钝角，周向连接方式为法兰连接。具体来说，相邻单元板片向外起拱的内壁圆弧线上，最接近同一个连接角位置的点的切线之间所形成的夹角为钝角，其中，所述连接角为相邻单元板片端部形成的夹角。其中，单元板片由金属板构成，该金属板可以自身弯折形成空心腔体结构；或金属板弯折形成凸起形状，用板材或管材与该凸起组合形成空心腔体结构。相邻的所述单元板片上的空心腔体结构首尾相接，以形成连续的空心腔体结构。当拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片的接触端部具有折边或空心腔体结构，且相邻折边或空心腔体结构的接触面为拼接连接面；进一步说，上述折边折向拱形管节外侧。优选的，可以在空心腔体结构内填充混凝土，同时还可以在空心腔体结构内增设钢筋。本专利技术所述另一种组合式拱形管道，包括由单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，该单元板片由金属板和金属管拼接而成；或者由金属管并排拼接而成，其横截面为连环结构；或者由波纹板相互扣合形成带有空心腔体的单元板片；或者由C型钢、槽钢、工字钢、弧形钢、角钢或波纹板与平板扣合形成带有空心腔体的单元板片。同样的，当拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片的接触端部具有金属管或空心腔体结构，且相邻金属管或空心腔体结构的接触面为拼接连接面。优选的，可以在金属管或空心腔体结构内填充混凝土，同时还可以在金属管或空心腔体结构内增设钢筋。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：该拱形结构管道提高了抗扭刚度和抗竖向失稳能力；其内部净空间利用率及通行净宽与净高得以提高，使得管道高度降低，埋地深度、基础开挖深度及工程量均得以减少；相邻拱形管节之间可采用隐藏式的连接结构，不额外占用管道空间，实用美观等。附图说明图1(a)-1(r)为本专利技术第一类空心腔体结构的横截面示意图；图2(a)-2(e)为本专利技术第二类空心腔体结构的横截面示意图；图3(a)、3(b)和3(c)为本专利技术第三类空心腔体结构的横截面示意图；图4(a)-4(e)为本专利技术第四类空心腔体结构的横截面示意图；图5为本专利技术下单元板片的结构示意图；图6为本专利技术两侧单元板片的结构示意图；图7为本专利技术上单元板片的结构示意图；图8(a)-8(c)为本专利技术相邻拱形管节拼接结构的横截面示意图；图9为本专利技术拱形管道的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图9所示，本专利技术的拱形管道，包括由分别位于上下面和两侧面的单元板片101拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，所述单元板片101为向管道外侧起拱的弧形片，相邻单元板片之间形成周向连接的钝角。其中，两侧单元板片和上单元板片为弧形片，下单元板片为仰拱形状，如图9所示。本专利技术单节管节的长度可达10-15米，只要运输条件许可，长度可以更长，这样整个管道接缝减少，密封性更好；将得到的拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，该单元板片101的外侧和/或内侧有空心腔体结构110结构，且该空心腔体结构110的横截面周边闭合。优选的，腔体具有一定的长度，两端可以贯通或一端封闭、一端开口。该闭合式横截面的空心腔体结构较之开口式横截面的空心腔体结构，抗扭刚度更高、抗竖向失稳能力更强，加之管道为拱形结构，因此，管道的竖向承压能力得以进一步加强。同时，拱形结构的管道，其内部净空间的利用率得以提高。上述空心腔体结构110可以单独扣设在单元板片101上，如图1(a)、1(b)、1(o)-1(r)所示。其中单元板片由金属板构成，空心腔体结构110可以由该金属板自身弯折形成，弯折的横截面形状可以为矩形、圆形等，并将空心腔体结构110与单元板片101之间形成的缝隙焊接，如图1(c)、1(d)、1(e)所示。也可以由金属板106弯折形成凸起103形状，用板材或管材与该凸起103组合形成空心腔体结构110，如图1(f)-1(n)所示，其中，弯折形成的腔体形状可以为槽型、弧形、半圆形等，所用板材可以为钢板、槽钢、C型钢、弧形钢板等。可以向本专利技术的空心腔体结构110内填充混凝土，填充时可先对单元板片上的空心腔体结构110灌注混凝土，然后再拼装；或者将相邻单元板片上的空心腔体结构首尾相接，以形成连续的空心腔体结构，拼装形成管节再整体灌注，相应在管节顶部开设混凝土灌注孔和混凝土溢出孔。其中，在填充混凝土的同时可以在空心腔体结构110内增设钢筋。本专利技术利用了混凝土和/或钢筋优越的承压能力和钢管对混凝土的包围作用，可以最大程度地延缓空心腔体结构内部混凝土裂缝的产生和扩展，进一步增强管道的竖向承压能力。所述拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片101的接触端部弯折形成折边104，优选的，该折边104折向拱形管节的外侧，可减少管道内车辆等与壁面的碰撞或剐蹭，相邻折边104的接触面为拼接连接面，例如可采用法兰螺栓连接，如图8(b)所示。或者相邻单元板片的接触端部具有空心腔体结构110，该空心腔体结构110可由单元板片弯折形成或在单元板片上单独焊接，相邻空心腔体结构110的接触面为拼接连接面，例如可在该接触面上开设螺栓孔，并在靠近该螺栓孔的空心腔体结构另一表面开设螺栓操作孔113，将工具从螺栓操作孔113伸入空心腔体结构110内用于紧固螺栓，螺栓拧紧后，收回工具，再用孔盖114封堵螺栓操作孔113，以防后续向空心腔体结构内灌注混凝土时，混凝土经螺栓操作孔113溢出，如此连接螺栓不再裸露在管道内，不会占用空间，影响美观，因此将其称作隐藏式连接，如图8(c)所示。当然，也可以将相邻单元板片的接触端部直接焊接，如图8(a)所示。本专利技术的单元板片101还可以由金属板106和金属管107拼接而成，如图2(a)-2(e)所示；或者由金属管107并排拼接而成，其横截面为连环结构，如图3(a)、3(b)、3(c)所示；或者由波纹板108相互扣合形成带有空心腔体结构1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式拱形管道，其特征在于：包括由单元板片(101)拼装形成拱形管节(102)，该拱形管节(102)沿轴向拼装形成拱形管道(100)；其中，该单元板片(101)的外侧和/或内侧有横截面周边闭合的空心腔体结构(110)。

【技术特征摘要】
1.一种组合式拱形管道，其特征在于：包括由分别位于上下面和两侧面的单元板片(101)拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，所述单元板片(101)为向管道外侧起拱的弧形片，该弧形片为金属板，相邻单元板片之间形成周向连接的钝角，周向连接方式为法兰连接。2.根据权利要求1所述的组合式拱形管道，其特征在于：所述单元板片(101)的外侧和/或内侧有横截面周边闭合的空心腔体结构(110)。3.根据权利要求2所述的组合式拱形管道，其特征在于：所述单元板片由金属板构成，该金属板自身弯折形成空心腔体结构(110)；或金属板(106)弯折形成凸起(103)形状，用板材或管材与该凸起(103)组合形成空心腔体结构(110)。4.根据权利要求2所述的组合式拱形管道，其特征在于：相邻的所述单元板片(101)上的空心腔体结构(110)首尾相接。5.根据权利要求2所述的组合式拱形管道，其特征在于：所述拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片(101)的接触端部具有折边(104)或空心腔体结构(110)，且相邻折边或空心腔体结构的接触面为拼接连接面。6.根据权利要求5所述的组合式拱形管道，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：战福军，
申请(专利权)人：南京联众建设工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32