一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构制造技术

本申请公开了一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，设置于左、右两段钢波纹涵管的衔接部位，结构中包括分别与左、右钢波纹涵管固连且截面为工字型的环状加强型钢，加强型钢的上翼板与下翼板分别位于钢波纹涵管的外侧和内侧，在左、右两侧加强型钢的上翼板、下翼板之间分别设置外覆板与内腹板，外覆板上方设置加强肋板，加强肋板、外覆板上均开设有长圆孔，第一螺栓依次穿过加强肋板、外覆板的长圆孔与上翼板固接，还设置变形协调装置，保证涵洞伸缩缝处纵向均匀连续变形，结构简单，安装方便，可解决管节本身的变形问题，尤其适用于钢波纹涵管铺设的涵洞，使钢波纹涵管更适用于不同地质和地形，适应范围更广，增加管节寿命。

A kind of multi direction displacement expansion joint structure for steel corrugated culvert

【技术实现步骤摘要】
一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构
本技术属于工程管道
，涉及一种涵洞用伸缩装置，具体为一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构。
技术介绍
钢波纹涵管指铺埋在公路，铁路下面的涵洞用螺纹波纹管，它是由波形金属板卷制成或用半圆波形钢片拼制成的圆形波纹管，在钢波纹涵管施工使用过程中，回填密度不达标，基础受力不均匀，钢波纹管会出现大面积变形(伸缩变形)，破坏本身结构，导致地面下沉，造成破坏。现有的涵洞用伸缩装置不能很好地解决管节本身的变形(伸缩变形)问题，例如CN109778726A公开的伸缩装置，虽然能够缓解钢波纹管的大面积变形问题，但是，不能有效地补偿了棱柱载荷(拱涵上方垂直棱柱土的重力)的与时剧增，不能补偿与时剧增的挠曲，其安全性和使用寿命仍达不到理想值。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，设计了一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，结构简单，安装方便，可解决管节本身的变形(伸缩变形)问题，有效地补偿了棱柱载荷(拱涵上方垂直棱柱土的重力)的与时剧增，使管节通过伸缩缝在相应方向上的变化，补偿了与时剧增的挠曲。为解决上述问题，本技术采用了如下技术方案：一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，设置于左、右两段钢波纹涵管的衔接部位，结构中包括分别与左、右钢波纹涵管固连且截面为工字型的环状加强型钢，加强型钢的上翼板与下翼板分别位于钢波纹涵管的外侧和内侧，在左、右两侧加强型钢的上翼板、下翼板之间分别设置外覆板与内腹板，关键是：在外覆板上方还设置有加强肋板，加强肋板、外覆板上均开设有长圆孔，第一螺栓依次穿过加强肋板、外覆板的长圆孔与上翼板固接，所述的内腹板上也开设有长圆孔，第二螺栓穿过内腹板上的长圆孔与下翼板固接。所述的左、右两侧加强型钢的腹板上各固定有一圈C型槽钢，所述C型槽钢的开口朝内设置，且开口处内缩，于两C型槽钢之间设有弹性体，所述弹性体的两端嵌入对应的C型槽钢内。所述的弹性体轴向截面为波形状，其材质为橡胶、塑料或金属。所述的左、右两侧加强型钢之间还设置有变形协调装置，所述的变形协调装置包括与左、右两侧加强型钢的腹板固连的一对安装座，在安装座上球铰连接U型件，与U型件铰接的由一组交叉撑及在交叉撑各交叉部位设置的转轴组成的平行四边形铰链结构。所述的内、外覆板上均设置有波纹，其中，内覆板上波纹为外凸纹，而外覆板的波纹为内凹纹。所述的第一螺栓和第二螺栓的螺杆上均设有能够在长圆孔内滑动的圆形的滑环，第一螺栓的栓帽与加强肋板之间、第一螺栓的栓帽与上翼板之间、第二螺栓的栓帽与内腹板之间、第二螺栓的栓帽与下翼板之间均设置有垫片。所述的外覆板和内腹板宽度均大于两段钢波纹涵管之间的距离。所述的伸缩连接结构包括若干平行对置的环状加强型钢，环状加强型钢数量大于等于三圈，环状加强型钢由一组弧形型钢首尾固定连接形成，相邻的弧形型钢通过型钢连接板连接固定，所述型钢连接板搭接于两弧形型钢上，并通过第四螺栓固定。所述的型钢连接板设于腹板的两侧，于每侧腹板上由设有位于C型槽钢的两块。所述的钢波纹涵管与加强型钢的固连结构包括设置于钢波纹涵管端部的环向法兰，环向法兰与腹板借助第三螺栓固定连接。本技术的有益效果是：一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，结构简单，安装方便，可解决管节本身的变形(伸缩变形)问题，有效地补偿了棱柱载荷(涵管上方垂直棱柱土的重力)的与时剧增，使管节通过伸缩缝在相应方向上的变化，补偿了与时剧增的挠曲。尤其适用于钢波纹涵管铺设的管道，使钢波纹涵管更适用于不同地质和地形；在施工中，当基础受力不均匀、回填密度达不到标准产生沉降时，钢波纹涵管不易出现大面积变形(伸缩变形)，提高了涵洞的安全性，提高了钢波纹涵管的使用寿命。内腹板、外覆板上设置波纹，提高了板的强度，为不影响整体涵洞断面性能，如过水涵洞过水性能，因此内覆板波纹采取外凸设计，而外覆板内凹设计，使整体结构更紧凑，使整体结构占用空间更小，力学性能更优，尤其适用于某些涵洞加固工程。加强肋板、外覆板和内腹板均开有供螺栓滑动的长圆孔，第一螺栓穿过加强肋板与外覆板的长圆孔，和上翼板固定连接，外覆板与加强型钢未形成一个刚性整体，因此，并不影响伸缩缝两端两涵管主体垂直于涵洞轴向的不同位移变化，不影响整体结构的轴向伸缩性能，即伸缩缝沿涵洞的轴向变化不受影响，加强肋板使结构更稳定。另外，加强肋板安装于外覆板上，外界尘土沙石会落在加强肋板上，即使加强肋板上的长圆孔被尘土堵住，外覆板依然可以在加强肋板上滑动，使伸缩连接结构保持伸缩功能，并且在第一螺栓与加强肋板接触处设置了垫片，进一步减小摩擦，使加强肋板使用寿命更长。变形协调装置由转动位移补偿器和伸缩位移补偿器组成，转动位移器采用安装座球铰连接U型件，可以保证涵洞伸缩缝处竖向和横向均匀连续变形，伸缩位移器采用一组交叉撑及在交叉撑各交叉部位设置的转轴组成的平行四边形铰链结构，可以保证涵洞伸缩缝处纵向均匀连续变形，在管节受力时，能够降低伸缩连接结构受到的冲击力，从而使内、外覆板更不易在拉伸过程中损坏，保证了伸缩连接结构的性能，使总体结构的伸缩缝处不会出现结构突变的现象，并且使管节在受力时，通过伸缩缝在相应方向上的变化，补偿挠曲和棱柱载荷，使管节可承受的力增大，更不易变形，提高钢波纹涵管的使用寿命。附图说明图1是本技术中伸缩连接结构的截面剖视示意图。图2是本技术中的变形协调装置截面剖视示意图。图3是本技术中变形协调装置的结构示意图。图4是本技术中加强肋板的结构示意图。图5是本技术中螺栓的结构示意图。图6是本技术中工字型加强型钢结构示意图。图7是本技术与钢波纹涵管连接结构示意图。图8是本技术中示出第四螺栓与型钢连接板的截面剖视示意图。附图中，1、加强型钢，2、外覆板，21、第一螺栓，3、内腹板，31、第二螺栓，4、C型槽钢，5、弹性体，6、滑环，61、垫片，7、型钢连接板，8、加强肋板，81、长圆孔，9、变形协调装置，91、转动位移补偿器，92、伸缩位移补偿器，100、钢波纹涵管，101、环向法兰，102、第三螺栓，11、上翼板，12、腹板，13、下翼板，14、安装座，15、交叉撑，16、转轴。具体实施方式下面结合附图及具体实施例来对本技术行做进一步说明：如图1-8所示的一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，设置于左、右两段钢波纹涵管100的衔接部位，结构中包括分别与左、右钢波纹涵管100固连且截面为工字型的环状加强型钢1，加强型钢1的上翼板11与下翼板13分别位于钢波纹涵管100的外侧和内侧，在左、右两侧加强型钢1的上翼板11、下翼板13之间分别设置外覆板2与内腹板3，关键是：在外覆板2上方还设置有加强肋板8，加强肋板8、外覆板2上均开设有长圆孔81，第一螺栓21依次穿过加强肋板8、外覆板2的长圆孔81与上翼板11固接，所述的内腹板上也开设有长圆孔81，第二螺栓3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，设置于左、右两段钢波纹涵管(100)的衔接部位，结构中包括分别与左、右钢波纹涵管(100)固连且截面为工字型的环状加强型钢(1)，加强型钢(1)的上翼板(11)与下翼板(13)分别位于钢波纹涵管(100)的外侧和内侧，在左、右两侧加强型钢(1)的上翼板(11)、下翼板(13)之间分别设置外覆板(2)与内腹板(3)，其特征在于：在外覆板(2)上方还设置有加强肋板(8)，加强肋板(8)、外覆板(2)上均开设有长圆孔(81)，第一螺栓(21)依次穿过加强肋板(8)、外覆板(2)的长圆孔(81)与上翼板(11)固接，所述的内腹板上也开设有长圆孔(81)，第二螺栓(31)穿过内腹板(3)上的长圆孔(81)与下翼板(13)固接。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，设置于左、右两段钢波纹涵管(100)的衔接部位，结构中包括分别与左、右钢波纹涵管(100)固连且截面为工字型的环状加强型钢(1)，加强型钢(1)的上翼板(11)与下翼板(13)分别位于钢波纹涵管(100)的外侧和内侧，在左、右两侧加强型钢(1)的上翼板(11)、下翼板(13)之间分别设置外覆板(2)与内腹板(3)，其特征在于：在外覆板(2)上方还设置有加强肋板(8)，加强肋板(8)、外覆板(2)上均开设有长圆孔(81)，第一螺栓(21)依次穿过加强肋板(8)、外覆板(2)的长圆孔(81)与上翼板(11)固接，所述的内腹板上也开设有长圆孔(81)，第二螺栓(31)穿过内腹板(3)上的长圆孔(81)与下翼板(13)固接。


2.根据权利要求1所述的一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，其特征在于：所述的左、右两侧加强型钢(1)的腹板(12)上各固定有一圈C型槽钢(4)，所述C型槽钢(4)的开口朝内设置，且开口处内缩，于两C型槽钢(4)之间设有弹性体(5)，所述弹性体(5)的两端嵌入对应的C型槽钢(4)内。


3.根据权利要求2所述的一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，其特征在于：所述的弹性体(5)轴向截面为波形状，其材质为橡胶、塑料或金属。


4.根据权利要求1所述的一种钢波纹涵管用多向变位的伸缩连接结构，其特征在于：所述的左、右两侧加强型钢(1)之间还设置有变形协调装置(9)，所述的变形协调装置(9)包括与左、右两侧加强型钢(1)的腹板(12)固连的一对安装座(14)，在安装座(14)上球铰连接U型件，与U型件铰接的由一组交叉撑(15)及在交叉撑(15)各交叉部位设置的转轴(16)组成的平行四边形铰链结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宁宁，肖建辉，罗伯婵，田国辉，
申请(专利权)人：衡水奇佳工程材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13