本申请涉及一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管及其加工方法，所述钢管包括：管体，所述管体由多个钢带焊接形成，相邻的所述钢带之间具有螺旋形焊缝；剪力钉，设有多个，多个所述剪力钉间隔地焊接在所述管体的内壁或外壁；以及混凝土层，设于所述管体的内壁或外壁，并覆盖于所述剪力钉，所述混凝土层的厚度高于剪力钉的高度。本申请在钢管外设置剪力钉和混凝土层的组合结构，剪力钉作为钢结构与混凝土之间的有效连接件，传递钢板与混凝土之间的剪力和拉力。剪力钉能极大地加强型钢柱与混凝土的连接强度，提高劲性柱的整体受力性能，有效提升了钢与混凝土界面间的抗剪性能。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钢管加工，特别是涉及具有剪力钉的螺旋焊接钢管及其加工方法。
技术介绍
1、混凝土钢管是一种结合了混凝土和钢管特性的复合管道材料，它不仅具备钢管的抗压性能和耐久性，还通过外包混凝土层增强了其抗压强度和稳定性，使其在高压环境下不易破裂，有效解决了传统混凝土供水管易爆管的问题。此外，混凝土钢管相较于全钢管道成本更低，是一种经济实用的选择，尤其适用于需要承受高压的供水系统。
2、在传统的管道系统中，混凝土供水管存在不耐高压和易爆管的问题，这主要是因为混凝土材料在高压下易发生破裂。此外，混凝土管道的修复和更换成本较高，影响生产效率和经济效益；钢管虽然具有良好的抗压性能和耐久性，但其成本较高，且在大口径时需要外包混凝土以增强其稳定性和安全性；钢管属于柔性管道，能够在一定程度上适应地面沉降和建筑物沉降等地质和结构变动，这种适应性使得钢管在复杂的地形和管道布局中具有优势；对于大口径钢管，传统的埋管技术需要外包混凝土以提供额外的支撑和保护，这种外包混凝土不仅增加了成本，还可能增加施工的复杂性。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种结构强度高、经济性好的具有剪力钉的螺旋焊接钢管及其加工方法。
2、一方面，提供一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管，所述钢管包括：
3、管体，所述管体由连续的钢带螺旋卷圆并焊接形成，相邻的所述钢带之间具有螺旋形焊缝；
4、剪力钉，设有多个，多个所述剪力钉间隔地焊接在所述管体的内壁或外壁；以及
>5、混凝土层，设于所述管体的内壁或外壁，并覆盖于所述剪力钉，所述混凝土层的厚度高于剪力钉的高度。6、在其中一个实施例中，所述管体包括相互套设的：
7、外管，内壁间隔地设有多个所述剪力钉；及
8、内管，设于外管内，以在外管和内管之间形成腔体，所述内管的外壁间隔地设有多个所述剪力钉；
9、其中，所述混凝土层设于腔体内。
10、在其中一个实施例中，所述钢带上连续地设置有条形的立板，在所述钢带形成所述管体后，所述立板作为围绕设于所述管体的螺旋环板。
11、在其中一个实施例中，所述混凝土层填充满所述腔体，所述混凝土层的厚度小于或等于所述外管的剪力钉长度和所述内管的剪力钉长度之和。
12、在其中一个实施例中，所述腔体的厚度小于或等于所述外管的剪力钉长度和所述内管的剪力钉长度之和。
13、在其中一个实施例中，所述外管的剪力钉和所述内管的剪力钉交错排布。
14、一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，所述加工方法包括步骤：
15、在连续的钢带上间隔地焊接多个剪力钉，形成复合钢带；
16、将复合钢带卷圆呈螺旋状；
17、焊接螺旋的复合钢带形成具有螺旋形焊缝的管体；
18、在管体的内壁或外壁覆盖混凝土层，所述混凝土层的厚度高于剪力钉的高度。
19、在其中一个实施例中，所述将复合钢带卷圆呈螺旋状的步骤采用卷圆机构实现，所述卷圆机构设有用于避让所述剪力钉的沟槽。
20、在其中一个实施例中，所述形成复合钢带的步骤还包括：在所述钢带上连续地设置有条形的立板，形成复合钢带，所述立板与所述复合钢带加工时的前进方向平行。
21、在其中一个实施例中，所述加工方法包括步骤：
22、在第一钢带的第一侧上间隔地焊接多个剪力钉，形成第一复合钢带；
23、在第二钢带的第二侧上间隔地焊接多个剪力钉，形成第二复合钢带；
24、将第一复合钢带朝向第一侧卷圆呈螺旋状，将第二复合钢带朝向第一侧卷圆呈螺旋状；
25、分别焊接螺旋的第一复合钢带和第二复合钢带形成具有螺旋形焊缝的内管和外管；
26、将外管套设于内管；
27、在内管和外管之间填充混凝土层。
28、在其中一个实施例中，所述在第二钢带的第二侧上间隔地焊接多个剪力钉的步骤之后还包括：将连续输送的第一复合钢带翻转180°。
29、在其中一个实施例中，所述将外管套设于内管的步骤还包括：将所述外管的剪力钉和所述内管的剪力钉交错排布。
30、本申请具有以下技术效果：
31、（1）本申请在钢管外设置剪力钉和混凝土层的组合结构，剪力钉作为钢结构与混凝土之间的有效连接件，传递钢板与混凝土之间的剪力和拉力。剪力钉能极大地加强型钢柱与混凝土的连接强度，提高劲性柱的整体受力性能，有效提升了钢与混凝土界面间的抗剪性能，这种连接方式不仅提高了两种材料之间的结合强度，还使得荷载能够更有效地在钢与混凝土之间传递，从而增强了整个结构的承载能力。
32、（2）在钢管混凝土结构中，剪力钉能加强钢管与核心混凝土的共同受力作用，克服钢管与核心混凝土脱粘的不利影响。有剪力钉的钢管混凝土试件在推出过程中，处于管内的核心混凝土不会出现与钢管分离的现象，剪力钉的作用得到较充分的发挥，其极限荷载是组合梁的1.69倍至1.73倍。
33、（3）对于螺旋焊接的钢管管体，混凝土层可以增加螺旋焊接后管体焊缝的连接强度，与焊缝处实现双重结合，提高了管体本身连接强度，使得钢管整体强度具有双效幅度提升。
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【技术保护点】
1.一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述钢管包括：
2.根据权利要求1所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述管体包括相互套设的：
3.根据权利要求1所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述钢带上连续地设置有条形的立板，在所述钢带形成所述管体后，所述立板作为围绕设于所述管体的螺旋环板。
4.根据权利要求2所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述混凝土层填充满所述腔体，所述混凝土层的厚度小于或等于所述外管的剪力钉长度和所述内管的剪力钉长度之和。
5.根据权利要求2所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述腔体的厚度小于或等于所述外管的剪力钉长度和所述内管的剪力钉长度之和。
6.根据权利要求2所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述外管的剪力钉和所述内管的剪力钉交错排布。
7.一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括步骤：
8.根据权利要求7所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述将复合钢带卷圆呈螺旋状的步骤采用卷圆机构实现，所述卷圆机构设有用于避让所述剪力钉的沟槽。
9.根据权利要求7所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述形成复合钢带的步骤还包括：在所述钢带上连续地设置有条形的立板，形成复合钢带，所述立板与所述复合钢带加工时的前进方向平行。
10.根据权利要求6所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括步骤：
11.根据权利要求10所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述在第二钢带的第二侧上间隔地焊接多个剪力钉的步骤之后还包括：将连续输送的第一复合钢带翻转180°。
12.根据权利要求10所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述将外管套设于内管的步骤还包括：将所述外管的剪力钉和所述内管的剪力钉交错排布。
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【技术特征摘要】
1.一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述钢管包括：
2.根据权利要求1所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述管体包括相互套设的：
3.根据权利要求1所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述钢带上连续地设置有条形的立板，在所述钢带形成所述管体后，所述立板作为围绕设于所述管体的螺旋环板。
4.根据权利要求2所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述混凝土层填充满所述腔体，所述混凝土层的厚度小于或等于所述外管的剪力钉长度和所述内管的剪力钉长度之和。
5.根据权利要求2所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述腔体的厚度小于或等于所述外管的剪力钉长度和所述内管的剪力钉长度之和。
6.根据权利要求2所述的具有剪力钉的螺旋焊接钢管，其特征在于，所述外管的剪力钉和所述内管的剪力钉交错排布。
7.一种具有剪力钉的螺旋焊接钢管的加工方法，其特征在于，所述加工方法包...
【专利技术属性】
技术研发人员：战福军，
申请(专利权)人：南京大得钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：
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