一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构 |
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| 申请号 | CN202311250673.8 | 申请日 | 2023-09-25 | 公开(公告)号 | CN117026854A | 公开(公告)日 | 2023-11-10 |
| 申请人 | 湖北楚天联发路桥养护有限公司; | 发明人 | 宋振辉; 何晓鸣; 周威; 鞠鹏飞; 苏芳; 张国栋; 柳科; 黄葛胤; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种组合式可灵活调节的 钢 波纹管 结构，包括若干个钢环形片和钢波纹片，每个钢环形片和每个钢波纹片的一侧均固定连接有外周向组合 块 ，每个钢环形片和每个钢波纹片的另一侧均固定连接有内周向组合块，周向相邻的外周向组合块与内周向组合块之间均设置有Z形密封垫，每个钢环形片的一侧均对称固定连接有轴向组合块，每个钢环形片的另一侧均对称开设有轴向组合槽，轴向相邻的两个钢波纹片之间设置有 密封圈 。本发明周向相邻的两个钢环形片的连接处与周向相邻的两个钢波纹片的连接处相交错，轴向相邻的两个钢环形片的连接处和轴向相邻的两个钢波纹片的连接处均相交错，如此可提高组合式钢波纹管结构的连接强度，从而提高整体的承载能 力 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构，包括若干个钢环形片(1)和位于若干个所述钢环形片(1)外侧的钢波纹片(2)，其特征在于：每个所述钢环形片(1)和每个所述钢波纹片(2)的一侧均固定连接有外周向组合块(3)，每个所述钢环形片(1)和每个所述钢波纹片(2)的另一侧均固定连接有内周向组合块(4)，周向相邻的所述外周向组合块(3)与所述内周向组合块(4)之间均设置有Z形密封垫(5)，每个所述Z形密封垫(5)的中部均均匀开设有通孔A(6)，每个所述钢环形片(1)的一侧均对称固定连接有轴向组合块(7)，每个所述钢环形片(1)的另一侧均对称开设有轴向组合槽(8)，周向相邻的两个所述钢环形片(1)之间和轴向相邻的两个所述钢环形片(1)之间均螺纹连接有紧固螺栓(9)，周向相邻的两个所述钢波纹片(2)与二者内侧的一个所述钢环形片(1)之间设置有防松动紧固机构(10)，所述紧固螺栓(9)与所述防松动紧固机构(10)的位置相交错，轴向相邻的两个所述钢波纹片(2)之间设置有密封圈(11)； |
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| 说明书全文 | 一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构技术领域[0001] 本发明涉及钢波纹管技术领域，尤其涉及一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构。 背景技术[0002] 钢波纹管的波纹结构可使涵洞路面受力合理荷载分布均匀，钢波纹管是由波形钢板卷制成或用钢波纹片组拼成的圆形钢结构管，组拼式的钢波纹管能够灵活调节钢波纹管的轴向长度。大跨径钢波纹管的实际施工过程中是采用钢波纹片组拼，组拼时需利用高强螺栓连接拼装，钢波纹管安装施工的关键是钢波纹片的周向连接和轴向连接的强度能否与整体波纹管的强度相一致，如果安装的最终效果达不到设计强度，则会出现竖向变形过大、螺栓拉裂的现象，从而造成涵洞变形不能满足设计中的使用要求，严重时丧失使用功能导致涵洞坍塌。 [0003] 经检索，中国专利号为CN 206752335 U的实用新型专利，公开了一种涵洞用大模块拼装式钢波纹管，由大模板拼装片组装构成，大模板拼装片是按照钢波纹管圆周展开方向拆分成块，每块都是相同的弧度，为三块或四块，在每个大模板拼装片四周对应设置有螺栓孔，由大模板拼装片进行拼装组成圆形。与现有技术相比，该中国专利号为CN 206752335 U的实用新型专利可简化施工工序，可快速形成路基涵洞，确保在不同地质条件下的路基快速形成。 [0004] 但上述涵洞用大模块拼装式钢波纹管在周向拼装或轴向拼装时，组成钢波纹管的各个大模板拼装片(钢波纹片)均采用搭接的方式进行连接固定，其搭接缝处(尤其是位于顶端的搭接缝处)在上层构筑物的重压下极易变形甚至坍塌，即连接强度较弱导致整体承载能力较弱，因此需要一种能够增强连接强度的组合式可灵活调节的钢波纹管结构。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在搭接缝处(尤其是位于顶端的搭接缝处)在上层构筑物的重压下极易变形甚至坍塌，即连接强度较弱导致整体承载能力较弱的缺点，而提出的一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构。 [0006] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： [0007] 一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构，包括若干个钢环形片和位于若干个所述钢环形片外侧的钢波纹片，每个所述钢环形片和每个所述钢波纹片的一侧均固定连接有外周向组合块，每个所述钢环形片和每个所述钢波纹片的另一侧均固定连接有内周向组合块，周向相邻的所述外周向组合块与所述内周向组合块之间均设置有Z形密封垫，每个所述Z形密封垫的中部均均匀开设有通孔A，每个所述钢环形片的一侧均对称固定连接有轴向组合块，每个所述钢环形片的另一侧均对称开设有轴向组合槽，周向相邻的两个所述钢环形片之间和轴向相邻的两个所述钢环形片之间均螺纹连接有紧固螺栓，周向相邻的两个所述钢波纹片与二者内侧的一个所述钢环形片之间设置有防松动紧固机构，所述紧固螺栓与所述防松动紧固机构的位置相交错，轴向相邻的两个所述钢波纹片之间设置有密封圈；所述防松动紧固机构包括穿过所述通孔A的连接栓，所述连接栓的外侧开设有螺纹方向相反的螺纹槽A和螺纹槽B，所述螺纹槽A和所述螺纹槽B的外部分别螺纹连接有正拧螺母和反拧螺母，所述正拧螺母和所述反拧螺母之间设置有连接件。 [0008] 上述技术方案进一步包括： [0009] 位于所述钢环形片外侧的所述外周向组合块外部均均匀开设有周向半螺纹孔，位于所述钢环形片外侧的所述内周向组合块外部均均匀开设有周向全螺纹孔，所述紧固螺栓螺纹连接在所述周向半螺纹孔和所述周向全螺纹孔的内部。 [0010] 每个所述钢环形片上的所述轴向组合块外部均均匀开设有轴向全螺纹孔，每个所述钢环形片上的所述轴向组合槽外部均均匀开设有轴向半螺纹孔。 [0011] 位于所述钢波纹片两侧的所述外周向组合块和所述内周向组合块的外部均开设有与所述通孔A相适配的通孔B，位于周向相邻的两个所述钢波纹片内侧的所述钢环形片外部开设有与所述通孔B相适配的通孔C；防松动紧固机构设置在通孔B相和通孔C之间。 [0012] 所述连接栓穿过所述通孔A、所述通孔B和所述通孔C，所述正拧螺母与所述钢环形片之间设置有套设在所述连接栓外部的凸形垫套；凸形垫套的外侧可与钢环形片的内侧相贴合；通过将连接栓穿过外周向组合块上的通孔A、Z形密封垫上的通孔B、内周向组合块上的通孔B和钢环形片上的通孔C，套上凸形垫套，并拧紧正拧螺母和反拧螺母即可固定周向相邻的两个钢波纹片与二者内侧的一个钢环形片。 [0013] 所述连接件包括开设在所述反拧螺母内侧的转动槽，所述转动槽的内侧转动连接有连接盘，所述连接盘远离所述转动槽的一侧轴对称固定连接有连接柱；连接盘始终不与转动槽相脱离。 [0014] 所述连接件还包括轴对称开设在所述正拧螺母外侧的连接槽和轴对称开设在所述反拧螺母内部的带动槽，所述带动槽与所述转动槽相连通；连接柱与连接槽相适配。 [0015] 所述连接盘的内侧轴对称开设有容纳槽，所述容纳槽的内部滑动连接有延伸至所述带动槽内部的单向带动块，所述单向带动块与所述容纳槽之间固定连接有复位弹簧；单向带动块的一侧为直面侧，单向带动块的另一侧为弧面侧，直面侧与弧面侧相对，单向带动块与带动槽之间相互配合能够使得正拧螺母和反拧螺母相互制约。 [0016] 本发明具备以下有益效果： [0017] 1、本发明通过内层组合拼装钢环形片形成钢环形管结构，通过外层组合拼装钢波纹片形成钢波纹管结构，通过防松动紧固机构组合拼装内层钢环形管结构和外层钢波纹管结构形成组合式钢波纹管结构，且周向相邻的两个钢环形片的连接处与周向相邻的两个钢波纹片的连接处相交错，轴向相邻的两个钢环形片的连接处和轴向相邻的两个钢波纹片的连接处均相交错，如此可提高组合式钢波纹管结构的连接强度，从而可以提高整体的承载能力。 [0018] 2、本发明通过顺时针拧紧正拧螺母，逆时针拧紧反拧螺母后，若正拧螺母发生松动逆时针转动，反拧螺母会逆时针转动持续拧紧避免正拧螺母发生松动，若反拧螺母发生松动顺时针转动，正拧螺母会顺时针转动持续拧紧避免反拧螺母发生松动，即正拧螺母和反拧螺母相互制约，能够避免正拧螺母和反拧螺母发生松动而导致周向相邻的两个钢波纹片与钢环形片之间的连接性减弱。附图说明 [0019] 图1为本发明提出的一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构的第一外部结构示意图； [0020] 图2为本发明提出的一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构的第二外部结构示意图； [0021] 图3为本发明提出的一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构的第三外部结构示意图； [0022] 图4为本发明提出的一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构的内部结构示意图； [0023] 图5为图4中A处结构放大示意图； [0024] 图6为图4中B处结构放大示意图； [0025] 图7为本发明中的防松动紧固机构的结构示意图； [0026] 图8为本发明中的连接件的结构示意图。 [0027] 图中：1、钢环形片；2、钢波纹片；3、外周向组合块；4、内周向组合块；5、Z形密封垫；6、通孔A；7、轴向组合块；8、轴向组合槽；9、紧固螺栓；10、防松动紧固机构；101、连接栓； 102、螺纹槽A；103、螺纹槽B；104、正拧螺母；105、反拧螺母；106、连接件；107、凸形垫套；11、密封圈；12、周向半螺纹孔；13、周向全螺纹孔；14、轴向全螺纹孔；15、轴向半螺纹孔；16、通孔B；17、通孔C。 具体实施方式[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0029] 实施例一 [0030] 如图1‑5所示，本发明提出的一种组合式可灵活调节的钢波纹管结构，包括若干个钢环形片1和位于若干个钢环形片1外侧的钢波纹片2，每个钢环形片1和每个钢波纹片2的一侧均固定连接有外周向组合块3，每个钢环形片1和每个钢波纹片2的另一侧均固定连接有内周向组合块4，位于钢环形片1外侧的外周向组合块3外部均均匀开设有周向半螺纹孔12，位于钢环形片1外侧的内周向组合块4外部均均匀开设有周向全螺纹孔13，紧固螺栓9螺纹连接在周向半螺纹孔12和周向全螺纹孔13的内部，周向相邻的外周向组合块3与内周向组合块4之间均设置有Z形密封垫5，每个Z形密封垫5的中部均均匀开设有通孔A6，周向相邻两个钢环形片1之间通过紧固螺栓9组合拼装； [0031] 每个钢环形片1的一侧均对称固定连接有轴向组合块7，每个钢环形片1的另一侧均对称开设有轴向组合槽8，每个钢环形片1上的轴向组合块7外部均均匀开设有轴向全螺纹孔14，每个钢环形片1上的轴向组合槽8外部均均匀开设有轴向半螺纹孔15，周向相邻的两个钢环形片1之间和轴向相邻的两个钢环形片1之间均螺纹连接有紧固螺栓9，轴向相邻的两个钢环形片1，之间通过紧固螺栓9组合拼装； [0032] 位于钢波纹片2两侧的外周向组合块3和内周向组合块4的外部均开设有与通孔A6相适配的通孔B16，位于周向相邻的两个钢波纹片2内侧的钢环形片1外部开设有与通孔B16相适配的通孔C17，周向相邻的两个钢波纹片2与二者内侧的一个钢环形片1之间设置有防松动紧固机构10，防松动紧固机构10包括穿过通孔A6的连接栓101，连接栓101穿过通孔A6、通孔B16和通孔C17，连接栓101的外侧开设有螺纹方向相反的螺纹槽A102和螺纹槽B103，螺纹槽A102和螺纹槽B103的外部分别螺纹连接有正拧螺母104和反拧螺母105，正拧螺母104与钢环形片1之间设置有套设在连接栓101外部的凸形垫套107，凸形垫套107的外侧可与钢环形片1的内侧相贴合； [0033] 防松动紧固机构10设置在通孔B16相和通孔C17之间，紧固螺栓9与防松动紧固机构10的位置相交错，即周向相邻的两个钢环形片1的连接处与周向相邻的两个钢波纹片2的连接处相交错，轴向相邻的两个钢环形片1的连接处和轴向相邻的两个钢波纹片2的连接处均相交错，轴向相邻的两个钢波纹片2之间设置有密封圈11。 [0034] 本实施例中：组合拼装钢波纹管结构时，首先周向组合拼装内侧的钢环形管结构，再周向组合拼装外侧的钢波纹管结构，随后再根据实际使用需求轴向组合拼装相邻的钢波纹管结构，直至组合拼装完成的钢波纹管结构达到所需长度，组合拼装式的钢波纹管机构能够根据实际使用需求灵活调节钢波纹管的轴向长度； [0035] 周向组合拼装内侧的钢环形管结构时，将周向相邻的两个钢环形片1上的外周向组合块3和内周向组合块4相搭接，并在相邻的外周向组合块3和内周向组合块4之间放置Z形密封垫5，使得外周向组合块3上的周向半螺纹孔12、Z形密封垫5上的通孔A6与内周向组合块4上的周向全螺纹孔13相对齐，随后将紧固螺栓9穿过通孔A6并拧紧在周向半螺纹孔12和周向全螺纹孔13的内部，如此即可完成周向相邻的两个钢环形片1的组合拼装，继续上述操作，直至钢环形管结构组合拼装完成； [0036] 周向组合拼装外侧的钢波纹管结构，先将周向相邻的两个钢波纹片2放置在一个钢环形片1的外侧，随后将周向相邻的两个钢波纹片2上的外周向组合块3和内周向组合块4相搭接，并在相邻的外周向组合块3和内周向组合块4之间放置Z形密封垫5，使得外周向组合块3上的通孔B16、Z形密封垫5上的通孔A6、内周向组合块4上的通孔B16与钢环形片1上的通孔C17相对齐，随后将连接栓101穿过外周向组合块3上的通孔A6、Z形密封垫5上的通孔B16、内周向组合块4上的通孔B16和钢环形片1上的通孔C17，套上凸形垫套107，并拧紧正拧螺母104和反拧螺母105，即利用防松动紧固机构10固定周向相邻的两个钢波纹片2与二者内侧的一个钢环形片1，如此即可完成周向相邻的两个钢波纹片2的组合拼装，继续上述操作，直至钢波纹管结构组合拼装完成； [0037] 轴向组合拼装相邻的钢波纹管结构时，将轴向相邻的两个钢环形管结构上的轴向组合块7插入轴向组合槽8的内部，使得轴向组合块7上的轴向全螺纹孔14与轴向组合槽8上的轴向半螺纹孔15相对齐，并在轴向相邻的两个钢波纹管结构之间放置密封圈11，随后将紧固螺栓9拧紧在轴向全螺纹孔14和轴向半螺纹孔15的内部，如此即可完成轴向相邻的两个钢波纹管结构的组合拼装，继续上述操作，直至组合拼装式的钢波纹管机构轴向长度达到需求； [0038] 本组合式可灵活调节的钢波纹管结构通过内层组合拼装钢环形片1形成钢环形管结构，通过外层组合拼装钢波纹片2形成钢波纹管结构，通过防松动紧固机构10组合拼装内层钢环形管结构和外层钢波纹管结构形成组合式钢波纹管结构，且周向相邻的两个钢环形片1的连接处与周向相邻的两个钢波纹片2的连接处相交错，轴向相邻的两个钢环形片1的连接处和轴向相邻的两个钢波纹片2的连接处均相交错，如此可提高组合式钢波纹管结构的连接强度，从而可以提高整体的承载能力。 [0039] 实施例二 [0040] 如图1‑8所示，基于实施例一的基础上，正拧螺母104和反拧螺母105之间设置有连接件106，连接件106包括开设在反拧螺母105内侧的转动槽1061，转动槽1061的内侧转动连接有连接盘1062，连接盘1062始终不与转动槽1061相脱离，连接盘1062远离转动槽1061的一侧轴对称固定连接有连接柱1063，连接件106还包括轴对称开设在正拧螺母104外侧的连接槽1064和轴对称开设在反拧螺母105内部的带动槽1065，连接柱1063与连接槽1064相适配，带动槽1065与转动槽1061相连通； [0041] 连接盘1062的内侧轴对称开设有容纳槽1066，容纳槽1066的内部滑动连接有延伸至带动槽1065内部的单向带动块1067，单向带动块1067的一侧为直面侧，单向带动块1067的另一侧为弧面侧，直面侧与弧面侧相对，单向带动块1067与容纳槽1066之间固定连接有复位弹簧1068，单向带动块1067与带动槽1065之间相互配合能够使得正拧螺母104和反拧螺母105相互制约，避免正拧螺母104和反拧螺母105发生松动。 [0042] 本实施例中：通过将正拧螺母104顺时针拧紧在螺纹槽A102的外部后，在螺纹槽B103的外部逆时针拧紧反拧螺母105，使得反拧螺母105上的连接柱106进入正拧螺母104上的连接槽1064的内部； [0043] 此后若正拧螺母104发生松动逆时针转动，正拧螺母104会带动连接盘1062逆时针转动，连接盘1062逆时针转动时会通过单向带动块1067和带动槽1065带动反拧螺母105逆时针转动，而逆时针转动的反拧螺母105会持续拧紧避免正拧螺母104发生松动； [0044] 此后若反拧螺母105发生松动顺时针转动，反拧螺母105会通过单向带动块1067和带动槽1065带动连接盘1062顺时针转动，连接盘1062顺时针转动时会带动正拧螺母104顺时针转动，而顺时针转动的正拧螺母104会持续拧紧避免反拧螺母105发生松动； [0045] 本组合式可灵活调节的钢波纹管结构中的正拧螺母104和反拧螺母105相互制约，避免正拧螺母104和反拧螺母105发生松动而导致周向相邻的两个钢波纹片2与二者内侧的钢环形片1之间的连接性减弱。 |
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