CN103742723B - 一种用于固定水下隧道内石油天然气管道的鞍式支座 - Google Patents

Abstract

一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，属于水下隧道内石油天然气管道的固定与锚固技术领域。本发明由上半圆形的管卡，下半圆形的管卡，矩形底座垫板组成。在上、下半圆形管卡的外露端部设置有平直段，并在其端部的外侧面连接耳形肋板，下半圆形管卡与鞍型肋板和梯形肋板焊接，矩形底座垫板与鞍型肋板、梯形肋板焊接。底座垫板上预留螺栓孔。该鞍式支座可提高管卡的刚度，具有固定和支撑管道的特点，且易于加工和制作，便于隧道内的现场安装，成本相对较低。主要用于固定和支撑水下隧道内石油天然气的管道。

Description

一种用于固定水下隧道内石油天然气管道的鞍式支座

技术领域

本发明涉及水下隧道内石油天然气管道的固定与锚固技术领域。

背景技术

在长输石油天然气管道线路中以深埋隧道方式穿越江河等水域而敷设油气管道时，为了减少油气管道因隧道洞内外温度变化所引起的变温应力和变形，同时为防止在隧道内注满水后油气管道受到水浮力作用下发生的上浮，保障隧道内管道的稳定和安全，需要将管道加以固定和支撑。通常的做法是在隧道底板上每间隔一定的距离设置一个管道混凝土支墩，将油气管道放置在支墩上，并采用“U”型管卡等方式将管道固定在混凝土支墩上，“U”型管卡和混凝土支墩之间采用地脚螺栓和螺母加以连接。

采用“U”型管卡等方式固定和支撑油气管道时，其构造虽然简单，但存在如下的缺点：（1）需要在隧道底板上每间隔一定距离设置混凝土支墩和预埋地脚螺栓，增大了隧道内油气管道安装的难度，管道就位与安装施工非常困难；（2）固定“U”型管卡的地脚螺栓与管卡预留孔位之间不易对准和就位，管卡安装十分困难；（3）“U”型管卡只能固定油气管道，而不能起到支撑管道的作用，管道须由混凝土支墩来支撑。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，它能有效地提高管道的稳定性和抗浮能力，减少隧道内安装油气管道的难度。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，包括上半圆形管卡，下半圆形管卡和矩形底座，其结构特点是：下部半圆形管卡通过鞍型肋板、矩形肋板与底部的矩形钢板底座焊接在一起，成为一体式的下半圆形管卡兼支座；而上部半圆形管卡结构相对简单，其仅包括上部半圆形管卡和外露端部的耳形肋板。上、下部半圆形管卡是通过两侧端部耳形肋板部位的螺栓和螺母加以连接，并将油气管道一并固定和支撑在鞍式支座上。上半圆形管卡和下半圆形管卡组成整体管卡，鞍型肋板的底部与矩形底座垫板固定，两块鞍型肋板之间垂直均布的加强肋与矩形底座垫板固定，下半圆形管卡的底部与鞍型肋板固定，上半圆形管卡与下半圆形管卡的连接部均设有耳型肋板，上半圆形管卡和下半圆形管卡通过螺栓螺母连接。

上半圆形管卡为半圆形的钢板，钢板两端外部延伸出一平直段，平直段板面上设有螺栓孔，其端部外表面焊接耳型肋板；下半圆形管卡也为半圆形的钢板，钢板两端外露部分为平直段，在平直段端部外侧表面焊接耳型肋板，下半圆形管卡的底部分别与鞍型肋板和加强肋板固定。

所述的上半圆形管卡至少有一块，下半圆形管卡至少有一块，鞍型肋板至少有两块，且鞍型肋板和加强肋板均与矩形底座钢垫板焊接成一体；矩形底座上设有地脚螺栓的孔洞，整个鞍式支座通过孔洞与隧道底板上的预先埋设的地脚螺栓固定。

所述的半圆形管卡和半圆形管卡均为等厚度钢板；耳型肋板和鞍型肋板、加强肋板均为等厚度钢板。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

A、管道支座采用钢材或不锈钢加工制做，取消了在隧道底板上支撑管道的混凝土支墩，可减少混凝土的圬工量，同时还可降低隧道内浇筑混凝土支墩和安装与固定管道的施工难度。

B、鞍式支座采用上、下两个半圆形管卡结构，具有加工简便，便于现场安装。

C、采用预留螺栓孔的固定方式，将上、下两个半圆形管卡以螺栓和螺母加以连接，具有现场施工快捷和灵活应用的特点，可降低隧道内油气管道固定施工的难度，并可节约施工成本和降低工程造价。

附图说明

图1为本发明的正视图。

图2为本发明图1的A-A横截面图。

图3为本发明上半圆形管卡1的俯视图。

图4为本发明下半圆形管卡2的俯视图。

图5为本发明的肋板在底座布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例

本发明的一种具体实施方式为：一种用于固定水下隧道内石油天然气管道的鞍式支座，其包括横截面呈半圆形的管卡1和管卡2。管卡1和2分别是半圆形的钢板，钢板两端外部延伸出一平直段，其外部侧面焊接有耳形肋板4，并在外露的平直端部表面预留孔洞，用于安装螺栓螺母8。由螺栓螺母8通过预留的孔洞将上、下部半圆形管卡1和2连接固定在一起，同时起到固定和支撑油气管道9的作用。

显然，在实际实施时，本发明的上半圆形管卡1是一体式结构，而下半圆形管卡2和鞍型肋板5、梯形肋板6、梯形肋板7和矩形底座3均为一体式结构。

两只管卡1和2外露的两端部外侧面分别设置有耳形肋板4，耳形肋板4垂直焊接在上下半圆形管卡1和2端部的外侧面。耳形肋板4各自之间保持有一定的间距，以便在管卡外露端部的平直段为固定管卡的螺栓和螺母8预留孔洞。

管卡2下部外表面焊接有鞍型肋板5和梯形肋板6、梯形肋板7。鞍型肋板5与梯形肋板6、梯形肋板7之间互成90°夹角。鞍型肋板5、梯形肋板6、梯形肋板7均与底座3和下半圆形管卡2的外侧面焊接牢固，构成一体式结构。底座上设有孔洞,通过此孔洞将整个鞍式支座固定在隧道底板的地脚螺栓上。

本发明在实施时，管卡1在上部，管卡2在下部，底座3在管卡2的下部。鞍型肋板5的高度应高于梯形肋板6和梯形肋板7的高度。梯形肋板6的高度高于梯形肋板7的高度，而梯形肋板7的宽度大于梯形肋板6的宽度。矩形底座垫板3需要水平放置，其面积可根据所要固定的管道9的直径而确定，保障鞍型支座能够承受管道9在水浮力作用下的稳定和安全。

本发明的鞍式支座可采用钢材或不锈钢材进行加工制做，上部半圆形管卡1与耳形肋板4之间焊接，下部半圆形管卡2与鞍形肋板5、梯形肋板6、梯形肋板7之间进行焊接连接，并且基座3分别与鞍形肋板5、梯形肋板6、梯形肋板7之间进行焊接连接。整个鞍式支座分为上部和下部管卡两部分。具体实施时先在隧道内的现场安装下部管卡，就位后将油气管道放入下部管卡内，之后吊放上部管卡，然后用螺栓和螺母8将上部和下部管卡通过其外露平直段的预留孔进行连接即可。

实际实施时，本发明的上部和下部半圆形管还可根据固定管道的形状也可采用椭圆形或矩形等形状，底座形状也可采用圆形或椭圆形，耳形肋板和螺栓的数量可根据管卡的宽度设定，显然这样的结构形式也属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，包括上半圆形管卡(1)，下半圆形管卡(2)和矩形底座(3)，其特征在于：上半圆形管卡(1)和下半圆形管卡(2)组成整体管卡，鞍型肋板(5)的底部与矩形底座(3)固定，两块鞍型肋板(5)之间垂直均布的加强肋(6、7)与矩形底座(3)固定，下半圆形管卡(2)的底部与鞍型肋板(5)固定，上半圆形管卡(1)与下半圆形管卡(2)的连接部均设有耳型肋板(4)，上半圆形管卡(1)和下半圆形管卡(2)通过螺栓螺母(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，其特征在于：上半圆形管卡(1)为半圆形的钢板，钢板两端外部延伸出一平直段，平直段板面上设有螺栓孔，其端部外表面焊接耳型肋板(4)；下半圆形管卡(2)也为半圆形的钢板，钢板两端外露部分为平直段，在平直段端部外侧表面焊接耳型肋板(4)，下半圆形管卡(2)的底部分别与鞍型肋板(5)和加强肋板(6、7)固定。

3.根据权利要求2所述的一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，其特征在于：所述的上半圆形管卡(1)至少有一块，下半圆形管卡(2)至少有一块，鞍型肋板(5)至少有两块，且鞍型肋板(5)和加强肋板(6、7)均与矩形底座(3)焊接成一体；矩形底座(3)上设有地脚螺栓的孔洞，整个鞍式支座通过孔洞与隧道底板上的预先埋设的地脚螺栓固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于水下隧道内固定石油天然气管道的鞍式支座，其特征在于：所述的上半圆形管卡(1)和下半圆形管卡(2)均为等厚度钢板；耳型肋板(4)和鞍型肋板(5)、加强肋板(6、7)均为等厚度钢板。