CN107269996A - 一种采用外法兰连接的双管结构 - Google Patents

一种采用外法兰连接的双管结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及管路连接技术领域，尤其涉及一种采用外法兰连接的双管结构。本发明提供的采用外法兰连接的双管结构包括双管主体，双管主体包括内管及外管；双管主体的上、下接口端设有上法兰连接盘和下法兰连接盘；上法兰连接盘及下法兰连接盘的外径均大于外管的直径，内径均不大于内管的直径；上法兰连接盘及下法兰连接盘均与内管及外管刚性连接，且上法兰连接盘在内管与外管之间的区域上设有灌注孔；上法兰连接盘及下法兰连接盘超出外管直径的部分均设有连接孔，相邻两个双管主体通过连接件依次穿设下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，以实现两个双管主体的固定连接，无需进入管件内部，对管件尺寸特别是内管尺寸无限制，降低了施工的难度。

Description

一种采用外法兰连接的双管结构
技术领域
本发明涉及管路连接技术领域，尤其涉及一种采用外法兰连接的双管结构，具体涉及一种结构简单、施工简便且能适用于不同管件尺寸的采用外法兰连接的双管结构。
背景技术
双管结构是一种包括内、外双管的结构形式，在实际工程应用中，钢管不限于等截面的直管，可以是变截面管或者弯管。现阶段应用较多的是内、外钢管，并在内外管间灌注夹层混凝土构成的中空夹层钢管混凝土构件，该结构的双管在输电线路杆塔中有一定的实际工程应用，且由于其截面抗弯刚度大、自重轻等优点，在输电杆塔结构、变电结构、风力发电设施中都有广阔的应用前景。
当前，此类双管结构，现阶段多采用内、外法兰进行连接，即内管采用内法兰板、外管采用外法兰板分别进行连接，由于内法兰板的连接需要施工人员进入内管内部，因此限制了应用内、外法兰连接的双管结构的内管最小尺寸，使得此类双管结构无法应用在荷载较小的结构中，大大限制了此类结构形式的推广、应用。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是：提供一种结构简单、施工简便且能适用于不同管件尺寸的采用外法兰连接的双管结构，以解决现有的双管结构需用内、外法兰进行连接，限制了应用内、外法兰连接的双管结构的内管最小尺寸进而造成无法应用在荷载较小的结构中的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用外法兰连接的双管结构，包括双管主体，所述双管主体包括内管及外管；所述双管主体的上接口端设有上法兰连接盘，所述双管主体的下接口端设有下法兰连接盘；所述上法兰连接盘及下法兰连接盘的外径均大于所述外管的直径，内径均不大于所述内管的直径；所述上法兰连接盘及下法兰连接盘均与所述内管及外管刚性连接，且所述上法兰连接盘在所述内管与外管之间的区域上设有灌注孔；所述上法兰连接盘及下法兰连接盘超出所述外管直径的部分均设有连接孔，相邻两个所述双管主体通过连接件依次穿设所述下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，以实现两个所述双管主体的固定连接。
其中，所述双管主体还包括监测装置安装座及监测装置，所述监测装置安装座包括安装板，所述安装板用于固定安装所述监测装置；所述安装板固定于所述内管的外壁上或所述外管的内壁上。
其中，所述监测装置安装座还包括设于所述监测装置上方的保护板，所述保护板对应于所述监测装置固定于所述安装板上或所述内管的外壁上或所述外管的内壁上。
其中，所述安装板沿着所述双管本体的轴线方向设置，所述保护板垂直于所述安装板设置，所述保护板与所述安装板形成类Г型结构。
其中，所述监测装置安装座设于靠近所述双管主体的上接口端处，且位于所述上法兰连接盘的下方。
其中，所述连接孔的数量为至少4个，所述至少4个连接孔均匀间隔设置在所述上法兰连接盘上及下法兰连接盘的边缘处。
其中，所述连接孔为螺栓孔，相邻两个所述双管主体通过螺栓依次穿设所述下法兰连接盘及上法兰连接盘上的螺栓孔，再通过螺母固定，以实现相邻两个所述双管主体螺纹连接。
其中，所述灌注孔的数量为多个，多个所述灌注孔均匀间隔设置在所述上法兰连接盘上。
其中，所述灌注孔的形状为椭圆形或圆形。
其中，所述上法兰连接盘上及下法兰连接盘的厚度均不小于所述双管主体的管壁厚度的2倍。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供了一种采用外法兰连接的双管结构，包括双管主体，双管主体包括内管及外管；双管主体的上接口端设有上法兰连接盘，双管主体的下接口端设有下法兰连接盘；上法兰连接盘及下法兰连接盘的外径均大于外管的直径，内径均不大于内管的直径；上法兰连接盘及下法兰连接盘均与内管及外管刚性连接，且上法兰连接盘在内管与外管之间的区域上设有灌注孔；上法兰连接盘及下法兰连接盘超出外管直径的部分均设有连接孔，相邻两个双管主体通过连接件依次穿设下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，以实现两个双管主体的固定连接，结构简单，工艺简便，在连接相邻两个双管主体时，只需要通过连接件连接下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，无需进入管件内部，因此对管件尺寸特别是内管尺寸无限制，大大降低了施工的难度，有效提高了施工效率，降低了施工成本，经济性好。
附图说明
图1是本发明一种采用外法兰连接的双管结构实施例的相邻两个双管主体连接的示意图；
图2为图1中A-A的剖面示意图；
图3为图1中B-B的剖面示意图；
图4是本发明一种采用外法兰连接的双管结构实施例的上法兰连接盘的结构示意图；
图5是本发明一种采用外法兰连接的双管结构实施例的下法兰连接盘的结构示意图；
图6是本发明一种采用外法兰连接的双管结构实施例的监测装置安装座的结构示意图；
图7为图6中C-C的剖面示意图。
图中：1：外管；2：内管；3：上法兰连接盘；301：上连接盘本体；302：第一连接孔；303：灌注孔；4：下法兰连接盘；401：下连接盘本体；402：第二连接孔；5：监测装置安装座；501：安装板；502：保护板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图7所示，本发明实施例提供了一种采用外法兰连接的双管结构，包括双管主体，双管主体包括内管2及外管1；双管主体的上接口端设有上法兰连接盘3，上法兰连接盘3紧贴在双管主体的上接口端；双管主体的下接口端设有下法兰连接盘4，下法兰连接盘4紧贴在双管主体的下接口端；上法兰连接盘3与下法兰连接盘4均为环形圆盘；上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的外径均大于外管1的直径，内径均不大于内管2的直径；上法兰连接盘3及下法兰连接盘4均与内管2及外管1刚性连接，优选地，在本实施例中，本申请采用焊缝连接的方式实现上法兰连接盘3与内管2及外管1的连接和下法兰连接盘4与内管2及外管1的连接，省工省时、不需要在管件上打孔钻眼且焊接连接的气密性和水密性都较好，结构刚性也较大，结构的整体性好的优点，利于提高连接后的双管结构的强度、整体结构稳定性及密封性能；且上法兰连接盘3在内管2与外管1之间的区域上设有灌注孔303，灌注孔303用于向内管2与外管1之间的空间内灌注填充材料，其中，填充材料可以是混凝土；上法兰连接盘3及下法兰连接盘4超出外管1直径的部分均设有连接孔，相邻两个双管主体通过连接件依次穿设下法兰连接盘4及上法兰连接盘3上的连接孔，以实现两个双管主体的固定连接，由此，采用本申请提供的双管结构，只需要通过连接件连接下法兰连接盘4及上法兰连接盘3上的连接孔，无需进入管件内部，因此对管件尺寸特别是内管2尺寸无限制，大大降低了施工的难度，有效提高了施工效率，降低了施工成本，经济性好。
具体地，在本实施例中，上法兰连接盘3包括上连接盘本体301，在上连接盘本体301的边缘处设有第一连接孔302；下法兰连接盘4包括下连接盘本体401，在下连接盘本体401的边缘处设有第二连接孔402，相邻两个双管主体通过连接件依次穿设下连接盘本体401及上连接盘本体301上的第二连接孔402及第一连接孔302，以实现两个双管主体的固定连接。
需说明的是：上法兰连接盘3及下法兰连接盘4均为环形圆盘，上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的外径均大于外管1的直径，上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的内径均不大于内管2的直径，以便在内管2与外管1之间灌注填充材料；优选地，在本实施例中，上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的内径均等于内管2的直径，在能实现灌注功能的同时尽可能节约原材料，以降低生产成本，同时也便于在内管2内进行其它额外的操作。具体地，上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的内径的尺寸可根据实际实施条件进行合理的选择。
特别的，内管2与外管1的材质可以选用钢、铝等金属材料或FRP(FiberReinforced Plastic，玻璃钢)高分子材料制成；双管的结构形式也不局限于等截面的直构件，也可以是锥形或其它变截面的构件，即可以是弯管；具体地，双管结构的材质及形式均可根据实际实施情况进行合理的选择。
进一步地，在本实施例中，双管主体还包括监测装置安装座5及监测装置，监测装置安装座5包括安装板501，安装板501用于固定安装监测装置；安装板501固定于内管2的外壁上或外管1的内壁上。监测装置用于实时观察监测灌注过程的施工质量以实现施工中的灌注质量的监督控制，优选地，监测装置可以为无线摄像头；监测装置固定于监测装置安装座5的安装板501上，其中，固定方式可以为粘接或卡接或螺纹连接或铆钉连接的一种，具体可根据实际实施条件进行合理的选择。安装板501固定于由内管2的外壁及外管1的内壁构成的安装空间内，具体地，安装板501可以固定在内管2的外壁上或外管1的内壁上，其中，固定方式也可以为焊接，结构简单，工艺简便且固定效果好。
进一步地，在本实施例中，监测装置安装座5还包括设于监测装置上方的保护板502，保护板502用于保护防止监测装置在灌注过程中受到破坏，保护板502对应于监测装置固定于安装板501上或内管2的外壁上或外管1的内壁上，具体地，保护板502的尺寸不小于监测装置的尺寸，可固定于安装板501上，也可根据安装板501的固定位置相适应的安装在内管2的外壁上或外管1的内壁上，其中，固定方式可以为焊接或粘接或卡接或螺纹连接或铆钉连接的一种，粘接或卡接或螺纹连接或铆钉连接的一种。
优选地，在本实施例中，安装板501沿着双管本体的轴线方向设置，保护板502垂直于安装板501设置，保护板502与安装板501形成类Г型结构，监测装置安装在类Г型结构的半封闭的空间内，以防止其在灌注作用中受到填充材料的冲击而受损。采用上述结构形式的监测装置安装座5，结构简单，制作工艺简便，生产成本低，经济性好且能有效保护监测装置不受损坏。
优选地，在本实施例中，监测装置安装座5设于靠近双管主体的上接口端处，且位于上法兰连接盘3的下方，采用上述设置方式，以能完整的观测整个灌注过程中的施工质量，以便监督控制施工质量。
优选地，在本实施例中，为提高相邻两个双管结构的连接效果，连接孔的数量为至少4个，至少4个连接孔均匀间隔设置在上法兰连接盘3上及下法兰连接盘4的边缘处，以提高相邻两个双管结构的连接效果，提高使用可靠性。特别的，连接孔的数量和大小可根据实际实施条件进行合理的选择，以避免刚度和承载力的局部薄弱。
优选地，连接孔为螺栓孔，相邻两个双管主体通过螺栓依次穿设下法兰连接盘4及上法兰连接盘3上的螺栓孔，再通过螺母固定，以实现相邻两个双管主体螺纹连接，采用螺纹固定的连接方式，结构简单，操作简便，生产成本低且固定效果好。
具体地，灌注孔303的数量为多个，多个灌注孔303均匀间隔设置在上法兰连接盘3上。在本实施例中，灌注孔303的数量为6个，6个灌注孔303以上法兰连接盘3的中心为中心对称设置在上法兰连接盘3上，由此，在灌注作业时，利于提高内外管1之间填充材料的分布均匀性，以提高施工质量。具体地，灌注孔303的数量及设置方式可根据实际实施条件进行合理的选择。
优选地，灌注孔303的形状为椭圆形或圆形。在本实施例中，灌注孔303的形状为椭圆形，且灌注孔303在用于灌注填充材料的同时，也可容纳振捣设备进入内管2与外管1之间进行振捣，由此，灌注孔303的尺寸可根据实际实施条件进行合理的选择。
优选地，为进一步地提高相邻两个双管结构的连接效果，避免出现刚度在该连接处的局部薄弱，上法兰连接盘3上及下法兰连接盘4的厚度均不小于双管主体的管壁厚度的2倍。
具体地，采用本申请提供的外法兰连接的双管结构，在连接相邻两个双管结构时，具体操作步骤包括工厂预制和现场施工两个环节。
其中，工厂预制环节如下：
1)完成双管本体与上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的连接，其中，连接方式可以为焊缝连接；
2)将上法兰连接盘3与下法兰连接盘4进行预拼装，保证加工精度满足连接要求，其中，连接方式优选为螺纹连接。
现场施工环节如下：
1)在基础上吊装预制构件，其中，预制构件为连接有上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的双管本体；
2)一段构件灌注完成后，即吊装下一段构件，然后通过上法兰连接盘3及下法兰连接盘4连接两段构件，重复以上固定、灌注的步骤即可。
除上述的加工步骤之外，在工厂预制环节中还可包括安装监测装置，具体在步骤1)完成双管本体与上法兰连接盘3及下法兰连接盘4的连接之前，还包括步骤0)将施工监测装置安装座5固定在管壁上，并安装好无线的施工监测装置，其中，管壁可以为外管1的内壁或内管2的外壁。如此，能同时解决小尺寸双管结构在应用中的连接问题和施工中的灌注质量的监督控制问题。
综上所述，本发明提供了一种采用外法兰连接的双管结构，包括双管主体，双管主体包括内管及外管；双管主体的上接口端设有上法兰连接盘，双管主体的下接口端设有下法兰连接盘；上法兰连接盘及下法兰连接盘的外径均大于外管的直径，内径均不大于内管的直径；上法兰连接盘及下法兰连接盘均与内管及外管刚性连接，且上法兰连接盘在内管与外管之间的区域上设有灌注孔；上法兰连接盘及下法兰连接盘超出外管直径的部分均设有连接孔，相邻两个双管主体通过连接件依次穿设下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，以实现两个双管主体的固定连接，结构简单，工艺简便，在连接相邻两个双管主体时，只需要通过连接件连接下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，无需进入管件内部，因此对管件尺寸特别是内管尺寸无限制，大大降低了施工的难度，有效提高了施工效率，降低了施工成本，经济性好。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：包括双管主体，所述双管主体包括内管及外管；所述双管主体的上接口端设有上法兰连接盘，所述双管主体的下接口端设有下法兰连接盘；所述上法兰连接盘及下法兰连接盘的外径均大于所述外管的直径，内径均不大于所述内管的直径；所述上法兰连接盘及下法兰连接盘均与所述内管及外管刚性连接，且所述上法兰连接盘在所述内管与外管之间的区域上设有灌注孔；所述上法兰连接盘及下法兰连接盘超出所述外管直径的部分均设有连接孔，相邻两个所述双管主体通过连接件依次穿设所述下法兰连接盘及上法兰连接盘上的连接孔，以实现两个所述双管主体的固定连接。
2.根据权利要求1所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述双管主体还包括监测装置安装座及监测装置，所述监测装置安装座包括安装板，所述安装板用于固定安装所述监测装置；所述安装板固定于所述内管的外壁上或所述外管的内壁上。
3.根据权利要求2所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述监测装置安装座还包括设于所述监测装置上方的保护板，所述保护板对应于所述监测装置固定于所述安装板上或所述内管的外壁上或所述外管的内壁上。
4.根据权利要求3所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述安装板沿着所述双管本体的轴线方向设置，所述保护板垂直于所述安装板设置，所述保护板与所述安装板形成类Г型结构。
5.根据权利要求2所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述监测装置安装座设于靠近所述双管主体的上接口端处，且位于所述上法兰连接盘的下方。
6.根据权利要求1-5任一项所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述连接孔的数量为至少4个，所述至少4个连接孔均匀间隔设置在所述上法兰连接盘上及下法兰连接盘的边缘处。
7.根据权利要求6所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述连接孔为螺栓孔，相邻两个所述双管主体通过螺栓依次穿设所述下法兰连接盘及上法兰连接盘上的螺栓孔，再通过螺母固定，以实现相邻两个所述双管主体螺纹连接。
8.根据权利要求1-5任一项所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述灌注孔的数量为多个，多个所述灌注孔均匀间隔设置在所述上法兰连接盘上。
9.根据权利要求8所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述灌注孔的形状为椭圆形或圆形。
10.根据权利要求1-5任一项所述的采用外法兰连接的双管结构，其特征在于：所述上法兰连接盘上及下法兰连接盘的厚度均不小于所述双管主体的管壁厚度的2倍。
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