CN107763324B - 用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管；包括多个波纹管段，各波纹管段由多个波纹板沿周向顺序搭接拼接构成，各波纹板的周向两侧分别设置周向内搭接波形部和周向外搭接波形部，一波纹板的周向内搭接波形部插入且贴合连接于另一波纹板的周向外搭接波形部的径向内侧构成周向拼接双层部，相邻两段波纹管段的周向拼接双层部呈周向交错设置；各波纹板的轴向两端分别设有轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部，一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部分别插入且贴合连接于另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部的径向内侧。该钢制波纹管采用新波形的波纹板，拼接更为可靠，波纹管的刚性、强度和密封性得到有效提升。
Description
技术领域
本发明涉及城市地下设施技术领域，尤其涉及一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管。
背景技术
钢制波纹管广泛应用于公路、铁路、桥梁、通道、挡土墙以及各种矿场、巷道挡墙支护等工程中的涵洞内，特别应用于崭新前沿领域——城市管廊。
目前用于钢制波纹管的现有波纹板90的外形如图27所示，其常用的一种波形如图30所示，设定板厚为t，波谷半径为R，波峰半径为R+t，波深为d，波距为P，现有波纹板90沿板宽方向(波纹管9的轴向)上包含定量的波数，现有波纹板90的弧长为定长，多个弧长一定的现有波纹板沿周向首尾搭接围成一段圆周状的波纹管段。
多段波纹管段的轴向拼接通常采用内外层扣搭法，如图26所示，一段拼接好的圆周状的波纹管构成内层波纹管91，与其轴向相邻的另一段拼接好的圆周状的波纹管构成外层波纹管92，内层波纹管91的一端插入外层波纹管92与之相邻端部内侧并使用螺栓进行把合连接，在管体通长方向上通过波纹板间搭接过程中产生变形来实现拼接成型，而现有波纹板90通长方向上采用一种不变的波形(如图30所示)，这会使现有波纹板90轴向上相互扣合的地方形成很大间隙，从设计制造上无法避免，从设计制造上无法避免，不利于波纹管形成更大刚性和强度，且密封性差。每个波纹管段的现有波纹板90的轴向两端的波形均为波谷形态，即轴向相邻的两段波纹管段进行轴向拼接时，现有波纹板90的轴向拼接部901均朝向波纹管的径向外侧，不利于拼接后的波纹管隔水防渗漏，密封性较差。
同时，如图28、图29所示，现有的钢制波纹管搭接连接时，轴向相邻的内层波纹管91和外层波纹管92搭接直接使用螺栓93连接，内层波纹管91和外层波纹管92的周向拼接也直接采用螺栓93连接，螺栓93直接穿设在连接用通孔中并通过螺母把合，连接时靠板间摩擦力来防止错动，螺栓93往往承受很大的剪切力，存在易剪断的问题，连接性能非常不可靠。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，克服现有技术中存在的拼接密封性差、刚性和强度无法保证等问题，该钢制波纹管采用新波形的波纹板，拼接更为可靠，波纹管的刚性、强度和密封性得到有效提升。
本发明的另一目的在于提供一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，通过增加抗剪锥套组提高连接可靠性，提高管体承载能力。
本发明的目的是这样实现的，一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管；包括多个沿轴向内外层扣搭拼接的波纹管段，各所述波纹管段由多个呈弧形设置的波纹板沿周向顺序搭接拼接构成，各所述波纹板的周向两侧分别设置周向内搭接波形部和周向外搭接波形部，周向外搭接波形部的波峰半径大于周向内搭接波形部的波峰半径，周向外搭接波形部的波谷半径小于周向内搭接波形部的波谷半径，周向内搭接波形部和周向外搭接波形部的波距呈相同设置，一所述波纹板的周向内搭接波形部插入且贴合连接于周向相邻的另一所述波纹板的周向外搭接波形部的径向内侧构成周向拼接双层部，相邻两段所述波纹管段的周向拼接双层部呈周向交错设置；各所述波纹板的轴向两端分别设有轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部，轴向外搭接波形部的波峰半径大于轴向内搭接波形部的波峰半径，轴向外搭接波形部的波谷半径小于轴向内搭接波形部的波谷半径，一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部分别插入且贴合连接于轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部的径向内侧。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述波纹板的轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部的端部均为波峰段，设定各所述波纹板厚度为t且波距为P，各所述波纹板位于所述周向内搭接波形部、周向外搭接波形部、轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部之间的部分波深为d、波谷半径均为R且波峰半径均为R+t，各所述轴向内搭接波形部和各所述轴向外搭接波形部的轴向长度大于小于P，则，
各所述波纹板的所述周向内搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一端的第一波峰半径为R，与所述第一波峰相邻的第一波谷半径为R+t且所述第一波谷的波深为d-t，所述周向内搭接波形部自与所述第一波谷相邻的波峰至所述轴向外搭接波形部的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R且各波峰的半径均为R+t；
各所述波纹板的所述周向外搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一侧的第二波峰半径为R+t，与所述第二波峰相邻的第二波谷半径为R且所述第二波谷的波深为d-t，所述周向外搭接波形部自与所述第二波谷相邻的波峰至所述轴向外搭接波形部的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R-t且各波峰的半径均为R+2t。
在本发明的一较佳实施方式中，一所述波纹管段的周向拼接双层部位于所述轴向内搭接波形部的一端与轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合构成第一轴向拼接三层部，另一所述波纹管段的周向拼接双层部位于轴向外搭接波形部的一端与一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部贴合构成第二轴向拼接三层部，一所述波纹管段的各所述波纹板位于相邻的所述第一轴向拼接三层部和所述第二轴向拼接三层部之间的所述轴向内搭接波形部与轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合构成第一轴向拼接双层部；
各所述第一轴向拼接三层部、各所述第二轴向拼接三层部和各所述第一轴向拼接双层部处沿周向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述波纹板的周向外搭接波形部位于轴向内搭接波形部的一端设置第一豁口，所述第一豁口的轴向长度与所述轴向内搭接波形部的轴向长度相同设置，所述第一豁口的周向长度与所述周向外搭接波形部的周向长度相同设置；一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部插入轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部的径向内侧，另一所述波纹管段的周向拼接双层部位于轴向外搭接波形部的一端与一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部贴合构成第二轴向拼接三层部，一所述波纹管段的各所述波纹板位于相邻两个所述第二轴向拼接三层部之间的轴向内搭接波形部与另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合连接构成第二轴向拼接双层部；
各所述第二轴向拼接三层部和各所述第二轴向拼接双层部处沿周向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述波纹板的周向外搭接波形部的轴向两端分别设置第二豁口和第三豁口，所述第二豁口的轴向长度与所述轴向内搭接波形部的轴向长度相同设置，所述第二豁口的周向长度与所述周向外搭接波形部的周向长度相同设置；所述第三豁口的轴向长度与所述轴向外搭接波形部的轴向长度相同设置，所述第三豁口的周向长度与所述周向外搭接波形部的周向长度相同设置；一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部与另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合连接构成第三轴向拼接双层部；各所述第三轴向拼接双层部处沿周向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述波纹板的轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部的端部均为波峰段，设定各所述波纹板厚度为t且波距为P，各所述波纹板位于所述周向内搭接波形部、周向外搭接波形部、轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部之间的部分波深为d、波谷半径均为R且波峰半径均为R+t，各所述轴向内搭接波形部和各所述轴向外搭接波形部的轴向长度大于小于P，则，
各所述波纹板的所述周向内搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一端的第一波峰半径为R，与所述第一波峰相邻的第一波谷半径为R+t且所述第一波谷的波深为d-t，所述周向内搭接波形部自与所述第一波谷相邻的波峰至所述轴向外搭接波形部的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R且各波峰的半径均为R+t；
各所述波纹板的所述周向外搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一侧的第二波峰半径为R+t，与所述第二波峰相邻的第二波谷半径为R且所述第二波谷的波深为d-t，各所述波纹板的所述周向外搭接波形部位于所述轴向外搭接波形部的一侧的第三波峰半径为R+t，与所述第三波峰相邻的第三波谷半径为R-t且所述第三波谷的波深为d-t，所述周向外搭接波形部自与所述第二波谷相邻的波峰至与所述第三波谷相邻的波峰之间波深为d、各波谷的半径均为R-t且各波峰的半径均为R+2t。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述周向拼接双层部处沿轴向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
在本发明的一较佳实施方式中，所述抗剪锥套组包括能相互楔合的外锥套和内锥套，所述外锥套内设置直径向下渐缩的内锥孔，所述外锥套的侧壁上设置贯通的周向伸缩狭缝，所述内锥套的外壁上设置能与所述内锥孔匹配楔合的外锥部，所述内锥套的内腔构成所述螺栓过孔，所述外锥套的外径尺寸和所述内锥套的最大外径尺寸均与所述连接通孔的内径尺寸相同设置，所述抗剪锥套组的长度尺寸与所述连接通孔的长度尺寸匹配设置。
在本发明的一较佳实施方式中，所述外锥套自所述波纹板的内凹壁向所述波纹板的外凸壁的方向延伸穿入所述连接通孔，所述内锥套自所述波纹板的外凸壁向所述波纹板的内凹壁的方向延伸穿入所述连接通孔，所述内锥套的外锥部穿入且楔合于所述外锥套的内锥孔内。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连接螺栓的一端位于所述波纹板的内凹壁的内侧位置处套设有凸垫块，所述凸垫块的凸起部顶抵于所述波纹板的内凹壁上，所述凸垫块与所述凸起部相对的端面呈平面设置；所述连接螺栓的另一端位于所述波纹板的外凸壁的外侧位置处套设有凹垫块，所述凹垫块的内凹部顶抵于所述波纹板的外凸壁上，所述凹垫块与所述内凹部相对的端面呈平面设置。
由上所述，本发明提供的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管具有如下有益效果：
(1)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管使用新波形的波纹板，波纹板的周向两侧的波形尺寸区别设置且能相互贴合，波纹板的轴向两端的波形尺寸区别设置且能相互贴合，本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的周向和轴向拼接部的贴合度较高，拼接方式更为可靠，波纹管的刚性、强度和密封性得到有效提升；
(2)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管中，波纹板的轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部的端部均为波峰段，使得轴向相邻的两段波纹管段的轴向拼接处朝向波纹管段的径向内侧，有利于隔水防渗漏，密封性较好；波纹板在周向外搭接波形部的一端或者两端开设豁口，减少三层拼接的结构，使得各波纹管段的轴向拼接扣搭更加贴合；
(3)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管中，各波纹管段的波纹板的周向拼接双层部和轴向拼接处的连接通孔内均加设抗剪锥套组，连接螺栓预紧时抗剪锥套组外胀胀紧连接通孔，连接螺栓的螺杆部得到可靠的径向防护，抗剪锥套组能够提高连接螺栓的抗剪性能，抗剪锥套组能够防止贴合的波纹板之间的错动，抗剪锥套组能够提高各波纹管段的轴向和周向拼接连接的可靠性，有效地提高了管体的承载能力；
(4)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的轴向和周向拼接可靠，能够形成多种截面形状的钢制波纹管，适用范围更加广泛。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明的截面为圆形的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的结构示意图。
图2：为本发明的截面为簸箕形的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的结构示意图。
图3：为本发明的呈弧形设置的波纹板的结构示意图。
图4：为本发明的波纹板的展平状态示意图。
图5：为图4中周向内搭接波形部的A-A处波形剖视图。
图6：为图4中周向外搭接波形部的B-B处波形剖视图。
图7：为本发明的波纹板的周向外搭接波形部设置第一豁口时的展平状态示意图。
图8：为本发明的波纹板的周向外搭接波形部设置第二豁口和第三豁口时的展平状态示意图。
图9：为图8中周向外搭接波形部的C-C处波形剖视图。
图10：为本发明的波纹管段的局部展平状态示意图。
图11：为本发明的波纹板无豁口时图10中周向拼接双层部的D-D处剖视图。
图12：为图10中第一轴向拼接双层部的E-E处剖视图。
图13：为本发明的波纹板设置第一豁口时图10中周向拼接双层部的D-D处剖视图。
图14：为图11中F处放大图。
图15：为图11中G处放大图。
图16：为图11中H处放大图。
图17：为图13中I处放大图。
图18：为本发明的波纹板设置第二豁口和第三豁口时的波纹管段的局部展平状态示意图。
图19：为图18中周向拼接双层部的J-J处剖视图。
图20：为图19中K处放大图。
图21：为本发明的抗剪锥套组的结构示意图。
图22：为本发明的外锥套的结构示意图。
图23：为本发明的内锥套的结构示意图。
图24：为本发明的凸垫块的结构示意图。
图25：为本发明的凹垫块的结构示意图。
图26：为现有技术中波纹管段轴向拼接处的结构示意图。
图27：为现有波纹板的结构示意图。
图28：为现有的双层板结构处的连接示意图。
图29：为现有的三层板结构处的连接示意图。
图30：为现有波纹板的波形示意图。
图中：
100、用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管；
1、波纹板；
11、周向内搭接波形部；12、周向外搭接波形部；13、轴向内搭接波形部；14、轴向外搭接波形部；
21、第一轴向拼接双层部；22、第二轴向拼接双层部；23、第三轴向拼接双层部；
31、第一轴向拼接三层部；32、第二轴向拼接三层部；
41、第一豁口；42、第二豁口；43、第三豁口；
50、连接通孔；
51、抗剪锥套组；
510、螺栓过孔；
511、外锥套；5111、内锥孔；5112、周向伸缩狭缝；
512、内锥套；5121、外锥部；
52、连接螺栓；53、螺母；54、凸垫块；55、凹垫块；
9、波纹管；
90、现有波纹板；901、轴向拼接部；91、内层波纹管；92、外层波纹管；93、螺栓。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1至图25所示，本发明提供一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100，图1为本发明的截面为圆形(显示出豁口状态)的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100的结构示意图，图2为本发明的截面为簸箕形(未显示出豁口状态)的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100的结构示意图；用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100包括多个沿轴向内外层扣搭拼接的波纹管段，需要说明的是，本文中所指周向为用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100(波纹管段)的横截面的周长(圆形的圆周方向、簸箕形的周长方向等)方向，所指轴向为用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100的中心轴方向，所指径向是用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100(波纹管段)的横截面上的、与轴向垂直的方向；各波纹管段由多个呈弧形设置的波纹板1沿周向顺序搭接拼接构成，如图3、图4、图7、图8所示，各波纹板1的周向两侧分别设置周向内搭接波形部11和周向外搭接波形部12，周向外搭接波形部12的波峰半径大于周向内搭接波形部11的波峰半径，周向外搭接波形部12的波谷半径小于周向内搭接波形部11的波谷半径，周向内搭接波形部11和周向外搭接波形部12的波距呈相同设置，一波纹板1的周向内搭接波形部11插入且贴合连接于周向相邻的另一波纹板1的周向外搭接波形部12的径向内侧构成周向拼接双层部，相邻两段波纹管段的周向拼接双层部呈周向交错设置；各波纹板1的轴向两端分别设有轴向内搭接波形部13和轴向外搭接波形部14，轴向外搭接波形部14的波峰半径大于轴向内搭接波形部13的波峰半径，轴向外搭接波形部14的波谷半径小于轴向内搭接波形部13的波谷半径，一波纹管段的各波纹板1的轴向内搭接波形部13分别插入且贴合连接于轴向相邻的另一波纹管段的各波纹板1的轴向外搭接波形部14的径向内侧。本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100使用新波形的波纹板，波纹板的周向两侧的波形尺寸区别设置且能相互贴合，波纹板的轴向两端的波形尺寸区别设置且能相互贴合，本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100的周向和轴向拼接部的贴合度较高，拼接方式更为可靠，波纹管的刚性、强度和密封性得到有效提升。
进一步，如图3、图4、图5、图6所示，各波纹板的轴向内搭接波形部13和轴向外搭接波形部14的端部均为波峰段，设定各波纹板厚度为t且波距为P，各波纹板1位于周向内搭接波形部11、周向外搭接波形部12、轴向内搭接波形部13和轴向外搭接波形部14之间的部分(即波纹板的中部)波深为d、波谷半径均为R且波峰半径均为R+t，各轴向内搭接波形部13和各轴向外搭接波形部14的轴向(沿波纹管段的中心轴方向)长度(或称为跨度)大于小于P，则，
各波纹板1的周向内搭接波形部11位于轴向内搭接波形部13的一端的第一波峰半径为R，与第一波峰相邻的第一波谷半径为R+t且第一波谷的波深为d-t，周向内搭接波形部11自与第一波谷相邻的波峰至轴向外搭接波形部14的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R且各波峰的半径均为R+t；
各波纹板1的周向外搭接波形部12位于轴向内搭接波形部13的一侧的第二波峰半径为R+t，与第二波峰相邻的第二波谷半径为R且第二波谷的波深为d-t，周向外搭接波形部12自与第二波谷相邻的波峰至轴向外搭接波形部14的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R-t且各波峰的半径均为R+2t。
为使周向拼接稳定可靠，各周向内搭接波形部11和各周向外搭接波形部12呈过渡设置，还可以是周向内搭接波形部11向波纹管段的径向内侧内凹设置，周向外搭接波形部12的外侧壁与相应波纹管段的外侧壁位于同一圆周上，也可以是周向外搭接波形部12径向外凸设置，具体设置可以根据实际需要确定；前述的波纹设置能够使一波纹板1的周向内搭接波形部11与周向相邻的另一波纹板的周向外搭接波形部12匹配吻合贴靠，周向拼接处径向无间隙，一波纹管段的轴向内搭接波形部13与另一波纹管段的轴向外搭接波形部14能够实现大部分匹配吻合贴靠，轴向拼接时径向间隙小，拼接方式更为可靠；同时，波纹板的轴向内搭接波形部13和轴向外搭接波形部14的端部均为波峰段，使得轴向相邻的两段波纹管段的轴向拼接处朝向波纹管段的径向内侧，有利于隔水防渗漏，密封性较好。
进一步，如图10、图11、图12所示，一波纹管段的周向拼接双层部位于轴向内搭接波形部13的一端与轴向相邻的另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部14贴合(径向存在间隙地贴合)构成第一轴向拼接三层部31，另一波纹管段的周向拼接双层部位于轴向外搭接波形部14的一端与一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部13贴合(径向存在间隙地贴合)构成第二轴向拼接三层部32，一波纹管段位于相邻的第一轴向拼接三层部31和第二轴向拼接三层部32之间的各波纹板的轴向内搭接波形部13与轴向相邻的另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部14贴合构成第一轴向拼接双层部21。
进一步，如图14、图15、图16所示，各第一轴向拼接三层部31、各第二轴向拼接三层部32和各第一轴向拼接双层部21处沿周向间隔设置多组连接通孔50，各连接通孔50内穿设抗剪锥套组51，抗剪锥套组51上设置贯通的螺栓过孔510，螺栓过孔510内穿设通过连接螺栓52，各连接螺栓52的自由端通过螺母53固定。
进一步，如图7、图10、图13所示，为了使得各波纹管段的周向拼接双层部处的轴向拼接扣搭更加贴合，各波纹板1的周向外搭接波形部12位于轴向内搭接波形部13的一端(即波纹板1上周向外搭接波形部12与轴向内搭接波形部13之间重合构成的一角)设置第一豁口41，第一豁口41的轴向长度与轴向内搭接波形部13的轴向长度相同设置，第一豁口41的周向长度与周向外搭接波形部12的周向长度相同设置(开设第一豁口41即去掉波纹板1上周向外搭接波形部12与轴向内搭接波形部13之间重合构成的一角)；一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部13插入轴向相邻的另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部14的径向内侧，另一波纹管段的周向拼接双层部位于轴向外搭接波形部14的一端与一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部13贴合构成第二轴向拼接三层部32，一波纹管段的各波纹板位于相邻两个第二轴向拼接三层部32之间的轴向内搭接波形部13与另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部14贴合连接构成第二轴向拼接双层部22。由于各波纹板1的周向外搭接波形部12位于轴向内搭接波形部13的一端设置第一豁口41，一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部13周向均形成单层板结构，减少了三层拼接的结构(即减少了存在径向间隙的贴合结构)，使得各波纹管段的轴向拼接扣搭更加贴合。
进一步，如图15、图17所示，各第二轴向拼接三层部32和各第二轴向拼接双层部22处沿周向间隔设置多组连接通孔50，各连接通孔50内穿设抗剪锥套组51，抗剪锥套组51上设置贯通的螺栓过孔510，螺栓过孔510内穿设通过连接螺栓52，各连接螺栓52的自由端通过螺母53固定。
进一步，如图8、图9、图18、图19所示，为了各波纹管段的轴向拼接扣搭更加贴合，各波纹板的周向外搭接波形部12轴向两端分别设置第二豁口42和第三豁口43，第二豁口42的轴向长度与轴向内搭接波形部13的轴向长度相同设置，第二豁口42的周向长度与周向外搭接波形部12的周向长度相同设置(开设第二豁口42即去掉波纹板1上周向外搭接波形部12与轴向内搭接波形部13之间重合构成的一角)；第三豁口43的轴向长度与轴向外搭接波形部14的轴向长度相同设置，第三豁口43的周向长度与周向外搭接波形部12的周向长度相同设置(开设第三豁口43即去掉波纹板1上周向外搭接波形部12与轴向外搭接波形部14之间重合构成的一角)；一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部13与另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部14贴合连接构成第三轴向拼接双层部23，在设置了第二豁口42和第三豁口43后，各段波纹管段的轴向拼接处无三层拼接结构，各波纹管段的轴向拼接扣搭更加贴合。此时，各波纹板的周向内搭接波形部的波形与前述的波形相同，各波纹板的周向外搭接波形部的波形与前述的波形存在区别，具体区别的波形设置如下：各波纹板的周向外搭接波形部位于轴向内搭接波形部的一侧的第二波峰半径为R+t，与第二波峰相邻的第二波谷半径为R且第二波谷的波深为d-t，各波纹板的周向外搭接波形部位于轴向外搭接波形部的一侧的第三波峰半径为R+t，与第三波峰相邻的第三波谷半径为R-t且第三波谷的波深为d-t，周向外搭接波形部自与第二波谷相邻的波峰至与第三波谷相邻的波峰之间波深为d、各波谷的半径均为R-t且各波峰的半径均为R+2t。前述的波纹设置，能够使得一波纹管段的各波纹板的轴向内搭接波形部13与另一波纹管段的各波纹板的轴向外搭接波形部14实现匹配吻合贴靠，轴向拼接间隙进一步减小，拼接方式更为可靠。
进一步，如图20所示，各第三轴向拼接双层部23处沿周向间隔设置多组连接通孔50，各连接通孔50内穿设抗剪锥套组51，抗剪锥套组51上设置贯通的螺栓过孔510，螺栓过孔510内穿设通过连接螺栓52，各连接螺栓52的自由端通过螺母53固定。
进一步，各周向拼接双层部处沿轴向间隔设置多组连接通孔50，各连接通孔50内穿设抗剪锥套组51，抗剪锥套组51上设置贯通的螺栓过孔510，螺栓过孔510内穿设通过连接螺栓52，各连接螺栓52的自由端通过螺母53固定。
本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100中，各波纹管段的周向拼接双层部的连接通孔50内加设抗剪锥套组51，各波纹管段的轴向拼接处(第一轴向拼接双层部21、第二轴向拼接双层部22、第三轴向拼接双层部23、第一轴向拼接三层部31和第二轴向拼接三层部32)的连接通孔50内加设抗剪锥套组51，连接螺栓52预紧时抗剪锥套组51外胀胀紧连接通孔50，连接螺栓52的螺杆部得到抗剪锥套组51可靠的径向防护，抗剪锥套组51能够提高连接螺栓52的抗剪性能，抗剪锥套组51能够防止贴合的波纹板之间的错动，抗剪锥套组51能够提高各波纹管段的轴向和周向拼接连接的可靠性，有效地提高了管体的承载能力。
进一步，如图21、图22、图23所示，抗剪锥套组51包括能相互楔合的外锥套511和内锥套512，外锥套511内设置直径向下渐缩的内锥孔5111，外锥套511的侧壁上设置贯通的周向伸缩狭缝5112，内锥套512的外壁上设置能与内锥孔5111匹配楔合的外锥部5121，内锥套512的内腔构成前述的螺栓过孔，外锥套511的外径尺寸和内锥套512的最大外径尺寸均与连接通孔的内径尺寸相同设置，抗剪锥套组51的长度尺寸与连接通孔50的长度尺寸匹配设置。周向伸缩狭缝5112能够满足内锥套512和外锥套511的楔紧需求，连接螺栓52穿设于抗剪锥套组51的螺栓过孔内，由于周向伸缩狭缝5112的存在，连接螺栓52预紧时外锥套511外胀胀紧连接通孔50，连接螺栓52的螺杆部(现有技术)得到可靠的径向(螺杆部横截面的直径方向)防护，抗剪锥套组51能够提高连接螺栓52的抗剪性能，提高连接的可靠性。
进一步，如图14至图17和图20所示，外锥套511自波纹板的内凹壁向波纹板的外凸壁的方向延伸穿入连接通孔50，内锥套512自波纹板的外凸壁向波纹板的内凹壁的方向延伸穿入连接通孔50，内锥套512的外锥部5121穿入且楔合于外锥套511的内锥孔5111内。外锥套511和内锥套512的穿入方向也可以对调调整，以方便安装为宜。
进一步，如图14至图17和图20、图24、图25所示，所示，连接螺栓52的一端位于波纹板的内凹壁的内侧位置处套设有凸垫块54，凸垫块54的凸起部顶抵于波纹板的内凹壁上，凸垫块54与凸起部相对的端面呈平面设置；连接螺栓52的另一端位于波纹板的外凸壁的外侧位置处套设有凹垫块55，凹垫块55的内凹部顶抵于波纹板的外凸壁上，凹垫块55与内凹部相对的端面呈平面设置。在本实施方式中，各螺母53的一端顶抵于凹垫块55与凸起部相对的端面上。凸垫块54和凹垫块55使得连接螺栓52的头部、螺母53与波纹板之间稳定可靠地顶抵，从而使连接螺栓52对波纹板的连接更加稳定可靠。
进一步，用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管100的周向和轴向拼接部的贴合度较高，拼接方式更为可靠，因波纹板的波纹弧的曲率半径不同、搭接位置有别而能够围成不同的形状，所述用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的横截面呈圆形(如图1所示)、簸箕形(如图2所示)、马蹄形、拱形或梨形设置。
由上所述，本发明提供的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管具有如下有益效果：
(1)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管使用新波形的波纹板，波纹板的周向两侧的波形尺寸区别设置且能相互贴合，波纹板的轴向两端的的波形尺寸区别设置且能相互贴合，本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的周向和轴向拼接部的贴合度较高，拼接方式更为可靠，波纹管的刚性、强度和密封性得到有效提升；
(2)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管中，波纹板的轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部的端部均为波峰段，使得轴向相邻的两段波纹管段的轴向拼接处朝向波纹管段的径向内侧，有利于隔水防渗漏，密封性较好；波纹板在周向外搭接波形部的一端或者两端开设豁口，减少三层拼接的结构，使得各波纹管段的轴向拼接扣搭更加贴合；
(3)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管中，各波纹管段的波纹板的周向拼接双层部和轴向拼接处的连接通孔内均加设抗剪锥套组，连接螺栓预紧时抗剪锥套组外胀胀紧连接通孔，连接螺栓的螺杆部得到可靠的径向防护，抗剪锥套组能够提高连接螺栓的抗剪性能，抗剪锥套组能够防止贴合的波纹板之间的错动，抗剪锥套组能够提高各波纹管段的轴向和周向拼接连接的可靠性，有效地提高了管体的承载能力；
(4)本发明的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管的轴向和周向拼接可靠，能够形成多种截面形状的钢制波纹管，适用范围更加广泛。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管；包括多个沿轴向内外层扣搭拼接的波纹管段，其特征在于，各所述波纹管段由多个呈弧形设置的波纹板沿周向顺序搭接拼接构成，各所述波纹板的周向两侧分别设置周向内搭接波形部和周向外搭接波形部，周向外搭接波形部的波峰半径大于周向内搭接波形部的波峰半径，周向外搭接波形部的波谷半径小于周向内搭接波形部的波谷半径，周向内搭接波形部和周向外搭接波形部的波距呈相同设置，一所述波纹板的周向内搭接波形部插入且贴合连接于周向相邻的另一所述波纹板的周向外搭接波形部的径向内侧构成周向拼接双层部，相邻两段所述波纹管段的周向拼接双层部呈周向交错设置；各所述波纹板的轴向两端分别设有轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部，轴向外搭接波形部的波峰半径大于轴向内搭接波形部的波峰半径，轴向外搭接波形部的波谷半径小于轴向内搭接波形部的波谷半径，一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部分别插入且贴合连接于轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部的径向内侧；
各所述波纹板的轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部的端部均为波峰段，设定各所述波纹板厚度为t且波距为P，各所述波纹板位于所述周向内搭接波形部、周向外搭接波形部、轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部之间的部分波深为d、波谷半径均为R且波峰半径均为R+t，各所述轴向内搭接波形部和各所述轴向外搭接波形部的轴向长度大于小于P，则，
各所述波纹板的所述周向内搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一端的第一波峰半径为R，与所述第一波峰相邻的第一波谷半径为R+t且所述第一波谷的波深为d-t，所述周向内搭接波形部自与所述第一波谷相邻的波峰至所述轴向外搭接波形部的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R且各波峰的半径均为R+t；
各所述波纹板的所述周向外搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一侧的第二波峰半径为R+t，与所述第二波峰相邻的第二波谷半径为R且所述第二波谷的波深为d-t，所述周向外搭接波形部自与所述第二波谷相邻的波峰至所述轴向外搭接波形部的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R-t且各波峰的半径均为R+2t；
各所述波纹板的周向外搭接波形部的轴向两端分别设置第二豁口和第三豁口，所述第二豁口的轴向长度与所述轴向内搭接波形部的轴向长度相同设置，所述第二豁口的周向长度与所述周向外搭接波形部的周向长度相同设置；所述第三豁口的轴向长度与所述轴向外搭接波形部的轴向长度相同设置，所述第三豁口的周向长度与所述周向外搭接波形部的周向长度相同设置；一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部与另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合连接构成第三轴向拼接双层部；各所述第三轴向拼接双层部处沿周向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
2.如权利要求1所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，一所述波纹管段的周向拼接双层部位于所述轴向内搭接波形部的一端与轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合构成第一轴向拼接三层部，另一所述波纹管段的周向拼接双层部位于轴向外搭接波形部的一端与一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部贴合构成第二轴向拼接三层部，一所述波纹管段的各所述波纹板位于相邻的所述第一轴向拼接三层部和所述第二轴向拼接三层部之间的所述轴向内搭接波形部与轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合构成第一轴向拼接双层部；
各所述第一轴向拼接三层部、各所述第二轴向拼接三层部和各所述第一轴向拼接双层部处沿周向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
3.如权利要求1所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，各所述波纹板的周向外搭接波形部位于轴向内搭接波形部的一端设置第一豁口，所述第一豁口的轴向长度与所述轴向内搭接波形部的轴向长度相同设置，所述第一豁口的周向长度与所述周向外搭接波形部的周向长度相同设置；一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部插入轴向相邻的另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部的径向内侧，另一所述波纹管段的周向拼接双层部位于轴向外搭接波形部的一端与一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向内搭接波形部贴合构成第二轴向拼接三层部，一所述波纹管段的各所述波纹板位于相邻两个所述第二轴向拼接三层部之间的轴向内搭接波形部与另一所述波纹管段的各所述波纹板的轴向外搭接波形部贴合连接构成第二轴向拼接双层部；
各所述第二轴向拼接三层部和各所述第二轴向拼接双层部处沿周向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
4.如权利要求1所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，各所述波纹板的轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部的端部均为波峰段，设定各所述波纹板厚度为t且波距为P，各所述波纹板位于所述周向内搭接波形部、周向外搭接波形部、轴向内搭接波形部和轴向外搭接波形部之间的部分波深为d、波谷半径均为R且波峰半径均为R+t，各所述轴向内搭接波形部和各所述轴向外搭接波形部的轴向长度大于小于P，则，
各所述波纹板的所述周向内搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一端的第一波峰半径为R，与所述第一波峰相邻的第一波谷半径为R+t且所述第一波谷的波深为d-t，所述周向内搭接波形部自与所述第一波谷相邻的波峰至所述轴向外搭接波形部的一侧的波深为d、各波谷的半径均为R且各波峰的半径均为R+t；
各所述波纹板的所述周向外搭接波形部位于所述轴向内搭接波形部的一侧的第二波峰半径为R+t，与所述第二波峰相邻的第二波谷半径为R且所述第二波谷的波深为d-t，各所述波纹板的所述周向外搭接波形部位于所述轴向外搭接波形部的一侧的第三波峰半径为R+t，与所述第三波峰相邻的第三波谷半径为R-t且所述第三波谷的波深为d-t，所述周向外搭接波形部自与所述第二波谷相邻的波峰至与所述第三波谷相邻的波峰之间波深为d、各波谷的半径均为R-t且各波峰的半径均为R+2t。
5.如权利要求1所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，各所述周向拼接双层部处沿轴向间隔设置多组连接通孔，各所述连接通孔内穿设抗剪锥套组，所述抗剪锥套组上设置贯通的螺栓过孔，所述螺栓过孔内穿设通过连接螺栓，各连接螺栓的自由端通过螺母固定。
6.如权利要求2、3或5所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，所述抗剪锥套组包括能相互楔合的外锥套和内锥套，所述外锥套内设置直径向下渐缩的内锥孔，所述外锥套的侧壁上设置贯通的周向伸缩狭缝，所述内锥套的外壁上设置能与所述内锥孔匹配楔合的外锥部，所述内锥套的内腔构成所述螺栓过孔，所述外锥套的外径尺寸和所述内锥套的最大外径尺寸均与所述连接通孔的内径尺寸相同设置，所述抗剪锥套组的长度尺寸与所述连接通孔的长度尺寸匹配设置。
7.如权利要求6所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，所述外锥套自所述波纹板的内凹壁向所述波纹板的外凸壁的方向延伸穿入所述连接通孔，所述内锥套自所述波纹板的外凸壁向所述波纹板的内凹壁的方向延伸穿入所述连接通孔，所述内锥套的外锥部穿入且楔合于所述外锥套的内锥孔内。
8.如权利要求7所述的用内外层扣搭法拼接的钢制波纹管，其特征在于，所述连接螺栓的一端位于所述波纹板的内凹壁的内侧位置处套设有凸垫块，所述凸垫块的凸起部顶抵于所述波纹板的内凹壁上，所述凸垫块与所述凸起部相对的端面呈平面设置；所述连接螺栓的另一端位于所述波纹板的外凸壁的外侧位置处套设有凹垫块，所述凹垫块的内凹部顶抵于所述波纹板的外凸壁上，所述凹垫块与所述内凹部相对的端面呈平面设置。
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