CN107990055B - 可调管道沉降器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道与水工构筑物连接处的防沉降装置，具体涉及一种可调管道沉降器，包括止土环、可旋转支座、连接弹簧、滑道、止水橡胶管、套管，其特点是：止土环紧贴钢筋混凝土管道壁，通过止土环翼环防止构筑物外部的土进入内部，止土环和构筑物之间布置止水橡胶管，通过止水橡胶管防止构筑物外部的地下水渗入，可旋转支座与止土环套环通过滑道相连，两个可旋转支座之间通过弹簧相连，可旋转支座可沿滑道张开或合拢，以达到根据沉降量进行自动调节的目的。可旋转支座支撑于椭圆形套管上。该装置在管道或者构筑物发生沉降时可以实现自动调节，具有施工维护简便，调节能力强的特点。

Description

可调管道沉降器及其工作方法

技术领域

本发明涉及水工结构领域，特别是涉及解决管道不均匀沉降技术，即一种可调管道沉降器及其工作方法。

背景技术

随着近些年市政建设的快速发展，有些给排水管道敷设在松软土质区域。松软土组成主要为淤泥质土、粉质粘土及淤泥夹层等，有些为近几年吹填而成。其特征为天然含水量大、压缩性高、强度低、沉降很大。部分投入使用的管线出现了断裂、破损，有的管道发生不均匀沉降使得管道内水的流态发生改变，有的管道破裂导致的次生危害很可能波及铁路行车安全。

管道敷设技术的核心技术就是如何提高管道抗不均匀沉降的能力，管道不均匀沉降发生在地质条件突变或者与检查井、泵房等构筑物连接的地方。

目前减小管道不均匀沉降的措施一方面是对管道及构筑物基础进行处理，另一方面是在管道和构筑物连接处采用柔性填料材料，这两种措施调节不均匀沉降的效果有限，且其结构复杂、装拆不易，增加了工程造价。

发明内容

本发明的目的在于针对常见松软土质地区给排水管道敷设过程中不均匀沉降问题，提供一种可调管道沉降器及其工作方法，这种可调管道沉降器可解决管道与构筑物不均沉降问题，是一种适用于松软土地区的管道与构筑物连接的可靠做法；该装置在管道或者构筑物发生沉降时可以实现自动调节，具有施工维护简便，调节能力强的特点。

本发明的技术方案：本发明所涉及的一种可调管道沉降器，包括管道和套管，套管预埋在管道与构筑物连接处，其特征在于：管道与套管之间的空间内设置有至少两个可旋转支座；所述可旋转支座一端以管道为轴，另一端与套管内壁滑动配合，可旋转支座之间通过弹簧连接,可旋转支座根据沉降量张开或合拢自动调节。

所述管道外壁安装止土环；所述止土环包括防止构筑物外部的土进入内部的翼环以及顶端与翼环连接的套环，套环紧贴管道外壁，止土环翼环和构筑物之间布置防止构筑物外部的地下水渗入的止水橡胶管；所述止土环和套管之间的空间内设置有至少两个可旋转支座；所述可旋转支座的一端与止土环套环通过套环外部设置的滑道相连，另一端支撑于套管内壁呈滑动配合，可旋转支座能够根据沉降量沿滑道张开或合拢，利用弹簧进行自动调节。

所述止土环套环外部预先设置滑道，可旋转支座通过滑道和止土环套环连接。可旋转支座用于支撑管道，两个可旋转支座对称布置于管道下方，之间设有弹簧，可旋转支座在管道发生不均匀沉降或构筑物发生不均匀沉降时自动调节，起到支撑作用，防止管道不均匀沉降。在构筑物和管道连接处预埋套管，可旋转支座支撑于套管之上。

所述的止土环的翼环和套环在套环端部相连成整体；所述止土环为能够扣合成环形的分体式结构，止土环扣合在管道外壁后通过螺栓固定，使其紧贴于管道外壁。

所述的止土环优选为不锈钢环。止土环分为套环和翼环，翼环为圆环形，套环为环形，二者在套环端部相连成整体。止土环套环紧贴于管道壁设置。止土环套环整体为两个半环相扣，通过拧紧两侧螺栓，使其紧贴于管道壁设置。

所述的止水橡胶管未安装前原状为圆形管状，设置于止土环翼环和水工构筑物外壁之间，受到挤压变形成为椭圆形；止水橡胶管通过铆钉与止土环翼环连接。

所述的止水橡胶管优选为三元乙丙橡胶。

所述止土环和套管的靠近构筑物内部的一端通过填充柔性填缝材料密封。

所述的可旋转支座优选为不锈钢。可根据设计沉降量选用不同型号，实现调节不同沉降量的需求。

所述的套管优选为钢材，其截面形状为椭圆形，使得可旋转支座可以在管道或构筑物发生沉降时通过转动来进行调节。套管预先浇固于构筑物外壁。套管尺寸根据管道型号以及沉降量来确定。

本发明所涉及的可调管道沉降器调节不均匀沉降的实现方法是：在管道和构筑物连接处安装本发明所涉及的可调管道沉降器，该管道沉降器安装于管道和构筑物连接处，当管道相对于构筑物发生不均匀沉降时，管道沉降器的可旋转支座即两个不锈钢片角度变大，向外张开，使得连接处管道自动下沉；当构筑物相对于管道发生沉降时，管道沉降器的可旋转支座即两个不锈钢片角度变小，同时在弹簧的作用下向内收拢，使得连接处管道自动上升。由此，可调管道沉降器可以充分实现管道和构筑物连接处的不均匀沉降调节。可调管道沉降器可根据设计沉降量选用不同型号，满足不同情况的调节需求。构筑物内部存水时采用柔性材料封堵，但是此材料不能影响可旋转支座自动调节。

本发明和现有的技术相比有如下优点：本发明在管道和构筑物连接处安装一个可调管道沉降器，通过可旋转支座，自动调节管道不均匀沉降，防止构筑物外地下水流入，阻止构筑物外部的土进入内部。由于本发明所涉及的滑道和弹簧，该管道沉降器可适应管道和构筑物之间产生向上或向下的相对位移，具有广泛的适用性。本发明所涉及的管道沉降器有较高的灵敏度，可以自动实现变形，利用可旋转支座角度的变化，同时借助椭圆形的接触面和椭圆形可旋转支座，达到消除不均匀沉降影响的目的。可旋转支座和管道利用止土环和滑道相连，均采用不锈钢制品，便于安装、耐久性好，可以实现管道与构筑物连接处自动位移，减小不均匀沉降对管线产生的影响，并且该支座具有较好的抗压、抗弯、抗剪承载力，具有广泛的适用性。本发明使用可旋转支座，耐久性好，调节能力强，可以满足目前的工程需求。

附图说明

附图说明一方面可以更直观的描述本管道沉降器的细节构造，另一方面借助附图说明具体实施方式。

图1是管道沉降器整体剖面图。

图2是止土环立体图。

图3是可旋转支座详图。

图中标记说明：1、管道 ，2、止水橡胶管，3、止土环，3-1、止土环翼环，3-2、止土环套环，4、弹簧，5、构筑物，6、可旋转支座，7、柔性填缝材料，8、套管，9、滑道，10、螺栓，11、铆钉。

具体实施方式

结合附图对本发明的一种实施方式进一步说明。

实施例：如图1至图3所示，一种可调管道沉降器，包括管道1和套管8，套管8预埋在管道1与构筑物连接处，其特征在于：管道1与套管8之间的空间内设置有至少两个可旋转支座6；所述可旋转支座6一端以管道1为轴，另一端与套管8内壁滑动配合，可旋转支座6之间通过弹簧4连接,可旋转支座6根据沉降量张开或合拢自动调节。

所述管道1外壁安装止土环3；所述止土环3包括防止构筑物5外部的土进入内部的翼环3-1以及顶端与翼环3-1连接的套环3-2，套环3-2紧贴管道1外壁，止土环翼环3-1和构筑物5之间布置防止构筑物外部的地下水渗入的止水橡胶管2；所述止土环3和套管8之间的空间内设置有至少两个可旋转支座6；所述可旋转支座6的一端与止土环套环3-2通过套环外部设置的滑道9相连，另一端支撑于套管8内壁呈滑动配合，可旋转支座6能够根据沉降量沿滑道9张开或合拢，利用弹簧4进行自动调节。

止土环套环3-2外部预先设置滑道9，可旋转支座6通过滑道9和止土环套环3-2连接。可旋转支座6用于支撑管道1，两个可旋转支座6对称布置于管道1下方，内设有弹簧4，可旋转支座6在管道1发生不均匀沉降或构筑物发生不均匀沉降时自动调节，起到支撑作用，防止管道1不均匀沉降。在构筑物和管道1连接处预埋套管，可旋转支座6支撑于套管8之上。

所述的止土环3优选为不锈钢环。止土环分为翼环3-1和套环3-2，翼环3-1为圆环形，套环3-2为环形，二者在套环端部相连成整体。套环3-2根据管道直径选取。止土环套环3-2整体为两个半环相扣，通过拧紧两侧螺栓10，使其紧贴于管道1壁设置。

所述的止水橡胶管2未安装前原状为圆形管状，设置于止土环翼环3-1和构筑物5外壁之间，受到挤压变形成为椭圆形；止水橡胶管2通过铆钉11与止土环翼环3-1连接。

所述的止水橡胶管2优选为三元乙丙橡胶。

所述止土环3和套管8的靠近构筑物5内部的一端通过填充柔性填缝材料7密封。

所述的可旋转支座6优选为不锈钢。可根据设计沉降量选用不同型号，实现调节不同沉降量的需求。

所述的套管8优选为钢材，所述的套管8截面形状为椭圆形，使得可旋转支座6可以在管道或构筑物发生沉降时通过转动来进行调节；套管8尺寸根据管道1型号以及沉降量来确定。套管8预先浇固于构筑物外壁5。

所述管道1为钢筋混凝土管道。

本发明所涉及的可调管道沉降器安装方法是：在管道1和构筑物5连接处安装本发明所涉及的可调管道沉降器。止土环3的两个半环相扣于管道1外壁，通过拧紧两侧螺栓10，使其紧贴于管道1外壁设置。在止土环翼环3-1和构筑物5之间设置止水橡胶管2，通过铆钉11将其固定。止土环套环3-2外设置有可旋转支座6，二者通过滑道9相连，构筑物5外壁预埋椭圆形套管8，可旋转支座6支撑于套管8上。待可调管道沉降器安装完成即可实现自动调节不均匀沉降功能。

本发明所涉及的可调管道沉降器调节不均匀沉降的实现方法是：在管道1和构筑物5连接处安装本发明所涉及的可调管道沉降器，该管道沉降器安装于管道1和构筑物5连接处，当管道1相对于构筑物5发生不均匀沉降时，管道沉降器的可旋转支座6即两个不锈钢片角度变大，向外张开，使得连接处管道1自动下沉；当构筑物5相对于管道1发生沉降时，管道沉降器的可旋转支座6即两个不锈钢片角度变小，同时在弹簧4的作用下向内收拢，使得连接处管道1自动上升。由此，可调管道沉降器可以充分实现管道1和构筑物5连接处的不均匀沉降调节。可调管道沉降器可根据设计沉降量选用不同型号，满足不同情况的调节需求。构筑物5内部存水时采用柔性材料封堵，但是此材料不能影响可旋转支座自动调节。

Claims (6)

1.一种可调管道沉降器，包括管道(1)，其特征在于：管道(1)外壁四周为防水防土的腔体，腔体内设置有至少两个可旋转支座(6)；所述可旋转支座(6)一端以管道(1)为轴，另一端与腔体外侧内壁滑动配合，可旋转支座(6)之间通过弹簧(4)连接,可旋转支座(6)根据沉降量张开或合拢自动调节；所述腔体由止土环(3)和套管(8)构成；所述止土环(3)包括防止构筑物(5)外部的土进入内部的翼环(3-1)以及顶端与翼环(3-1)连接的套环(3-2)，套环(3-2)紧贴管道(1)外壁，止土环翼环(3-1)和构筑物(5)之间布置防止构筑物外部的地下水渗入的止水橡胶管(2)，止土环(3)和套管(8)之间构成腔体；所述可旋转支座(6)的一端与止土环套环(3-2)通过套环外部设置的滑道(9)相连，另一端支撑于套管(8)内壁呈滑动配合，可旋转支座(6)能够根据沉降量沿滑道(9)张开或合拢，进行自动调节。

2.根据权利要求1所述的可调管道沉降器，其特征在于：所述的止土环(3)的翼环(3-1)和套环(3-2)在套环端部相连成整体；所述止土环(3)为能够扣合成环形的分体式结构，止土环(3)扣合在管道(1)外壁后通过螺栓(10)固定，使其紧贴于管道(1)外壁。

3.根据权利要求1所述的可调管道沉降器，其特征在于：所述的止水橡胶管(2)未安装前原状为圆形管状，设置于止土环翼环(3-1)和水工构筑物外壁(5)之间，受到挤压变形成为椭圆形；止水橡胶管(2)通过铆钉(11)与止土环翼环(3-1)连接。

4.根据权利要求1所述的可调管道沉降器，其特征在于：所述止土环(3)和套管(8)的靠近构筑物(5)内侧一端通过填充柔性填缝材料(7)密封。

5.根据权利要求1所述的可调管道沉降器，其特征在于：所述的套管(8)截面形状为椭圆形，使得可旋转支座(6)可以在管道或构筑物发生沉降时通过转动来进行调节；套管(8)尺寸根据管道(1)型号以及沉降量来确定。

6.根据权利要求1所述的可调管道沉降器，其特征在于：所述套管(8)浇固于构筑物外壁。