CN111396642A - 一种细长折线形的沉管加强结构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细长折线形的沉管加强结构及其加工方法，属于沉管领域，本发明公开的一种细长折线形的沉管加强结构，包括第一管段和第二管段，所述第一管段与所述第二管段为一体，所述第一管段轴线与所述第二管段轴线之间的夹角为锐角；所述第一管段与所述第二管段连接处设置有固定筒，所述固定筒延伸且同时连接所述第一管段与所述第二管段的侧壁，所述固定筒的轴线位于所述第一管段轴线与所述第二管段轴线夹角的角平分线处。环形的固定筒受力效果好，可以承受第一管段和第二管段的弯折变形作用力和扭转力等，使得连接处强度足够，沉管不易折弯变形。

Description

一种细长折线形的沉管加强结构及其加工方法

技术领域

本发明涉及沉管领域，尤其涉及一种细长折线形的沉管加强结构及其加工方法。

背景技术

浮箱吊沉法是比较新的一种管段沉放法。通常在管段上方放4只方形浮箱,用吊索直接将管段系吊，浮箱分成前后两组,每组两只浮箱用钢桁架联成整体,并用锚索将各组浮箱定位，在浮箱顶上安设起吊卷扬机和浮箱定位卷扬机。管段的定位须在其左右前后另用锚索牵拉，其定位卷扬机则设于定位塔的顶部。这一沉放法的主要特点是设备简单，适用于宽度20米以上的大、中型管段。

在沉管安装时，在水域与陆地相接的地方为了更好的连接，该处位置的沉管需要制作成弯折的一体管道，同时为了防锈在管道外壁会覆盖涂层，而该种弯折的沉管安装时容易发生形变使得涂层容易脱落，导致沉管质量受损。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种细长折线形的沉管加强结构，可以加固转折位置，使得不易弯折变形，同时该加强处密封不易被腐蚀，且该处可以方便用于吊装，使得更加不易变形。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种细长折线形的沉管加强结构，包括第一管段和第二管段，所述第一管段与所述第二管段为一体，所述第一管段轴线与所述第二管段轴线之间的夹角为锐角；所述第一管段与所述第二管段连接处设置有固定筒，所述固定筒延伸且同时连接所述第一管段与所述第二管段的侧壁，所述固定筒的轴线位于所述第一管段轴线与所述第二管段轴线夹角的角平分线处。

本发明优选地技术方案在于，所述固定筒外侧壁直径小于或等于所述第一管段的直径。

本发明优选地技术方案在于，所述固定筒未与所述第一管段和第二管段相交的一端的端面与其轴线垂直。

本发明优选地技术方案在于，所述固定筒中部设置有加强板，所述加强板位于所述第一管段与所述第二管段的相交线处，所述加强板一端与所述固定筒一端的端面重合，另一端延伸沿所述第一管段和第二管段的外侧壁与其固定连接。

本发明优选地技术方案在于，还包括密封圈、密封盖板；所述固定筒与所述加强板一端设置有限位阶梯，所述密封盖板一侧设置有与所述限位阶梯相匹配的凸台，所述密封圈套接于所述凸台的外侧壁，所述密封圈挤压与所述限位阶梯与所述凸台之间。

本发明优选地技术方案在于，所述加强板与所述固定筒连接的两侧均设置有U型过线管，所述U型过线管同时贯穿所述加强板及其两侧的固定筒的侧壁。

一种细长折线形的沉管加强结构的加工方法，包括步骤S00：将一与第一管段同样材质的钢管切割成相匹配的外形制成固定筒，将固定筒卡接在第一管段与所述第二管段的连接处，先将固定筒的内侧与第一管段和第二管段焊接，然后焊接所述固定筒的外侧壁；步骤S10：将加强板切割成合适的外形，卡接放入所述固定筒中，先将加强板焊接在所述第一管段和所述第二管段的连接处，然后将所述加强板与固定筒内侧壁焊接；步骤S20：U型过线管切割成两段，将其一端从固定筒的内部插入固定筒的侧壁中，另一端插入加强板的通孔中，将其焊接固定密封，将两段焊接在固定板的两侧；步骤S30：将密封圈和密封盖板安装在固定筒一端。

本发明优选地技术方案在于，在步骤S00中，焊接固定筒的内侧时需要焊接足够的焊点，使得强度足够高，而焊接固定筒的外侧时尽可能减少焊点。

本发明优选地技术方案在于，在步骤步骤S00中，所述固定筒的一端先切割加工出了限位阶梯，同样在步骤S10中，所述加强板的一端也先加工出了限位阶梯。

本发明优选地技术方案在于，在步骤步骤S00中，所述固定筒的一端切割后将其表面打磨光滑，以去除切割导致的台阶和裂纹。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种细长折线形的沉管加强结构，包括第一管段和第二管段，所述第一管段与所述第二管段为一体，所述第一管段轴线与所述第二管段轴线之间的夹角为锐角；所述第一管段与所述第二管段连接处设置有固定筒，所述固定筒延伸且同时连接所述第一管段与所述第二管段的侧壁，所述固定筒的轴线位于所述第一管段轴线与所述第二管段轴线夹角的角平分线处。环形的固定筒受力效果好，可以承受第一管段和第二管段的弯折变形作用力和扭转力等，使得连接处强度足够，沉管不易折弯变形。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的细长折线形的沉管加强结构连接处结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的细长折线形的沉管加强结构整体的示意图；

图中：

11、第一管段；12、第二管段；2、固定筒；3、密封盖板；4、密封圈；5、加强板；6、U型过线管；21、限位阶梯；31、凸台。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例中提供的一种细长折线形的沉管加强结构，包括第一管段11和第二管段12，所述第一管段11与所述第二管段12为一体，所述第一管段11轴线与所述第二管段12轴线之间的夹角为锐角；所述第一管段11与所述第二管段12连接处设置有固定筒2，所述固定筒2延伸且同时连接所述第一管段11与所述第二管段12的侧壁，所述固定筒2的轴线位于所述第一管段11轴线与所述第二管段12轴线夹角的角平分线处。将同等材质的钢管通过相贯线切割的方式制成固定筒2，将固定筒2焊接固定在第一管段11和第二管段12的连接处。第一管段11与第二管段12的弯折和扭转的作用力大部分都是作用于固定筒2的径向，而固定筒2的径向承力能力在各个方向都比较强，第一管段11与第二管段12的主要作用力为弯折力，而固定筒2通过相贯线切割后在弯折力方向具有较大的长度，使得该方向的承力能力更强，从而可以更好的抵抗弯折作用力。通过固定筒2的作用可以在第一管段11和第二管段12的连接处构成多个力矩三角形，从而受力效果更好。

优选的，所述固定筒2外侧壁直径小于或等于所述第一管段11的直径。在强度足够时，固定筒2外侧壁直径越小越好，可以节约大量的材料，固定筒2外侧壁直径小于或等于所述第一管段11的直径，使得固定筒2的相贯线是完整的，从而使得连接的强度更高。

优选的，所述固定筒2未与所述第一管段11和第二管段12相交的一端的端面与其轴线垂直。使得第一管段11的轴线、第二管段12的轴线以及两者在固定筒2端面的投影构成等腰三角形，从而使得固定筒2各位置抵抗弯折作用力的效果基本一致，使得受力更加均匀。

为了进一步提高抵抗变形的能力，所述固定筒2中部设置有加强板5，所述加强板5位于所述第一管段11与所述第二管段12的相交线处，所述加强板5一端与所述固定筒2一端的端面重合，另一端延伸沿所述第一管段11和第二管段12的外侧壁与其固定连接。加强板5可以对第一管段11和第二管段12的连接处进一步加固，同时加强板5固定在固定筒2中，可以使得固定筒2抵抗变形的能力进一步提升。

为了保护焊接处不易被腐蚀生锈，还包括密封圈4、密封盖板3；所述固定筒2与所述加强板5一端设置有限位阶梯21，所述密封盖板3一侧设置有与所述限位阶梯21相匹配的凸台31，所述密封圈4套接于所述凸台31的外侧壁，所述密封圈4挤压与所述限位阶梯21与所述凸台31之间。通过水密法将密封盖板3紧密的压紧固定在固定筒2一端，从而挤压密封圈4使得不易漏水，固定板的焊接位置均位于固定筒2内，而固定筒2的主要焊接部分也位于内侧，将固定筒2内部密封，使得焊接部分更不容易被腐蚀和生锈，从而使得焊接部具有足够的强度。

优选的，为了方便吊装，所述加强板5与所述固定筒2连接的两侧均设置有U型过线管6，所述U型过线管6同时贯穿所述加强板5及其两侧的固定筒2的侧壁。U型过线管6焊接密封，使得水流不会进入固定筒2中，同时U型过线管6的设置使得吊装的缆绳可以连接固定筒2和加强板5，吊装时具有足够强度，且吊装时连接在该部位也可以较好的保护第一管段11和第二管段12不易变形。

一种细长折线形的沉管加强结构的加工方法，包括步骤S00：将一与第一管段11同样材质的钢管切割成相匹配的外形制成固定筒2，将固定筒2卡接在第一管段11与所述第二管段12的连接处，先将固定筒2的内侧与第一管段11和第二管段12焊接，然后焊接所述固定筒2的外侧壁；步骤S10：将加强板5切割成合适的外形，卡接放入所述固定筒2中，先将加强板5焊接在所述第一管段11和所述第二管段12的连接处，然后将所述加强板5与固定筒2内侧壁焊接；步骤S20：U型过线管6切割成两段，将其一端从固定筒2的内部插入固定筒2的侧壁中，另一端插入加强板5的通孔中，将其焊接固定密封，将两段焊接在固定板的两侧；步骤S30：将密封圈4和密封盖板3安装在固定筒2一端。先将固定筒2安装，利用固定筒2的相贯线可以方便将固定筒2定位，使得其安装位置符合要求，然后再安装加强板5使得加强板5可以安装的合适位置，最后安装U型过线管6，需要采用两段拼接的方式安装，使得安装方便。

优选的，在步骤S00中，焊接固定筒2的内侧时需要焊接足够的焊点，使得强度足够高，而焊接固定筒2的外侧时尽可能减少焊点。固定筒2内部处于密封环境，不容易被腐蚀，因此采用较多的焊点保证焊接强度和密封性，而外部尽可能减少焊点，避免脱焊或其他原因导致腐蚀加快的问题。

优选的，在步骤步骤S00中，所述固定筒2的一端先切割加工出了限位阶梯21，同样在步骤S10中，所述加强板5的一端也先加工出了限位阶梯21。优选的，在步骤步骤S00中，所述固定筒2的一端切割后将其表面打磨光滑，以去除切割导致的台阶和裂纹。端面打磨光滑使得减少应力集中在裂纹处而导致固定筒2损坏的问题，提高固定筒2的强度。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种细长折线形的沉管加强结构，包括第一管段(11)和第二管段(12)，所述第一管段(11)与所述第二管段(12)为一体，所述第一管段(11)轴线与所述第二管段(12)轴线之间的夹角为锐角；其特征在于：

所述第一管段(11)与所述第二管段(12)连接处设置有固定筒(2)，所述固定筒(2)延伸且同时连接所述第一管段(11)与所述第二管段(12)的侧壁，所述固定筒(2)的轴线位于所述第一管段(11)轴线与所述第二管段(12)轴线夹角的角平分线处。

2.根据权利要求1所述的细长折线形的沉管加强结构，其特征在于：

所述固定筒(2)外侧壁直径小于或等于所述第一管段(11)的直径。

3.根据权利要求1所述的细长折线形的沉管加强结构，其特征在于：

所述固定筒(2)未与所述第一管段(11)和第二管段(12)相交的一端的端面与其轴线垂直。

4.根据权利要求3所述的细长折线形的沉管加强结构，其特征在于：

所述固定筒(2)中部设置有加强板(5)，所述加强板(5)位于所述第一管段(11)与所述第二管段(12)的相交线处，所述加强板(5)一端与所述固定筒(2)一端的端面重合，另一端延伸沿所述第一管段(11)和第二管段(12)的外侧壁与其固定连接。

5.根据权利要求4所述的细长折线形的沉管加强结构，其特征在于：

还包括密封圈(4)、密封盖板(3)；

所述固定筒(2)与所述加强板(5)一端设置有限位阶梯(21)，所述密封盖板(3)一侧设置有与所述限位阶梯(21)相匹配的凸台(31)，所述密封圈(4)套接于所述凸台(31)的外侧壁，所述密封圈(4)挤压与所述限位阶梯(21)与所述凸台(31)之间。

6.根据权利要求5所述的细长折线形的沉管加强结构，其特征在于：

所述加强板(5)与所述固定筒(2)连接的两侧均设置有U型过线管(6)，所述U型过线管(6)同时贯穿所述加强板(5)及其两侧的固定筒(2)的侧壁。

7.一种细长折线形的沉管加强结构的加工方法，其特征在于：

包括步骤S00：将一与第一管段(11)同样材质的钢管切割成相匹配的外形制成固定筒(2)，将固定筒(2)卡接在第一管段(11)与所述第二管段(12)的连接处，先将固定筒(2)的内侧与第一管段(11)和第二管段(12)焊接，然后焊接所述固定筒(2)的外侧壁；

步骤S10：将加强板(5)切割成合适的外形，卡接放入所述固定筒(2)中，先将加强板(5)焊接在所述第一管段(11)和所述第二管段(12)的连接处，然后将所述加强板(5)与固定筒(2)内侧壁焊接；

步骤S20：U型过线管(6)切割成两段，将其一端从固定筒(2)的内部插入固定筒(2)的侧壁中，另一端插入加强板(5)的通孔中，将其焊接固定密封，将两段焊接在固定板的两侧；

步骤S30：将密封圈(4)和密封盖板(3)安装在固定筒(2)一端。

8.根据权利要求7所述的细长折线形的沉管加强结构的加工方法，其特征在于：

在步骤S00中，焊接固定筒(2)的内侧时需要焊接足够的焊点，使得强度足够高，而焊接固定筒(2)的外侧时尽可能减少焊点。

9.根据权利要求7所述的细长折线形的沉管加强结构的加工方法，其特征在于：

在步骤步骤S00中，所述固定筒(2)的一端先切割加工出了限位阶梯(21)，同样在步骤S10中，所述加强板(5)的一端也先加工出了限位阶梯(21)。

10.根据权利要求7所述的细长折线形的沉管加强结构的加工方法，其特征在于：

在步骤步骤S00中，所述固定筒(2)的一端切割后将其表面打磨光滑，以去除切割导致的台阶和裂纹。

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