CN112212107A - 一种预应力用塑料波纹管接头及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预应力用塑料波纹管接头及其安装方法，包括接头本体，所述接头本体两端分别和两节预应力用塑料波纹管管节连接，还包括热缩套管和密封圈，所述热缩套管包覆在接头本体外圆周且延伸包覆至所述塑料波纹管管节的外壁，所述接头本体和所述塑料波纹管管节配合的内壁设置为从浅到深直径逐渐减小的锥形结构。本发明的结构及其安装方法简单，能够解决管道密封问题的同时，并使连接处具有一定的柔韧性，极大程度提高了预应力用塑料波纹管道连接的质量，更符合实际工况的应用，更为管道内预应力钢束的电气监测提供了基础保障。

Description

一种预应力用塑料波纹管接头及其安装方法

技术领域

本发明属于预应力施工领域，一种预应力用塑料波纹管接头及其安装方法。

背景技术

预应力用波纹管主要分为两大类：一、金属波纹管，二、塑料波纹管。金属波纹管是以金属钢带为原材料，通过绕制+压制成型工艺制造而成，密封性及耐腐蚀性都有所欠缺。塑料波纹管则是通过模具一次挤塑成型，水密性及气密性很好，形成的密闭空间，不仅提升了管道内预应力筋耐久性，而且为预应力钢束电气监测提供了条件。塑料波纹管的摩擦系数低于金属波纹管，降低了预应力束在受力过程中的摩擦损失，所以塑料波纹管的应用对提升预应力管道技术具有积极的促进作用。在应用塑料波纹管道形成密闭空间时，两节管间的连接问题需要解决，需保证连接的节点同样具有良好的密闭性。

现有技术中已有较多波纹管连接节点的结构，如中国专利CN205136927U公开的一种连接竹节状预应力塑料管带排气管的圆管密封接头，圆管密封接头是由第一半圆管和第二半圆管对接组成；在第一半圆管外缘有排气管；第一半圆管和第二半圆管内圈分别有两个大环形凹槽、两个小环形凹槽和密封垫凹槽；在每个大环形凹槽两侧分别有一个密封垫凹槽；两个大环形凹槽分别包裹竹节状预应力塑料管端部大环形筋上；两个小环形凹槽分别包裹竹节状预应力塑料管端部小环形筋上；在密封垫凹槽内分别装有密封垫。

上述结构或现行标准JT/T 529-2016《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》提到的圆形管节接头存在以下不足：一、零件较多，由有排气孔半圆卡瓣(卡瓣需开密封圈槽、卡槽和排气孔，需单独开模制造)、由无排气孔半圆卡瓣(卡瓣需开密封圈槽和卡槽，需单独开模制造)、密封圈(该密封圈为异型密封圈，需单独开模制造)、两个锁紧楔形插板(需单独开模制造)组成，结构复杂，需开模4个；二、采用两瓣式密封，密封失效风险扩大，两瓣的密封圈配合都要求高；三、锁紧楔形插板较为薄弱，使用时，完全靠两块较薄的锁紧楔形插板将密封圈压缩，使两个半圆卡瓣扣合，折角处集中受力，导致折角处变形或开裂，密封失效；四、锁紧楔形插板安装困难，当先安装一侧的锁紧楔形插板后，由于安装的一边压紧，导致另一半翘起，再安装另一边时困难，需两块锁紧楔形插板的安装同时跟进；五、整体结构应用时，受力不合理。组装后管道内进行水压或气压密闭性检测时，管道内部形成环形外挤力，通过两半圆卡瓣传至锁紧楔形插板集中受力增大，易使锁紧楔形插板变形，密封失效；六、整体结构柔性差，预应力管道在设计、安装应用时，不可能是一条直线，存在一定角度的弯曲，弯曲时受的是横向力，该结构扣合受力为纵向力(即两半圆卡瓣和锁紧楔形插板为纵向刚性连接)，不能适应实际应用中受到的横向载荷。

现行标准JT/T 529-2016《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》提到的扁形管节接头与圆形管节接头结构形式及连接原理都不一样，存在以下不足：一、同样存在零件较多，由扁形三通(需单独开模制造)、扁形直通(需单独开模制造)、两个扁形卡箍(需单独开模制造)组成，结构复杂，需开模4个；二、水密性和气密性均不可靠，连接处为扁形卡箍分别与扁形塑料管管节、扁形三通、扁形直通的直接面接触，没有密封措施。

综上所述，解决在两节塑料波纹管间的连接，把塑料波纹管的作用得到较大发挥，既要使两节波纹管连接既有良好密封性，又要有良好的柔韧性。对于生产及施工成本而言，要使结构简单，易制造，易安装。

发明内容

本发明提供一种预应力用塑料波纹管接头及其安装方法，该结构及其安装方法简单，能够解决管道密封问题的同时，并使连接处具有一定的柔韧性，能较好地降低安装误差对施工的影响，极大程度提高了预应力用塑料波纹管道连接的质量，更符合实际工况的应用，更为管道内预应力钢束的电气监测提供了基础保障。

本发明的技术方案如下：

一种预应力用塑料波纹管接头，包括接头本体，所述接头本体两端分别和两个预连接的塑料波纹管管节连接，还包括热缩套管和密封圈，所述热缩套管包覆在接头本体外圆周且延伸包覆至所述塑料波纹管管节的外壁，所述接头本体和所述塑料波纹管管节配合的内壁设置为从浅到深直径逐渐减小的锥形结构；

所述塑料波纹管管节的第一波峰顶部和所述接头本体为过盈配合连接，所述塑料波纹管管节的第二波峰顶部和所述接头本体为间隙配合连接，第一波峰定义为最深处的波峰，第二波峰定义为第二深的波峰；

所述接头本体内壁的轴向中部设置有内凸台，所述内凸台和塑料波纹管管节的最里侧的波峰的侧壁通过密封圈密封抵接。

本发明通过热缩套管和接头本体的组合密封，采用双重密封，密封性能好。

本发明采用接头本体两处地方分别采用过盈配合和间隙配合，既保证了密封性能，有保证了柔性。连接处存在间隙配合或柔性连接、整个系统为环向受力，使整体系统具有一定的抗冲击性、柔韧性、抗弯性、施工的便利性，而使管道系统的密封性在应用时更为可靠，易于推广和应用。

本发明采用整体式的接头本体，相比原来结构需开3～4个模具，该连接头只需开1个模具即可，结构也简单、成本低，易于推广应用。

优选的，所述密封圈内径与塑料波纹管管节的波谷的外径为过盈配合，所述密封圈套接在塑料波纹管管节的波谷上时的外径大于所述塑料波纹管管节的波峰外径，所述密封圈的外径与接头本体3内部为过盈配合，密封圈内壁和外壁均采用过盈配合，保证密封性能。

优选的，所述密封圈为O型橡胶或硅胶密封圈中的一种。结构简单，安装方便，成本低。

优选的，所述接头本体任意一侧单边套住所述塑料波纹管管节的波峰数量为2个以上，更好的保证密封性能。

优选的，所述热缩套管内壁涂覆有热熔胶，热缩套管内壁含有热熔胶，安装后紧紧与塑料波纹管管节和接头本体贴合，不仅可以加强整个连接系统抗纵向力、横向力的能力，而且起到了二重密封的作用。所述热缩套管安装后的包裹范围需大于接头本体的任一侧单边外的至少一个塑料波纹管管节的波峰，进一步提高连接的密封性能。

优选的，所述内凸台构造为设置在所述接头本体内壁上的整环形结构，结构简单，便于加工，成本低。

优选的，所述接头本体为塑料制品，成本低，柔性好，便于安装

优选的，所述内凸台构造为设置在所述接头本体内壁上的轴向设置的内凸肋台，所述内凸肋台数量为3个以上，所述内凸肋台均布设置在圆周面上，采用肋条形式，结构简化，内凸台体积更小，便于轻量化。

此外，本发明还提供一种预应力用塑料波纹管接头的安装方法，包括如下步骤：

步骤一：先把一侧的预连接的塑料波纹管管节的一端的波谷位置套上密封圈；

步骤二：把套上密封圈的塑料波纹管管节整体插入接头本体，保证密封圈插入至接头本体的内凸台位置使得内凸台顶住密封圈为止；

步骤三：将另一侧的塑料波纹管管节的一端的波谷套上密封圈，然后整体插入接头本体，保证密封圈插入至接头本体的内凸台位置使得内凸台顶住密封圈为止；

步骤四：套入热缩套管至接头本体外壁和预连接的两个塑料波纹管管节外壁上，用工具使热缩套管收缩，同时把接头本体与塑料波纹管管节包裹成一个整体。

本发明所述的方法通过利用波纹管具有波峰波谷的特点，在连接处波纹管两头的波峰或波谷套上密封套或密封圈，与连接头配合形成环向密封，且密封套、密封圈和热缩套管均可选用市场上已有的标准件即可将两节圆形塑料波纹管管节连接并密封。

能采用相同的原理，同时适应圆形塑料管管节和扁形塑料管管节，该结构及方法具有较大的应用价值。

优选的，步骤四中，所述热缩套管的包裹范围需大于所述接头本体任意一侧单边外的至少一个塑料波纹管管节的波峰，采用波峰进行过盈密封配合，进一步确保连接的密封性能，

本发明的有益效果是：

1、该预应力塑料波纹管圆形无排气孔连接头，通过热缩套管和接头本体的组合密封，采用双重密封，密封性能好、结构也简单、成本低。

2、相比原来结构需开3～4个模具，该连接头只需开圆形无排气孔接头的1个模具即可。

3、本发明所述的安装方法通过利用波纹管具有波峰波谷的特点，在连接处波纹管两头的波峰或波谷套上密封套或密封圈，与连接头配合形成环向密封，且密封套、密封圈和热缩套管均可选用市场上已有的标准件即可将两节圆形塑料波纹管管节连接并密封。

4、本发明的连接处存在间隙配合或柔性连接、整个系统为环向受力，使整体系统具有一定的抗冲击性、柔韧性、抗弯性、施工的便利性，从而使管道系统的密封性在应用时更为可靠，易于推广和应用。

5、本发明的结构能采用相同的原理，同时适应圆形塑料管管节和扁形塑料管管节，该结构及方法具有较大的应用价值，易于推广和应用。

附图说明

图1是本发明所述的一种预应力用塑料波纹管接头的结构示意图。

图2是本发明所述的接头本体的剖视结构示意图。

图3是本发明所述的密封圈安装在塑料波纹管管节上的结构示意图。

图4是本发明所述的密封圈的结构示意图。

图5是本发明的实施例3的接头本体的立体结构示意图。

图6是本发明的实施例5的密封套的结构示意图。

图7是本发明的实施例5的密封套安装在塑料波纹管管节上的结构图。

图8是本发明的实施例5的整体结构示意图。

图9是本发明的实施例6的整体结构示意图。

图10是本发明的实施例7中塑料波纹管管节的结构示意图。

图11是本发明的实施例7中接头本体的结构示意图。

图12是本发明的实施例2中接头本体的立体结构示意图。

图中：1-塑料波纹管管节，11-第一波峰，12-第二波峰，2-热缩套管，3-接头本体，31-内凸台，32-排气孔，4-密封圈，5-密封套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”，“下”，“前”，“后”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结构必须具有的特定方位、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。

实施例1：

如图1和图2所示，所示，一种预应力用塑料波纹管接头，包括接头本体3，所述接头本体3两端分别和两个预连接的塑料波纹管管节1连接，还包括热缩套管2和密封圈4，所述热缩套管2包覆在接头本体3外圆周且延伸包覆至所述塑料波纹管管节1的外壁，所述接头本体3和所述塑料波纹管管节1配合的内壁设置为从浅到深直径逐渐减小的锥形结构，所述塑料波纹管管节1的第一波峰11顶部和所述接头本体3为过盈配合连接，所述塑料波纹管管节1的第二波峰12顶部和所述接头本体3为间隙配合连接，所述接头本体3内壁的轴向中部设置有内凸台31，所述内凸台31和塑料波纹管管节1的最里侧的波峰的侧壁通过密封圈4密封抵接。

实施例2：

如图1和图2所示，一种预应力用塑料波纹管接头，包括接头本体3，所述接头本体3两端分别和两个预连接的塑料波纹管管节1连接。

本实施例中塑料波纹管管节1为圆形塑料波纹管管节1，接头本体3构造为圆形无排气孔接头。

本实施例还包括热缩套管2和密封圈4，所述热缩套管2包覆在接头本体3外圆周且延伸包覆至所述塑料波纹管管节1的外壁，所述接头本体3和所述塑料波纹管管节1配合的内壁设置为从浅到深直径逐渐减小的锥形结构；

如图2和图3所示，塑料波纹管管节1的第一波峰11顶部和所述接头本体3为过盈配合连接，即φA＞φF，以方便塑料波纹管管节1插入接头本体3；塑料波纹管管节1的第二波峰12顶部和所述接头本体3为间隙配合连接，即φB＜φF，以利于卡紧塑料波纹管管节1，第一波峰11定义为最深处的波峰，第二波峰定义为第二深的波峰；

所述接头本体3内壁的轴向中部设置有内凸台31，所述内凸台31和塑料波纹管管节1的最里侧的波峰的侧壁通过密封圈4密封抵接。

本实施例通过热缩套管2和接头本体3的组合密封，采用双重密封，密封性能好。

本实施例采用接头本体3两处地方分别采用过盈配合和间隙配合，既保证了密封性能，有保证了柔性。连接处存在间隙配合或柔性连接、整个系统为环向受力，使整体系统具有一定的抗冲击性、柔韧性、抗弯性、施工的便利性，而使管道系统的密封性在应用时更为可靠，易于推广和应用。

本实施例采用整体式的接头本体3，相比原来结构需开3～4个模具，该连接头只需开1个模具即可，结构也简单、成本低，易于推广应用。

如图2～图4所示，本实施例中，所述密封圈4内径与塑料波纹管管节1的波谷的外径为过盈配合，即φG＞φD，以便于密封圈4紧套在塑料波纹管管节1外径的波谷上；密封圈4套接在塑料波纹管管节1的波谷上时的外径大于所述塑料波纹管管节1的波峰外径，即密封圈4的外径与接头本体3内锥的小径为过盈配合，φL＞φF且φB＜φF，密封圈4的外径与接头本体3内部为过盈配合，内壁和外壁均采用过盈配合，保证密封性能。

如图2和图3所示，内凸台31的内径小于塑料波纹管管节外径的波峰且大于塑料波纹管管节1外径的波谷，即φD＜φC＜φF，用于定位塑料波纹管管节1插入的定位和有利于密封圈4的定位。

本实施例中，所述密封圈4为O型橡胶，结构简单，安装方便，成本低。

本实施例中，所述接头本体3任意一侧单边套住所述塑料波纹管管节1的波峰数量为2个以上，更好的保证密封性能。

本实施例中，所述热缩套管2内壁涂覆有热熔胶，所述热缩套管2安装后的包裹范围需大于接头本体3的任一侧单边外的至少一个塑料波纹管管节1的波峰，进一步提高连接的密封性能。

如图12所示，本实施例中，所述内凸台31构造为设置在所述接头本体3内壁上的整环形结构，结构简单，便于加工，成本低。

本实施例中，所述接头本体3为塑料制品，成本低，柔性好，便于安装

实施例3：

本实施和上述实施例2的不同之处在于，所述密封圈4为硅胶密封圈。

如图5所示，所述内凸台31构造为设置在所述接头本体3内壁上的轴向设置的内凸肋台，所述内凸肋台数量为3个以上，所述内凸肋台均布设置在圆周面上。

实施例4：

本实施例为上述实施例2的安装方法，包括如下步骤：

步骤一：先把一侧的预连接的塑料波纹管管节1的一端的波谷位置套上密封圈4；

步骤二：把套上密封圈4的塑料波纹管管节1整体插入接头本体3，保证密封圈4插入至接头本体3的内凸台31的肩部位置使得内凸台31的肩部顶住密封圈4为止；

步骤三：将另一侧的塑料波纹管管节1的一端的波谷套上密封圈4，然后整体插入接头本体3，保证密封圈4插入至接头本体3的内凸台31位置使得内凸台31顶住密封圈4为止；

步骤四：套入热缩套管2至接头本体3外壁和预连接的两个塑料波纹管管节1外壁上，用工具使热缩套管2收缩，同时把接头本体3与塑料波纹管管节1包裹成一个整体。

进一步的，本实施例的步骤4中，步骤四中，所述热缩套管2的包裹范围需大于所述接头本体3任意一侧单边外的至少一个塑料波纹管管节1的波峰，采用波峰进行过盈密封配合，进一步确保连接的密封性能。

实施例5：

如图6和图7所示，本实施例和实施例2的区别为：把密封圈4替换为密封套5。实施例2中的密封圈4套在塑料波纹管管节1的波谷位置，而实施例5中的密封套5套在塑料波纹管管节1的波峰位置。

如图7和图8所示，所述的密封套5，其进一步特征在于：其材质为橡胶或硅胶。密封套5的内径与塑料波纹管管节1外径的波谷为过盈配合，即φK＜φD。密封套5套在塑料波纹管管节1外径的波峰上时的外径φM大于塑料波纹管管节1的外径的波峰φF，即密封套5套在塑料波纹管管节1外径的波峰上时的外径φM与接头本体3的内锥的小径φB为过盈配合，φM＞φF且φB＜φM。

本实施例的安装方法如下

步骤一：先把一节塑料波纹管管节1一端的波峰位置套上密封套5；

步骤二：把套上密封套5的塑料波纹管管节1整体插入接头本体3，需插入至接头本体3的内凸台31顶住密封套5为止。

步骤三：另一头，把另一节塑料波纹管管节1一端的波峰位置套上密封套5，然后整体插入接头本体3，需插入至接头本体3的内凸台31顶住密封套5为止。

步骤四：套入热缩套管2至接头本体3的位置，用工具使热缩套管2收缩，同时把接头本体3与塑料波纹管管节1包裹成一个整体。热缩套管2的包裹范围需大于接头本体3单边外的至少一个塑料波纹管管节1的波峰。

安装完成后，结构如图8所示。

实施例6：

本实施例和上述实施例2的不同之处在于：

因为预应力孔道灌浆时，需要有排气孔和灌浆孔，所以管道间需要开设排气孔，供预应力孔道灌浆时，作为排气孔或灌浆孔用。如图9所示，实施例6在实实施例2所提到的接头本体3的中间开有排气孔(32)，即接头本体3构造为圆形有排气孔接头结构。

实施例6与实施例4的步骤一至步骤三相同。

实施例6的步骤四为：在圆形有排气孔接头的两头各套入热缩套管2至圆形有排气孔接头与塑料波纹管管节1的接口位置，用工具使热缩套管2收缩，同时把圆形有排气孔接头与塑料波纹管管节1包裹成一个整体。热缩套管2的包裹范围需大于圆形有排气孔接头的单边外的至少一个塑料波纹管管节1的波峰。

实施例7：

如图10所示，本实施例和上述实施例6的不同之处在于，本实施例的塑料波纹管管节1构造扁形塑料波纹管节管节，其原理与连接圆形塑料波纹管管节1相同，不同之处是根据扁形塑料波纹管节管节的外形特征，接头本体3设置成适用的扁形无排气孔接头和扁形有排气孔接头。

本实施例的接头本体3的应用步骤与实施例6相同，如图11所示，本实施例的扁形有排气孔接头与实施例6相同。

上述预应力用塑料波纹管连接头及其安装方法的实施方式，是仅为本发明的优选方案及安装方法说明而已，不是对本发明的限制，尽管参照前述实施例对本发明进行可详细的说明，对于本领域的技术员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预应力用塑料波纹管接头，包括接头本体(3)，所述接头本体(3)两端分别和两个预连接的塑料波纹管管节(1)连接，其特征在于：还包括热缩套管(2)和密封圈(4)，所述热缩套管(2)包覆在接头本体(3)外圆周且延伸包覆至所述塑料波纹管管节(1)的外壁，所述接头本体(3)和所述塑料波纹管管节(1)配合的内壁设置为从浅到深直径逐渐减小的锥形结构，所述塑料波纹管管节(1)的第一波峰(11)顶部和所述接头本体(3)为过盈配合连接，所述塑料波纹管管节(1)的第二波峰(12)顶部和所述接头本体(3)为间隙配合连接，所述接头本体(3)内壁的轴向中部设置有内凸台(31)，所述内凸台(31)和塑料波纹管管节(1)的最里侧的波峰的侧壁通过密封圈(4)密封抵接。

2.根据权利要求1所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述密封圈(4)内径与塑料波纹管管节(1)的波谷的外径为过盈配合，所述密封圈(4)套接在塑料波纹管管节(1)的波谷上时的外径大于所述塑料波纹管管节(1)的波峰外径，所述密封圈(4)的外径与接头本体(3)内部为过盈配合。

3.根据权利要求1或2所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述密封圈(4)为O型橡胶或硅胶密封圈中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述接头本体(3)任意一侧单边套住所述塑料波纹管管节(1)的波峰数量为2个以上。

5.根据权利要求1或2所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述热缩套管(2)内壁涂覆有热熔胶，所述热缩套管(2)安装后的包裹范围需大于接头本体(3)的任一侧单边外的至少一个塑料波纹管管节(1)的波峰。

6.根据权利要求1或2所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述内凸台(31)构造为设置在所述接头本体(3)内壁上的整环形结构。

7.根据权利要求1或2所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述接头本体(3)为塑料制品。

8.根据权利要求1或2所述的一种预应力用塑料波纹管接头，其特征在于：所述内凸台(31)构造为设置在所述接头本体(3)内壁上的轴向设置的内凸肋台，所述内凸肋台数量为3个以上。

9.一种如上述权利要求任一项所述的一种预应力用塑料波纹管接头的安装方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：先把一侧的预连接的塑料波纹管管节(1)的一端的波谷位置套上密封圈(4)；

步骤二：把套上密封圈(4)的塑料波纹管管节(1)整体插入接头本体(3)，保证密封圈(4)插入至接头本体(3)的内凸台(31)位置使得内凸台(31)顶住密封圈(4)为止；

步骤三：将另一侧的塑料波纹管管节(1)的一端的波谷套上密封圈(4)，然后整体插入接头本体(3)，保证密封圈(4)插入至接头本体(3)的内凸台(31)位置使得内凸台(31)顶住密封圈(4)为止；

步骤四：套入热缩套管(2)至接头本体(3)外壁和预连接的两个塑料波纹管管节(1)外壁上，用工具使热缩套管(2)收缩，同时把接头本体(3)与塑料波纹管管节(1)包裹成一个整体。

10.根据权利要求9所述的安装方法，其特征在于：步骤四中，所述热缩套管(2)的包裹范围需大于所述接头本体(3)任意一侧单边外的至少一个塑料波纹管管节(1)的波峰。

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