CN205503649U - 一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓 - Google Patents

Abstract

一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，包括螺帽、螺杆和螺母，螺杆由下往上穿过上下两个波纹板的叠加部分后与螺母形成锁紧配合，螺母的下端面与上层波纹板的上端面接触，螺帽位于下层波纹板下方且螺帽的上端面与下层波纹板的下端面接触，关键是：所述的螺帽上端面为弧面，弧面半径与下层波纹板的波形半径相等且弧面的朝向与下层波纹板波形的朝向相同使弧面与下层波纹板的下端面紧密接触。这种螺栓具有良好的密封性能，结构简单，安装方便，可大幅度提高施工速度和工程质量，能够满足特殊工程的密封要求，而且可以采用工厂标准化批量生产，成本低、时间短、施工简单方便，扩大了波纹板的应用范围。

Description

一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓

技术领域

本实用新型属于道桥、涵井工程构件技术领域，涉及到一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，适用于公路、市政、铁路等工程中用于桥隧衬砌、地下竖井、渗水井工程。

背景技术

在最近几年中，在铁路、公路、市政、矿山等工程的地埋结构中，以及在旧桥涵的加固、公路隧道、渗水井、煤矿巷道等工程的修建中，大量地采用了拼装金属波纹板结构进行施工。在目前常用的波纹板结构中，波纹板表面有凹凸波纹，波纹板板面上有连接螺孔，螺孔的位置位于板面的波峰顶部和波谷底部，通过高强度螺栓连接紧固，在波纹板埋入土体后，经过作力学测试，波峰和波谷是受力集中区，存在较大的应力集中，而螺孔处在波峰和波谷处，由于螺栓的螺帽较小，应力相对集中，导致螺栓的受拉和抗剪会对波纹板螺孔造成破坏，产生孔开裂、螺帽从板片的螺栓孔脱出等现象，严重时可能会导致单个板面螺孔纵向整排孔开裂。通过加装垫片等方式分散螺栓孔处的应力，由于螺栓有时会造成垫片旋转变形损坏波纹板的表面，表面涂层的磨损脱落会减少管涵的使用年限，套装垫片会减慢施工进度，而且会降低管涵密封性。一般管涵螺栓和板片间存在的缝隙通常采用防水材料涂抹，管涵属于柔性结构，由于承受较大的土体静荷载及车辆的动荷载，会出现一定的变形，造成防水材料脱落及龟裂现象，造成管涵滴漏，由于波纹管涵在市政、公路、铁路等工程中起着排洪、泄 污的作用，因过水时间长，渗漏会引起填料的流失，引起涵洞和路堤沉降，对波纹板结构的受力产生影响，使整体波纹板结构受到破坏，造成工程结构的损坏，因此有必要加以改进。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，可以解决现有金属波纹板结构用紧固件密封性能低、结构安全性能不足、施工进度慢的难题。

本实用新型所采取的具体技术方案是：一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，包括螺帽、螺杆和螺母，螺杆由下往上穿过上下两个波纹板的叠加部分后与螺母形成锁紧配合，螺母的下端面与上层波纹板的上端面接触，螺帽位于下层波纹板下方且螺帽的上端面与下层波纹板的下端面接触，关键是：所述的螺帽上端面为弧面，弧面半径与下层波纹板的波形半径相等且弧面的朝向与下层波纹板波形的朝向相同使弧面与下层波纹板的下端面紧密接触。

所述的螺杆上还套装有柔性垫圈，柔性垫圈位于螺帽和下层波纹板之间，柔性垫圈下端面的形状与螺帽的弧面形状相同使柔性垫圈与螺帽紧密接触，柔性垫圈上端面的形状与下层波纹板的形状相同使柔性垫圈与下层波纹板的下端面紧密接触。

所述的螺帽的弧面上开设有环槽，柔性垫圈下端面设置有与环槽形状相匹配的凸起，凸起与环槽形成插接配合。

所述的螺杆上还套装有垫片，垫片位于上层波纹板与螺母之间，垫片下端面的形状与上层波纹板的形状相同使垫片与上层波纹板的上端面紧密 接触，垫片的上端面为平面并与螺母的下端面紧密接触。

所述的螺帽的形状为正六边形、正八边形或齿形。

所述的螺帽的厚度为5～30mm，螺帽的对角宽度为20～80mm，螺帽的弧面半径为10～120mm。

所述的螺杆的长度为30～150mm，螺杆上的螺纹长度为20～150mm，螺纹的螺距为1.5～5mm，螺母的厚度为6～40mm。

所述的环槽的宽度为1～20mm，环槽的深度为1～10mm。

所述的螺帽上的弧面为向下凹陷的凹弧或向上凸起的凸弧，弧面形状与波纹板的形状相匹配。

本实用新型的有益效果是：螺帽的弧面半径与波纹板的波形半径相同，使得螺帽和波纹板紧密结合，不会出现由于螺栓转动而损伤波纹板表面涂层的情况。通过螺帽弧面上的环槽和柔性垫圈上凸起的配合，在紧固螺栓时螺帽对柔性垫圈挤压及环槽对柔性垫圈上凸起的保护，达到对波纹板螺栓孔的密封，柔性垫圈还能起到保护波纹板表面涂层的作用，不但增强了金属波纹板连接处的密封性，延长了拼装金属波纹板结构的使用寿命，而且进一步提高了拼装金属波纹板结构的可靠性连接。这种螺栓具有良好的密封性能，结构简单，安装方便，可以大幅度提高施工速度和工程质量，能够满足特殊工程的密封要求，而且可以采用工厂标准化批量生产，成本低、时间短、施工简单方便，扩大了波纹板的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型第二实施例的结构示意图。

附图中，1代表螺帽，2代表螺杆，3代表螺母，4代表环槽，5代表柔性垫圈，6代表凸起，7代表垫片，8代表波纹板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细说明：

实施例1、一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，包括螺帽1、螺杆2和螺母3，螺帽1的形状为正六边形、正八边形或齿形，可以通过专用扳手进行辅正，螺帽1的厚度为5～30mm，螺帽1的对角宽度为20～80mm，螺帽1的弧面半径为10～120mm。螺杆2的长度为30～150mm，螺杆2上的螺纹长度为20～150mm，螺纹的螺距为1.5～5mm，螺母3的厚度为6～40mm。螺杆2由下往上穿过上下两个波纹板8的叠加部分后与螺母3形成锁紧配合，螺母3的下端面与上层波纹板8的上端面接触，螺帽1位于下层波纹板8下方且螺帽1的上端面与下层波纹板8的下端面接触，螺帽1上端面为弧面，弧面半径与下层波纹板8的波形半径相等且弧面的朝向与下层波纹板8波形的朝向相同使弧面与下层波纹板8的下端面紧密接触。这种结构使得螺帽1和波纹板8紧密结合，不会出现由于螺栓转动而损伤波纹板8表面涂层的情况。当螺栓处于波纹板8的波谷处时，如图1所示，螺帽1上的弧面为为向下凹陷的凹弧，弧面形状与波纹板8的形状相匹配。

作为对本实用新型的进一步改进，螺杆2上还套装有柔性垫圈5，性垫圈5的材质为橡胶、遇水膨胀橡胶、聚四氟乙烯、或聚氨酯等材料，柔性垫圈5的内孔与螺杆2的直径相符，柔性垫圈5的外径和螺帽1的外径相符，柔性垫圈5位于螺帽1和下层波纹板8之间，柔性垫圈5下端面的形 状与螺帽1的弧面形状相同使柔性垫圈5与螺帽1紧密接触，柔性垫圈5上端面的形状与下层波纹板8的形状相同使柔性垫圈5与下层波纹板8的下端面紧密接触。柔性垫圈5可以起到密封波纹板8上螺栓孔的作用，同时还可以避免螺帽1直接与波纹板8接触而对波纹板表面造成磨损，能起到保护波纹板8表面涂层的作用。

作为对本实用新型的进一步改进，螺帽1的弧面上开设有环槽4，柔性垫圈5下端面设置有与环槽4形状相匹配的凸起6，凸起6与环槽4形成插接配合。环槽4的宽度为1～20mm，环槽4的深度为1～10mm。利用凸起6与环槽4之间的配合，使得柔性垫圈5与螺帽1之间的连接更加牢固可靠，密封效果更好。

作为对本实用新型的进一步改进，螺杆2上还套装有垫片7，垫片7位于上层波纹板8与螺母3之间，垫片7下端面的形状与上层波纹板8的形状相同使垫片7与上层波纹板8的上端面紧密接触，垫片7的上端面为平面并与螺母3的下端面紧密接触。垫片7也可以起到密封波纹板8上螺栓孔的作用，同时还可以避免螺母3直接与波纹板8接触而对波纹板表面造成磨损，能起到保护波纹板8表面涂层的作用。

实施例2、如图2所示，与实施例1不同的是，螺帽1上的弧面为向上凸起的凸弧，弧面形状与波纹板8的形状相匹配，此时，螺栓处于波纹板8的波峰处。

这种螺栓具有良好的密封性能，结构简单，安装方便，可大幅度提高施工速度和工程质量，能够满足特殊工程的密封要求，而且可以采用工厂标准化批量生产，成本低、时间短、施工简单方便，扩大了波纹板的应用 范围。

Claims (9)

1.一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，包括螺帽(1)、螺杆(2)和螺母(3)，螺杆(2)由下往上穿过上下两个波纹板(8)的叠加部分后与螺母(3)形成锁紧配合，螺母(3)的下端面与上层波纹板(8)的上端面接触，螺帽(1)位于下层波纹板(8)下方且螺帽(1)的上端面与下层波纹板(8)的下端面接触，其特征在于：所述的螺帽(1)上端面为弧面，弧面半径与下层波纹板(8)的波形半径相等且弧面的朝向与下层波纹板(8)波形的朝向相同使弧面与下层波纹板(8)的下端面紧密接触。

2.根据权利要求1所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺杆(2)上还套装有柔性垫圈(5)，柔性垫圈(5)位于螺帽(1)和下层波纹板(8)之间，柔性垫圈(5)下端面的形状与螺帽(1)的弧面形状相同使柔性垫圈(5)与螺帽(1)紧密接触，柔性垫圈(5)上端面的形状与下层波纹板(8)的形状相同使柔性垫圈(5)与下层波纹板(8)的下端面紧密接触。

3.根据权利要求2所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺帽(1)的弧面上开设有环槽(4)，柔性垫圈(5)下端面设置有与环槽(4)形状相匹配的凸起(6)，凸起(6)与环槽(4)形成插接配合。

4.根据权利要求1所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺杆(2)上还套装有垫片(7)，垫片(7)位于上层波纹板(8)与螺母(3)之间，垫片(7)下端面的形状与上层波纹板(8)的形状相同使垫片(7)与上层波纹板(8)的上端面紧密接触，垫片(7)的上端面为平面并与螺母(3)的下端面紧密接触。

5.根据权利要求1所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺帽(1)的形状为正六边形、正八边形或齿形。

6.根据权利要求1所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺帽(1)的厚度为5～30mm，螺帽(1)的对角宽度为20～80mm，螺帽(1)的弧面半径为10～120mm。

7.根据权利要求1所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺杆(2)的长度为30～150mm，螺杆(2)上的螺纹长度为20～150mm，螺纹的螺距为1.5～5mm，螺母(3)的厚度为6～40mm。

8.根据权利要求3所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的环槽(4)的宽度为1～20mm，环槽(4)的深度为1～10mm。

9.根据权利要求1所述的一种拼装金属波纹板结构紧固用高强度密封螺栓，其特征在于：所述的螺帽(1)上的弧面为向下凹陷的凹弧或向上凸起的凸弧，弧面形状与波纹板(8)的形状相匹配。