CN209854769U - 一种水下沉管用管道接头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下沉管用管道接头装置，包括：波纹管组件和止水组件；其中，所述波纹管组件，设置在相邻两段管段主体结构(1)的对接处，用于在相邻两段管段主体结构(1)的对接过程中形成径向保持自身形状、且轴向伸缩性完成对接；所述止水组件，设置在所述波纹管组件与所述管段主体结构(1)的端面之间，用于在相邻两段管段主体结构(1)的对接过程中形成临时止水、以及在相邻两段管段主体结构(1)完成对接后形成永久止水。本实用新型的方案，可以解决水下管道运营过程中接头处发生相对位移时止水难度大的问题，达到水下管道运营过程中接头处发生相对位移时止水方便的效果。

Description

一种水下沉管用管道接头装置

技术领域

本实用新型属于水下隧道技术领域，具体涉及一种水下沉管用管道接头装置，尤其涉及一种伸缩性管道接头。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人们对出行效率的要求越来越高，大量的水下隧道兴建起来，其中一部分采用沉管隧道这种结构形式。沉管隧道是在其它地方预制完成以后运输到指定位置进行下沉对接安装的一种结构形式，预制工序属于常规作业，作业环境较好，管段自身结构防水一般能够得到保证，沉管隧道的水下拼接工作是整个隧道施工过程中的一个关键点和难点，在这个过程中，不但要保证对接的精度，还要完成接头处的止水。

而常规的接头止水采用的是多重的止水带组合的结构，不能够适应管段在长期运营过程中的发生的相对位移，这些位移有可能是热胀冷缩、基础的不均匀沉降或者其它原因导致的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种水下沉管用管道接头装置，以解决水下管道运营过程中接头处发生相对位移时止水难度大的问题，达到水下管道运营过程中接头处发生相对位移时止水方便的效果。

本实用新型提供一种水下沉管用管道接头装置，包括：波纹管组件和止水组件；其中，所述波纹管组件，设置在相邻两段管段主体结构的对接处，用于在相邻两段管段主体结构的对接过程中形成径向保持自身形状、且轴向伸缩性完成对接；所述止水组件，设置在所述波纹管组件与所述管段主体结构的端面之间，用于在相邻两段管段主体结构的对接过程中形成临时止水、以及在相邻两段管段主体结构完成对接后形成永久止水。

可选地，所述波纹管组件，包括：外层波纹管；所述止水组件，包括：外层橡胶止水带；所述外层波纹管和所述外层橡胶止水带形成第一层止水结构；其中，所述外层波纹管，设置在相邻两段管段主体结构的对接处的外壁处；所述外层橡胶止水带，设置在所述外层波纹管与所述管段主体结构的端面之间。

可选地，所述波纹管组件，包括：内层波纹管；所述止水组件，包括：内层橡胶止水带；所述内层波纹管和所述内层橡胶止水带形成第二层止水结构；其中，所述内层波纹管，设置在相邻两段管段主体结构的对接处的内壁处；所述内层橡胶止水带，设置在所述外层波纹管与所述管段主体结构的端面之间。

可选地，在该水下沉管用管道接头装置包括第一层止水结构和第二层止水结构的情况下，外层波纹管和外层橡胶止水带，是在每段管段主体结构预制完成时，紧固安装在每段管段主体结构的一端处；内层波纹管和内层橡胶止水带，是在每段管段主体结构预制完成时，紧固安装在每段管段主体结构的一端处。

可选地，其中，外层波纹管和外层橡胶止水带，组成带有设定角度的坡度的第一插接口；和/或，内层波纹管和内层橡胶止水带，组成带有设定角度的坡度的第二插接口。

可选地，外层波纹管、内层波纹管中的至少之一，包括：钢波纹管或者复合材料形成的波纹管。

由此，本实用新型的方案，通过使管段对接处采用波纹管与橡胶止水带结合的方式，使管段能够在对接过程中迅速的完成密封止水，解决水下管道运营过程中接头处发生相对位移时止水难度大的问题，从而，克服现有技术中止水难度大、可靠性低和安全性差的缺陷，实现止水难度小、可靠性高和安全性好的有益效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的水下沉管用管道接头装置的一实施例的管段三维半剖面结构示意图；

图2为本实用新型的水下沉管用管道接头装置的一实施例的管段三维部分结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-管段主体结构；2-外层波纹管；3-外层橡胶止水带；4-内层波纹管；5-内层橡胶止水带。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的方案，涉及水下管道运营过程中接头处发生相对位移的时止水的问题，管道接头处发生相对位移主要包括管段热胀冷缩、管段支撑结构的不均匀沉降两种常见情况。

为了保证水下管道接头处水密性的同时保证伸缩性，本实用新型的方案，提出有一种有效的管道截面形式。本实用新型的方案，主要作用是解决水下管道接头处的伸缩性问题，从而提升管道对环境的适应性，在解决接头伸缩性问题的同时解决了管段接头处快速止水的问题，加快了管段水下对接安装的速度。

根据本实用新型的实施例，提供了一种水下沉管用管道接头装置。参见图1和图2所示本实用新型的装置的一实施例的结构示意图。该水下沉管用管道接头装置可以包括：波纹管组件和止水组件。

其中，所述波纹管组件，设置在相邻两段管段主体结构1的对接处，可以用于在相邻两段管段主体结构1的对接过程中形成径向保持自身形状、且轴向伸缩性完成对接。所述止水组件，设置在所述波纹管组件与所述管段主体结构1的端面之间，可以用于在相邻两段管段主体结构1的对接过程中形成临时止水、以及在相邻两段管段主体结构1完成对接后形成永久止水。

例如：本实用新型的方案，采用了一种新的管段接头构造形式，使管段在对接过程中能够快速完成临时止水，提升管段安装效率；同时使管段在接头处具有一定的伸缩性，使沉管结构对环境的适应性更强，提升管段运营安全。也就是说，这种管段接头的结构形式，简化了现有的沉管隧道接头部分的止水结构，在水下对接时候能够较为方便快捷地完成临时止水和永久止水；同时波纹管道结构在轴线方向又具有一定的伸缩性，能够解决水下管道伸缩问题，能够有效的提高管道结构的运营过程中的安全性。

由此，通过波纹管组件和止水组件的配合设置，使管段能够在对接过程中迅速的完成密封止水，解决水下管道运营过程中接头处发生相对位移时止水难度大的问题，便捷且可靠。

可选地，所述波纹管组件，可以包括：外层波纹管2。所述止水组件，可以包括：外层橡胶止水带3。所述外层波纹管2和所述外层橡胶止水带3形成第一层止水结构。

其中，所述外层波纹管2，设置在相邻两段管段主体结构1的对接处的外壁处。所述外层橡胶止水带3，设置在所述外层波纹管2与所述管段主体结构1的端面之间。

例如：本实用新型的方案，在管段对接处采用了波纹管结构，波纹管结构在径向方向更容易保持形状，在轴向方向具有伸缩性，在保证了管段内的空间或者隧道限界的同时，还能够容许管段在轴线方向上产生一定的位移。这种新的管段接头构造，采用了钢波纹管，在对接完成后，使管段在接头处具有一定的伸缩性。

由此，通过外层波纹管和外层橡胶止水带形成第一层止水结构，实现外层对接与密封，可靠且便捷。

可选地，所述波纹管组件，可以包括：内层波纹管4。所述止水组件，可以包括：内层橡胶止水带5。所述内层波纹管4和所述内层橡胶止水带5形成第二层止水结构。

其中，所述内层波纹管4，设置在相邻两段管段主体结构1的对接处的内壁处。所述内层橡胶止水带5，设置在所述外层波纹管2与所述管段主体结构1的端面之间。

例如：如图1和图2所示，本实用新型的方案中，提供了一种水下沉管用管道接头装置，可以由管段主体结构1、外层波纹管2、外层橡胶止水带3、内层波纹管4、内层橡胶止水带5等主要结构组成。

其中，外层波纹管2和外层橡胶止水带3形成第一层止水结构，该结构安装和达到止水效果的速度都很快，有利于安装工作的顺利推进。内层波纹管4和内层橡胶止水带5是在第一层止水结构完成以后开始安装的，作业环境条件很好，安装工作的质量更加能够得到保证。内外两层止水结构都采用波纹管，既能够保证接头处管道的形状，又同时具有管道轴向方向上的可伸缩性。

这样，本实用新型的方案，管段对接处采用波纹管与橡胶止水带结合的方式，使管段能够在对接过程中迅速的完成密封止水，有利于管段内部工序和下一节管段安装工作的顺利开展。这种新的管段接头构造，在水下对接过程中，能够快速完成临时止水。

由此，通过内层波纹管和内层橡胶止水带形成第二层止水结构，实现内层对接与密封，可靠且便捷。

更可选地，在该水下沉管用管道接头装置可以包括第一层止水结构和第二层止水结构的情况下，外层波纹管2和外层橡胶止水带3，是在每段管段主体结构1预制完成时，紧固安装在每段管段主体结构1的一端处。内层波纹管4和内层橡胶止水带5，是在每段管段主体结构1预制完成时，紧固安装在每段管段主体结构1的一端处。

由此，通过在每段管段主体结构预制完成时将钢波纹管与橡胶止水带紧固安装在每段管段主体结构的一端处，方便在对接时进行密封和止水，从而提高管道结构的运营过程中的安全性。

更可选地，其中，外层波纹管2和外层橡胶止水带3，组成带有设定角度的坡度的第一插接口；和/或，内层波纹管4和内层橡胶止水带5，组成带有设定角度的坡度的第二插接口。

由此，通过使波纹管与橡胶止水带之间形成带有坡度的接插口，可以在管段对接时随着对接深度的增加从而增大橡胶止水带的承受压力，从而提升止水效果。

更可选地，外层波纹管2、内层波纹管4中的至少之一，可以包括：钢波纹管或者复合材料形成的波纹管。

其中，本实用新型的方案中，对接波纹管不局限于图示的形状和方式，凡是管段结构采用波纹管进行对接的都属于本实用新型的方案中，范围之内。

由此，通过多种形式的波纹管，可以提升使用的灵活性和便捷性。

具体使用本实用新型的水下沉管用管道接头装置的过程，主要可以包括以下步骤：

步骤1、首先是管段的预制，可以在干坞、预制场等场所完成，在预制工作完成的同时，还需要将外层橡胶止水带3和外层波纹管2用螺栓安装在管段主体结构1的一端。预制工作完成以后，管段移运安装之前应先进行检漏，检漏分为几个阶段逐步完成，主要是为了确保管段的水密性。

步骤2、检漏完成以后将管段运至安装地点，下沉，与已安装完成的管段主体结构插接，外层波纹管2与外层橡胶止水带3组成带有一定坡度的插接口，随着对接插入的深度增加，外层橡胶止水带3所承受的压力越越来越大，止水效果也越来越好，直至插接到设计指定的位置。

步骤3、然后，打开已经安装完成的管段接头之间的端封门，检查并用螺栓紧固外层波纹管的端部法兰。紧接着安装内层波纹管4和内层橡胶止水带5，形成二次防水结构，内层波纹管与管道主体结构1之间可以采用螺栓紧固也可采用焊接或者其它可行的方式固定。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，通过管段对接处采用波纹管与橡胶止水带结合的方式，使管段能够在对接过程中迅速的完成密封止水，有利于管段内部工序和下一节管段安装工作的顺利开展，可以在解决接头伸缩性问题的同时解决了管段接头处快速止水的问题，加快了管段水下对接安装的速度。

其中，凡是在管段对接时采用了波纹管这种结构的(钢波纹管或者复合材料形成的波纹管都包括在内)，都属于本实用新型的方案中，保护的范围。凡是根据本实用新型实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术的保护范围之内。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种水下沉管用管道接头装置，其特征在于，包括：波纹管组件和止水组件；其中，

所述波纹管组件，设置在相邻两段管段主体结构(1)的对接处，用于在相邻两段管段主体结构(1)的对接过程中形成径向保持自身形状、且轴向伸缩性完成对接；

所述止水组件，设置在所述波纹管组件与所述管段主体结构(1)的端面之间，用于在相邻两段管段主体结构(1)的对接过程中形成临时止水、以及在相邻两段管段主体结构(1)完成对接后形成永久止水。

2.根据权利要求1所述的水下沉管用管道接头装置，其特征在于，所述波纹管组件，包括：外层波纹管(2)；所述止水组件，包括：外层橡胶止水带(3)；所述外层波纹管(2)和所述外层橡胶止水带(3)形成第一层止水结构；其中，

所述外层波纹管(2)，设置在相邻两段管段主体结构(1)的对接处的外壁处；

所述外层橡胶止水带(3)，设置在所述外层波纹管(2)与所述管段主体结构(1)的端面之间。

3.根据权利要求1或2所述的水下沉管用管道接头装置，其特征在于，所述波纹管组件，包括：内层波纹管(4)；所述止水组件，包括：内层橡胶止水带(5)；所述内层波纹管(4)和所述内层橡胶止水带(5)形成第二层止水结构；其中，

所述内层波纹管(4)，设置在相邻两段管段主体结构(1)的对接处的内壁处；

所述内层橡胶止水带(5)，设置在所述外层波纹管(2)与所述管段主体结构(1)的端面之间。

4.根据权利要求3所述的水下沉管用管道接头装置，其特征在于，在该水下沉管用管道接头装置包括第一层止水结构和第二层止水结构的情况下，

外层波纹管(2)和外层橡胶止水带(3)，是在每段管段主体结构(1)预制完成时，紧固安装在每段管段主体结构(1)的一端处；

内层波纹管(4)和内层橡胶止水带(5)，是在每段管段主体结构(1)预制完成时，紧固安装在每段管段主体结构(1)的一端处。

5.根据权利要求4所述的水下沉管用管道接头装置，其特征在于，其中，

外层波纹管(2)和外层橡胶止水带(3)，组成带有设定角度的坡度的第一插接口；

和/或，

内层波纹管(4)和内层橡胶止水带(5)，组成带有设定角度的坡度的第二插接口。

6.根据权利要求4所述的水下沉管用管道接头装置，其特征在于，外层波纹管(2)、内层波纹管(4)中的至少之一，包括：钢波纹管或者复合材料形成的波纹管。