CN222169239U - 一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管及其接口结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管及接口结构，涉及混凝土管接口领域，该接口结构包括插口接头和承口接头，插口接头包括用于连接在一个波纹钢筒端部的插口钢筋笼及与插口钢筋笼连接的插口钢环，插口钢环向远离该波纹钢筒的方向轴向延伸；如图所示，承口接头包括用于连接在另一个波纹钢筒端部的承口钢筋笼及与承口钢筋笼连接的承口钢环，承口钢环向远离该波纹钢筒的方向轴向延伸，并与插口钢环连接。通过采用间接连接的方式，利用钢筋笼将钢环和波纹管连接，从而在焊接时可以采用点焊方式，避免了钢环和波纹管直接焊接容易导致波纹管焊穿的问题，同时对连接接头处进行了局部加强，提高了波纹钢筒的轴向刚度，提高两个钢管的接头强度。

Description

一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管及其接口结构

技术领域

本实用新型涉及混凝土管接口技术领域，具体涉及一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管及其接口结构。

背景技术

波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管是指在钢筋混凝土管的基础上采用波纹钢筒代替外钢筋笼环向钢筋的混凝土电力顶管，如公开号为CN115956007U的中国专利公开了一种波纹钢骨混凝土顶管，它是由波纹钢筒、内钢筋笼、外分布钢筋和混凝土组合的复合管材。其中，内钢筋笼与波纹钢筒为内外关系，之间通过撑脚钢筋进行连接，波纹钢筒由波纹钢板卷制形成，波纹钢筒外侧沿纵向焊有分布钢筋。它充分而又综合的发挥了钢材的抗拉、波纹钢的面外刚度、钢筒的密封、混凝土的抗压和耐腐蚀性能，具有高密封性、高强度和高抗渗的特性。

现有的钢筒混凝土管一般采用承口钢环和插口钢环的结构方式进行连接，由于管子的接头是薄弱部分，在顶管过程中为了使顶力在接头位置均匀的传递，需要保证连接具有一定的强度。目前，常用的方法是在钢筒混凝土管的两端设置专门的承口钢环和插口钢环，二者进行配合使用，可以实现钢筒混凝土管之间的连接，具体连接方式是将承口钢环和插口钢环通过焊接与钢筒进行连接。

但对于波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管，波纹钢筒的厚度一般较小，不利于直接和承口钢环与插口钢环进行焊接连接，同时，波纹钢筒的轴向刚度较小，会造成顶进过程施工速度下降或顶进失败，耽误施工进度且增加施工成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管及其接口结构，以解决现有技术中波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管连接接头强度低的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一方面，本申请提供一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，包括：

插口接头，其包括用于连接在一波纹钢筒端部的插口钢筋笼及与上述插口钢筋笼连接的插口钢环，上述插口钢环向远离该上述波纹钢筒的方向轴向延伸；

承口接头，其包括用于连接在另一波纹钢筒端部的承口钢筋笼及与上述承口钢筋笼连接的承口钢环，上述承口钢环向远离该上述波纹钢筒的方向轴向延伸，并与上述插口钢环连接。

在一些可选的实施例中，上述承口钢环套设在上述插口钢环外并与上述插口钢环焊接。

在一些可选的实施例中，在上述插口钢环靠近上述承口钢环的侧壁开设有环形的U型槽，在上述U型槽内设有密封圈。

在一些可选的实施例中，上述密封圈采用圆形截面的实心胶圈，且上述密封圈的尺寸与上述U型槽适配，用于使上述承口钢环与上述插口钢环连接时将上述U型槽与上述承口钢环的间隙填满。

在一些可选的实施例中，在上述插口钢环靠近管芯混凝土层的一侧、上述承口钢环靠近保护混凝土层的一侧均设有多个铆钉，用于使上述插口钢环和上述承口钢环与混凝土锚固。

在一些可选的实施例中，上述插口钢筋笼与上述插口钢环、上述承口钢筋笼与上述承口钢环的焊接长度大于等于120mm，上述插口钢筋笼与上述波纹钢筒、上述承口钢筋笼与上述波纹钢筒的轴向焊接长度大于等于300mm且小于等于500mm。

在一些可选的实施例中，上述插口钢筋笼及上述承口钢筋笼均通过点焊的方式用于与波纹钢筒的波纹管连接。

在一些可选的实施例中，上述插口钢筋笼与上述承口钢筋笼用于与上述波纹钢筒连接的轴向的长度大于等于300mm。

在一些可选的实施例中，上述插口钢环与上述承口钢环的最小屈服强度为205MPa。

在一些可选的实施例中，上述插口钢筋笼及上述承口钢筋笼均包括纵向钢筋及环向钢筋，纵向钢筋周向间隔布置，环向钢筋轴向间隔设置，并与上述纵向钢筋连接，相邻两个环向钢筋的间距小于等于50mm且大于等于32mm。

另一方面，本申请还提供一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管，包括任一上述的接口结构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

通过采用间接连接的方式，利用钢筋笼将钢环和波纹管连接，从而在焊接时可以采用点焊方式，避免了钢环和波纹管直接焊接时，因为面接触而容易导致波纹管焊穿的问题；通过将纵向钢筋和环向钢筋组成的钢筋笼直接焊接在承口钢环或插口钢环上，形成承口接头和插口接头，在浇筑混凝土之前，直接将承口接头和插口接头安装在波纹管的两端，采用点焊进行固定和定位即可，不仅加工工序简单，同时对连接接头处进行了局部加强，提高了波纹钢筒的轴向刚度，提高两个钢管的接头强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管的连接剖面示意图；

图2为图1中插口接头的剖面结构示意图；

图3为图1中承口接头的剖面结构示意图。

图中：1、插口接头；11、插口钢筋笼；111、U型槽；12、插口钢环；2、承口接头；21、承口钢筋笼；22、承口钢环；3、波纹钢筒；31、波纹管；32、管芯混凝土层；33、保护混凝土层；4、铆钉；5、密封圈。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本实用新型一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构的实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本申请提供一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，包括插口接头1和承口接头2，插口接头1和承口接头2分别用于与两个待连接的波纹钢筒3的端部连接，以使两个波纹钢筒3通过插口接头1和承口接头2连接。

具体的，如图2所示，插口接头1包括用于连接在一个波纹钢筒3端部的插口钢筋笼11及与上述插口钢筋笼11连接的插口钢环12，上述插口钢环12向远离该上述波纹钢筒3的方向轴向延伸；如图3所示，承口接头2包括用于连接在另一个波纹钢筒3端部的承口钢筋笼21及与上述承口钢筋笼21连接的承口钢环22，上述承口钢环22向远离该上述波纹钢筒3的方向轴向延伸，并与上述插口钢环12连接。

可以理解，插口钢筋笼11和承口钢筋笼21均套设在波纹钢筒3的波纹管31外，并与波纹管31焊接。相比于现有技术中直接在波纹管31的端部焊接插口钢环和承口钢环，本申请采用间接连接的方式，利用钢筋笼将钢环和波纹管31连接，从而在焊接时可以采用点焊方式，避免了钢环和波纹管31直接焊接时，因为面接触而容易导致波纹管31焊穿的问题；通过将纵向钢筋和环向钢筋组成的钢筋笼直接焊接在承口钢环22或插口钢环12上，形成承口接头2和插口接头1，在浇筑混凝土之前，直接将承口接头2和插口接头1安装在波纹管31的两端，采用点焊进行固定和定位即可。

需要注意的是，在本例中，承口钢环22和插口钢环12与波纹钢筒3同轴，以使两个波纹钢筒3连接时可以同轴连接。当然，在其他实施例中，承口钢环22和插口钢环12还可以根据波纹钢筒3的连接需要进行具体设置。

因此，承口钢环22通过承口钢筋笼21连接在一个波纹管31的外壁上，插口钢环12通过插口钢筋笼11连接在另一个波纹管31的内壁上。承口钢环22远离与承口钢筋笼21连接的一侧浇筑有保护混凝土层33，且与另一波纹钢筒的保护混凝土层33具有间隙，靠近该波纹管31轴心的一侧浇筑有波纹钢筒3的管芯混凝土层32；插口钢环12靠近波纹管31轴心的一侧浇筑有波纹钢筒3的管芯混凝土层32，且与另一波纹钢筒3的管芯混凝土层32具有间隙。

在一些可选的实施例中，上述承口钢环22套设在上述插口钢环12外并与上述插口钢环12焊接。

也就是说，承口钢环22的直径要比插口钢环12的直径大，两个钢环连接时，是采用插接配合并焊接的方式。

在本例中，承口钢环22采用一块钢板或由多块钢板拼接组成的钢板条，经过制圈焊接形成圆环后以超过钢板弹性极限强度的扩张力对承口钢环进行扩张整圆，以获得设计所确定的精确尺寸。插口钢环12采用符合要求的异型钢板条，经过制圈焊接形成圆环后以超过钢板弹性极限强度的扩张力对插口钢环进行扩张整圆，以获得设计所确定的精确尺寸。

承口钢环22和插口钢环12焊接的工作面，应该打磨光滑且确保贴合，焊缝表面不应出现裂纹、夹渣、气孔等缺陷。

在一些可选的实施例中，在上述插口钢环12靠近上述承口钢环22的侧壁开设有环形的U型槽111，在上述U型槽111内设有密封圈5。

可以理解，承口钢环22和插口钢环12在焊接时不能保证完全焊接密封，为了能使焊接面密封性能更好，在承口钢环22和插口钢环12的连接处设置密封圈5。

进一步地，上述密封圈5采用圆形截面的实心胶圈，且上述密封圈5的尺寸与上述U型槽111适配，用于使上述承口钢环22与上述插口钢环12连接时将上述U型槽111与上述承口钢环22的间隙填满。

可以理解，胶圈为具有弹性回复力的材料制件，放入至U型槽111中后，承口钢环22与插口钢环12连接时，承口钢环22的焊接面将U型槽111的开口封闭，密封圈5将该密封空间完全填满，从而使承口钢环22和插口钢环12之间通过实心胶圈进行进一步地密封。

可选的，实心胶圈可以利用两根密封胶条进行拼接，两个拼接点之间的周向距离应大于等于600mm，以降低出现较多漏点的概率。

在一些可选的实施例中，在上述插口钢环12靠近管芯混凝土层32的一侧、上述承口钢环22靠近保护混凝土层33的一侧均设有多个铆钉4，用于使上述插口钢环12和上述承口钢环22与混凝土锚固。

可以理解，承口接头2和插口接头1在与波纹管31连接后，然后浇筑混凝土。为了使插口钢环12和承口钢环22与混凝土锚固更好，设置铆钉4提供锚固力。优选的，铆钉4沿周向设有多组，每组包括多个沿轴向间隔设置的铆钉。

在一些可选的实施例中，上述插口钢筋笼11与上述插口钢环12、上述承口钢筋笼21与上述承口钢环22的焊接长度大于等于120mm，上述插口钢筋笼11与上述波纹钢筒3、上述承口钢筋笼21与上述波纹钢筒3的轴向焊接长度大于等于300mm小于等于500mm。

可以理解，钢筋笼是由多个纵向钢筋和多个环向钢筋焊接而成，纵向钢筋与钢环的焊接长度不宜过长，否则会导致工作量的增加。同时考虑到波纹管31的波距最大为60mm，因此为了保证焊接强度，避免接头出现局部焊接破坏，应使纵向钢筋与波纹管31的轴向焊接长度覆盖两个波距，因此上述插口钢筋笼11与上述插口钢环12、上述承口钢筋笼21与上述承口钢环22的焊接长度大于等于120mm。

由于波纹钢筒在轴向具有“手风琴效应”，刚度较小，因此，需要对接头与波纹钢筒的连接处，在轴向进行局部加强。接头的部分轴力可以依靠纵向受力钢筋的表面与混凝土的粘结作用。参考《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规范对纵向钢筋锚固长度的要求，根据纵向钢筋的直径不同，锚固长度相应不同。对于普通带肋钢筋，锚固长度为：l＝α(f_y/f_t)d，以直径10mm的带肋普通钢筋计算，纵向钢筋的锚固长度267mm，取整后建议纵向钢筋的最小长度取300mm。纵向钢筋只是在接头进行局部加强，考虑成本，纵向钢筋不宜过长，建议上限值取500mm较为合理。

因此，优选的，上述插口钢筋笼11与上述承口钢筋笼21用于与上述波纹钢筒3连接的轴向的长度大于等于300mm。

在一些可选的实施例中，上述插口钢筋笼11及上述承口钢筋笼21均通过点焊的方式用于与波纹钢筒3的波纹管31连接。

可选的，钢筋笼均采用螺纹钢制件，且环向钢筋和纵向钢筋的最小屈服强度大于等于335MPa。

在一些可选的实施例中，上述插口钢环12与上述承口钢环22的最小屈服强度为205MPa。

在一些可选的实施例中，相邻两个环向钢筋的间距小于等于50mm。

可以理解，根据规范《顶进施工法用钢筒混凝土管》JCT 2092-2011的规定，环向钢筋的净间距不得大于100mm，且不小于32mm，最小钢筋直径不得小于5mm。位于波纹钢筒两端的环向钢筋应加密处理，因此此处规定环向钢筋间距不得大于50mm，且不小于32mm。

另一方面，本申请还提供一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管，包括任一上述的接口结构。

可以理解，本申请实施例中的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管，在两个端部分别连接插口接头1和承口接头2，从而可以使波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管可以依次连接。

在加工制造时，将纵向钢筋和环向钢筋组成的钢筋笼直接焊接在承口钢环22或插口钢环12上，形成承口接头2和插口接头1，在浇筑混凝土之前，直接将承口接头2和插口接头1安装在波纹管31的两端，采用点焊进行固定和定位即可，然后浇筑管芯混凝土层32和保护混凝土层33形成波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管，加工工序简单，同时对连接接头处进行了局部加强，提高了波纹钢筒的轴向刚度，提高两个钢管的接头强度。

本申请实施例的工作原理为：将纵向钢筋和环向钢筋焊接成承口钢筋笼21和插口钢筋笼11，并将承口钢环22与承口钢筋笼21焊接，插口钢筋笼11与插口钢环12焊接，形成承口接头2与插口接头1，在浇筑混凝土之前，直接将承口接头2和插口接头1安装在波纹管31的两端，承口钢环22通过承口钢筋笼21连接在一个波纹管31的外壁上，插口钢环12通过插口钢筋笼11连接在另一个波纹管31的内壁上，并将钢筋笼与波纹管31采用点焊进行固定和定位。当两个波纹钢筒3连接时，承口钢环22套设在插口钢环12外并焊接，承口钢环22的焊接面将U型槽111的开口封闭，密封圈5将该密封空间完全填满，从而使承口钢环22和插口钢环12之间通过实心胶圈进行进一步地密封。

本申请的一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，通过采用间接连接的方式，利用钢筋笼将钢环和波纹管31连接，从而在焊接时可以采用点焊方式，避免了钢环和波纹管31直接焊接时，因为面接触而容易导致波纹管31焊穿的问题；通过将纵向钢筋和环向钢筋组成的钢筋笼直接焊接在承口钢环22或插口钢环12上，形成承口接头2和插口接头1，在浇筑混凝土之前，直接将承口接头2和插口接头1安装在波纹管31的两端，采用点焊进行固定和定位即可，不仅加工工序简单，同时对连接接头处进行了局部加强，同时提高了波纹钢筒的轴向刚度，提高两个钢管的接头强度；通过在承口钢环22和插口钢环12的连接处设置密封圈5，使承口钢环22和插口钢环12的焊接面密封性能更好；通过设置铆钉4，使上述插口钢环12和上述承口钢环22与混凝土锚固。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，包括：

插口接头(1)，其包括用于连接在一波纹钢筒(3)端部的插口钢筋笼(11)及与所述插口钢筋笼(11)连接的插口钢环(12)，所述插口钢环(12)向远离该所述波纹钢筒(3)的方向轴向延伸；

承口接头(2)，其包括用于连接在另一波纹钢筒(3)端部的承口钢筋笼(21)及与所述承口钢筋笼(21)连接的承口钢环(22)，所述承口钢环(22)向远离该所述波纹钢筒(3)的方向轴向延伸，并与所述插口钢环(12)连接。

2.如权利要求1所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，所述承口钢环(22)套设在所述插口钢环(12)外并与所述插口钢环(12)焊接。

3.如权利要求2所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，在所述插口钢环(12)靠近所述承口钢环(22)的侧壁开设有环形的U型槽(111)，在所述U型槽(111)内设有密封圈(5)。

4.如权利要求3所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，所述密封圈(5)采用圆形截面的实心胶圈，且所述密封圈(5)的尺寸与所述U型槽(111)适配，用于使所述承口钢环(22)与所述插口钢环(12)连接时将所述U型槽(111)与所述承口钢环(22)的间隙填满。

5.如权利要求1所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，在所述插口钢环(12)靠近管芯混凝土层(32)的一侧、所述承口钢环(22)靠近保护混凝土层(33)的一侧均设有多个铆钉(4)，用于使所述插口钢环(12)和所述承口钢环(22)与混凝土锚固。

6.如权利要求1所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，所述插口钢筋笼(11)与所述插口钢环(12)、所述承口钢筋笼(21)与所述承口钢环(22)的焊接长度大于等于120mm，所述插口钢筋笼(11)与所述波纹钢筒(3)、所述承口钢筋笼(21)与所述波纹钢筒(3)的轴向焊接长度大于等于300mm且小于等于500mm。

7.如权利要求1所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，所述插口钢筋笼(11)与所述承口钢筋笼(21)用于与所述波纹钢筒(3)连接的轴向的长度大于等于300mm。

8.如权利要求1所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，所述插口钢环(12)与所述承口钢环(22)的最小屈服强度为205MPa。

9.如权利要求1所述的波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管接口结构，其特征在于，所述插口钢筋笼(11)及所述承口钢筋笼(21)均包括纵向钢筋及环向钢筋，纵向钢筋周向间隔布置，环向钢筋轴向间隔设置，并与所述纵向钢筋连接，相邻两个环向钢筋的间距小于等于50mm且大于等于32mm。

10.一种波纹钢筒混凝土电磁屏蔽管，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的接口结构。