專利名稱：大直徑水泥管道的柔性連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道工程，特別是涉及大直徑水泥管道的柔性連接方法。
背景技術(shù)：
目前世界上直徑在φ1000mm～φ5000mm的大直徑水泥管都是采用予應(yīng)力鋼筋混凝土制作的，與同等規(guī)格的其他材料制作的管道相比較具有造價(jià)低、剛性好、耐磨及耐用性均較好的優(yōu)點(diǎn)。但在管道連接上卻沒(méi)有較佳的連接方法，大多數(shù)大直徑水泥管道運(yùn)行一段時(shí)間后，都存在不同程度的滲漏。原因是目前大直徑水泥管道連接主要是剛性連接，在管道安裝的施工現(xiàn)場(chǎng)，先將兩根對(duì)接的管子擺正對(duì)接同心，再將每根管子對(duì)接端頭100mm～200mm范圍的管皮外表面輕輕鑿毛，抹上一層水泥砂漿纏鋪上一層鋼絲綱，再抹一層水泥砂漿再纏鋪上一層鋼絲綱，再抹一層水泥纏鋪一層鋼絲綱，再一層水泥砂漿，這樣反復(fù)幾層做法是為了保證接口處的連接強(qiáng)度與防止裂紋，有的是采用細(xì)石混凝土澆注在接口處。還有一種是套管承插連接，用一個(gè)粗一點(diǎn)的短管套在兩根管的接頭外邊，再用水泥砂漿將接口處和套管接口處抹好。這些接頭連接方法基本上都是剛性連接。由于直徑大，當(dāng)管道中充滿流動(dòng)的介質(zhì)水的時(shí)候，管道的自重猛增，以直徑φ2500mm管道為例，充滿水的管道每米增加4.9噸線荷重。當(dāng)直徑為φ4000mm時(shí)，充滿了水的管道每米增加12.5噸線荷重，再加上管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的沖擊荷載與振動(dòng)，常常就使置于不同基礎(chǔ)土層上的管道產(chǎn)生不均勻沉降，只要相鄰的管子之間產(chǎn)生5mm以上的沉降差移，管道的剛性接頭都會(huì)出現(xiàn)裂紋或破壞。在目前現(xiàn)有的大直徑地下管道中泄漏已是十分普遍的，尤其在全管線地段土質(zhì)不均勻的情況下，剛性管道接口處泄漏的就更多些。但由于是在地下土中，一般的泄漏不被人注意和發(fā)現(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在這樣的大型管網(wǎng)中泄漏率幾乎達(dá)到30％左右，常年如此會(huì)造成巨大資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，有人測(cè)算和統(tǒng)計(jì)，中國(guó)目前輸水系統(tǒng)管網(wǎng)每年泄漏量遠(yuǎn)超過(guò)三峽水庫(kù)的庫(kù)容量，僅北京市每年漏失水達(dá)1億立方米，按此推算，全國(guó)每年最少管道漏失70億～80億立方米水。目前中國(guó)南水北調(diào)工程其中有段是直徑4米的大型予應(yīng)力鋼筋混凝土管道，這么大直徑的管道，如果連接方法不得當(dāng)，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生很大泄漏。
為了解決上述大直徑水泥管道的無(wú)泄漏連接問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外專家與相關(guān)的廠商無(wú)不費(fèi)盡心思謀求解決辦法，但長(zhǎng)久以來(lái)未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有一種適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。
鑒于上述現(xiàn)有大直徑水泥管道連接所存在的實(shí)際問(wèn)題，本發(fā)明人在總結(jié)多年從事管道專業(yè)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)長(zhǎng)期反復(fù)創(chuàng)新研究，反復(fù)的設(shè)計(jì)與試制樣品并對(duì)樣品反復(fù)做各種性能試驗(yàn)與工程模擬試驗(yàn)，終于在多種設(shè)計(jì)方案中選擇了一種具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的簡(jiǎn)單有效的連接構(gòu)造與方法。這種連接方法只是在兩根管道連接處設(shè)置一個(gè)能承受管道之間任意位移變形的空腔管形密封環(huán)的柔性連接件就能實(shí)現(xiàn)杜絕泄漏的良好效果。徹底解決了大直徑水泥管道無(wú)泄漏連接問(wèn)題，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，安裝方便快捷，可反復(fù)拆裝均能保證安裝質(zhì)量完好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大直徑水泥管道的柔性連接方法，使大型水泥管道在施工安裝中簡(jiǎn)單快捷，質(zhì)量可靠，管道安裝在土質(zhì)比較復(fù)雜的基礎(chǔ)中仍能保證長(zhǎng)期無(wú)泄漏穩(wěn)定連接，減少管道維修與管理費(fèi)用。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
依據(jù)本發(fā)明提出的一種大直徑水泥管道的柔性連接方法，是通過(guò)空腔管形密封環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性連接的，上述連接結(jié)構(gòu)包括水泥管、空腔管形密封環(huán)、扣箍、緊箍螺栓、螺栓承臺(tái)及緊箍螺母。先將空腔管形密封環(huán)外套到相連的兩根水泥管的端頭，兩根水泥管子端面要緊挨靠到空腔管形密封環(huán)中間空腔管的管壁上，再將2條或多條扣箍分別捆綁在空腔管形密封環(huán)的兩側(cè)翼片上，用緊箍螺栓穿過(guò)螺栓承臺(tái)擰進(jìn)緊箍螺母中并擰緊擰牢。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其中所述的水泥管是指直徑大于φ1000mm的鋼筋泥凝土管或予應(yīng)力鋼筋混凝土管。
前述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其中所述的空腔管形密封環(huán)，是個(gè)圓形環(huán)，中間是個(gè)空腔管，管的斷面是圓形或橢圓形，管壁的兩側(cè)各有一個(gè)翼片，翼片是圓環(huán)形管狀，其內(nèi)徑與所要連接的水泥管外徑相同或稍有負(fù)差，翼片內(nèi)側(cè)設(shè)有多條密封齒條，翼片外邊沿凸起一個(gè)檔臺(tái)?？涨还苄蚊芊猸h(huán)是根據(jù)管道內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力及溫度等條件而選用不同的強(qiáng)度與彈性好的天然橡膠或合成橡膠制成。
前述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其中所述的扣箍是帶形的薄板，是可以自由彎繞的柔性板帶，其寬度與厚度是根據(jù)所要捆綁的管道直徑、管內(nèi)介質(zhì)工作壓力不同而變化，扣箍是由二條或多條組成，管徑大的要用多幾條扣箍組合，每條扣箍板帶一端焊有一個(gè)螺栓承臺(tái)，承臺(tái)上設(shè)有穿透的螺栓孔，扣箍板帶的另一端焊有一個(gè)緊箍螺母，焊有螺栓承臺(tái)的一端板帶要留一段不少于100mm的接縫過(guò)渡襯板，安裝時(shí)被壓在緊箍螺栓對(duì)接處的板帶下邊。以保證全面壓緊空腔管形密封環(huán)的翼片，實(shí)現(xiàn)密封?？酃客ǔＪ怯貌讳P鋼制作，當(dāng)環(huán)境有特殊要求時(shí)，可選用其它強(qiáng)度可靠的材料制作。
前述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其中所述的緊箍螺栓的根數(shù)、直徑與螺距是根據(jù)管道的直徑及管道內(nèi)介質(zhì)的工作壓力計(jì)算確定的，緊箍螺栓是選用與扣箍相同的材質(zhì)制成。
前述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其中所述的連接結(jié)構(gòu)與方法，也可以應(yīng)用到玻璃鋼管、鑄鐵管或其它剛性管道的連接上。
本發(fā)明與現(xiàn)有各種大直徑水泥管的連接方法相比較，是將剛性連接改變?yōu)槿嵝赃B接，使兩根相連接的水泥管之間可以實(shí)現(xiàn)一定的位移、轉(zhuǎn)角與相對(duì)的不均勻沉降。因?yàn)?，一條很長(zhǎng)的大型管網(wǎng)在運(yùn)行中無(wú)法避免會(huì)出現(xiàn)一定量的管子與管子之間的相對(duì)位移與沉降，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝快捷，密封效果好，可反復(fù)拆卸安裝仍保持密封質(zhì)量，減少了管道運(yùn)行中的維護(hù)與管理費(fèi)用。減少管道泄漏所造成的經(jīng)濟(jì)損失，可實(shí)現(xiàn)管道安全無(wú)泄漏穩(wěn)定運(yùn)行。
綜上所述，本發(fā)明的大直徑水泥管道的柔性連接方法，具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)用價(jià)值，并在同類產(chǎn)品中從未見(jiàn)有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開(kāi)發(fā)表或使用，且具有不論在結(jié)構(gòu)與功能上皆有很大的改進(jìn)，在技術(shù)上很大的進(jìn)步，具有好用和實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)的功效，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新發(fā)明。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容給予實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及附圖詳細(xì)給出。


圖1是本發(fā)明大直徑水泥管道的柔性連接方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
1------水泥管 2------空腔管形密封環(huán)3------扣箍4------緊箍螺栓5------螺栓承臺(tái)6------緊箍螺母2.1----空腔管 2.2----翼片2.3----密封齒條2.4----檔臺(tái)具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的大直徑水泥管道的柔性連接方法的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征、及其功效、詳細(xì)說(shuō)明如后。
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其主要包括水泥管1、空腔管形密封環(huán)2、扣箍3、緊箍螺栓4、螺栓承臺(tái)5及緊箍螺母6。所述的空腔管形密封環(huán)2外套到相連接的兩根水泥管1的端頭，兩根水泥管1的端面要緊挨靠到空腔管形密封環(huán)2的空腔管2.1的管壁上，再將二條或多條扣箍3分別捆綁在空腔管形密封環(huán)2的兩側(cè)翼片2.2上，用緊箍螺栓4穿過(guò)螺栓承臺(tái)5擰進(jìn)緊箍螺母6中并擰緊擰牢。
上述的水泥管1是指直徑大于φ1000mm以上的鋼筋混凝土管或予應(yīng)力鋼筋混凝土管，其可用于上水管道、污水管道、涵洞管道、地下圓形管道隧道。
上述的空腔管形密封環(huán)2是個(gè)圓形環(huán)，中間有個(gè)空腔管2.1，空腔管2.1的斷面可是圓形或橢圓形，空腔管2.1壁的兩側(cè)各有一個(gè)翼片2.2，翼片2.2是圓環(huán)形管狀，其內(nèi)徑與所要連接的水泥管1的外徑相同或稍有負(fù)差，以保證其套接水泥管1時(shí)相互之間不出現(xiàn)孔縫間隙而對(duì)密封不利，翼片2.2的內(nèi)側(cè)設(shè)有若干條密封齒條2.3，以保證在扣箍的捆綁下實(shí)現(xiàn)很好密封，翼片2.2的外邊緣凸起一個(gè)檔臺(tái)2.4，用來(lái)?yè)踝『投ㄎ豢酃堪鍘У?。空腔管形密封環(huán)2是本發(fā)明的柔性連接方法關(guān)鍵部件，其規(guī)格尺寸是根據(jù)管道的直徑與工作壓力確定的，其所選用的材料一定是能滿足強(qiáng)度要求和具有很好彈性與伸縮性的材料，其材質(zhì)是根據(jù)管道內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力、溫度等有關(guān)條件來(lái)選用的。
上述的扣箍3是條帶形的薄板，是用來(lái)捆綁空腔管形密封環(huán)2與水泥管1牢固密封連接用的。所以它可以圍繞水泥管1的外形彎繞成圓弧形，扣箍3的板帶寬度與厚度是根據(jù)水泥管1的外徑、管內(nèi)介質(zhì)的工作壓力來(lái)決定的，每個(gè)扣箍3是由二條或多條板帶所組成，直徑大的管道就要有多幾條扣箍3板帶組合而成，它們之間是靠緊箍螺栓4來(lái)相互連接的，每條扣箍3板帶的一端焊有螺栓承臺(tái)5，其上有個(gè)穿透的螺栓孔供緊箍螺栓4串連用，扣箍3板帶的另一端焊有緊箍螺母6與緊箍螺栓4相連接。在焊有螺栓承臺(tái)5的一端，板帶要向前延長(zhǎng)不少于100mm長(zhǎng)的接縫過(guò)渡襯板，該襯板安裝時(shí)伸入到帶有緊箍螺母6的一端下面，以保證在緊箍螺栓4擰緊連接時(shí)，其接縫處的密封環(huán)翼片2.2也能完全被密封壓實(shí)，扣箍3通常是用不銹鋼板制成，當(dāng)管道的工作環(huán)境有特殊要求時(shí)，也可以用其它強(qiáng)度可靠的材料制成。
上述的緊箍螺栓4的長(zhǎng)度、根數(shù)、直徑與螺距是根據(jù)管道1的直徑及管道1內(nèi)介質(zhì)的工作壓力來(lái)計(jì)算確定的，緊箍螺栓4的材質(zhì)通常是選用不銹鋼，特殊情況下要與扣箍所選用的材質(zhì)相同。
上述的管道柔性連接方法的結(jié)構(gòu)，也可以應(yīng)用到玻璃鋼管、鑄鐵管、鋼芯塑料管等各種材質(zhì)的剛性管道的連接上。
上述如此結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明大直徑水泥管道的柔性連接方法，對(duì)現(xiàn)今同行業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)均具有許多可取之處，而確實(shí)具有技術(shù)進(jìn)步性。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大直徑水泥管道的柔性連接方法，其特征是通過(guò)空腔管形密封環(huán)(2)來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性連接的，其連接結(jié)構(gòu)包括水泥管(1)、空腔管形密封環(huán)(2)、扣箍(3)、緊箍螺栓(4)、螺栓承臺(tái)(5)及緊箍螺母(6)，將空腔管形密封環(huán)(2)外套到相連接的兩根水泥管(1)的端頭，兩根水泥管(1)的端面要緊挨靠到空腔管形密封環(huán)(2)中間的空腔管(2.1)的管壁上，再將二條或多條扣箍(3)分別捆綁在空腔管形密封環(huán)(2)的兩側(cè)翼片(2.2)上，用緊箍螺栓(4)穿過(guò)螺栓承臺(tái)(5)擰進(jìn)緊箍螺母(6)中并擰緊擰牢。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其特征在于其中所述的水泥管(1)是指直徑大于φ1000mm的鋼筋泥凝土管或予應(yīng)力鋼筋混凝土管。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其特征在于其中所述的空腔管形密封環(huán)(2)是個(gè)圓形環(huán)，中間是個(gè)空腔管(2.1)，空腔管(2.1)的斷面是圓形或橢圓形，空腔管(2.1)壁的兩側(cè)各有一個(gè)翼片(2.2)，翼片(2.2)是圓環(huán)形管狀，其內(nèi)徑與所要連接的水泥管(1)外徑相同或稍有負(fù)差，翼片(2.2)內(nèi)側(cè)設(shè)有多條密封齒條(2.3)，翼片(2.2)外邊沿凸起一個(gè)檔臺(tái)(2.4)，空腔管形密封環(huán)(2)是根據(jù)管道內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力及溫度等條件而選用不同的強(qiáng)度與彈性好的天然橡膠或合成橡膠制成。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其特征在于其中所述的扣箍(3)是帶形的薄板，是可以自由彎繞的柔性板帶，其寬度與厚度是根據(jù)所要捆綁的管道(1)直徑、管(1)內(nèi)介質(zhì)工作壓力不同而變化，扣箍(3)是由二條或多條組成，管徑大的要用多幾條扣箍(3)組合，每條扣箍(3)板帶一端焊有一個(gè)螺栓承臺(tái)(5)，承臺(tái)(5)上設(shè)有穿透的螺栓孔，扣箍(3)板帶的另一端焊有一個(gè)緊箍螺母(6)，焊有螺栓承臺(tái)(5)的一端板帶要留一段不少于100mm的接縫過(guò)渡襯板，安裝時(shí)被壓在緊箍螺栓(4)對(duì)接處的板帶下邊，以保證全面壓緊空腔管形密封環(huán)(2)的翼片(2.2)，實(shí)現(xiàn)密封，扣箍(3)通常是用不銹鋼制作，當(dāng)環(huán)境有特殊要求時(shí)，可選用其它強(qiáng)度可靠的材料制作。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其特征在于其中所述的緊箍螺栓(4)的根數(shù)、直徑與螺距是根據(jù)管道(1)的直徑及管道(1)內(nèi)介質(zhì)的工作壓力計(jì)算確定的，緊箍螺栓(4)是選用與扣箍(3)相同的材質(zhì)制成。
6.根據(jù)權(quán)力要求1所述的大直徑水泥管道的柔性連接方法，其特征在于其中所述的連接結(jié)構(gòu)與方法，也可以應(yīng)用到玻璃鋼管、鑄鐵管或其它剛性管道的連接上。
全文摘要
本發(fā)明是一種大直徑水泥管道的柔性連接方法，是通過(guò)空腔管形密封環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性連接的，上述連接結(jié)構(gòu)包括水泥管、空腔管形密封環(huán)、扣箍、緊箍螺栓、螺栓承臺(tái)及緊箍螺母。先將空腔管形密封環(huán)外套到相連的兩根水泥管的端頭，兩根水泥管子端面要緊挨靠到空腔管形密封環(huán)中間空腔管的管壁上，再將二條或多條扣箍分別捆綁在空腔管形密封環(huán)的兩側(cè)翼片上，用緊箍螺栓穿過(guò)螺栓承臺(tái)擰進(jìn)緊箍螺母中并擰緊擰牢。本發(fā)明的關(guān)鍵在于將剛性連接改變?yōu)槿嵝赃B接，使兩根相連接的水泥管之間可以實(shí)現(xiàn)一定的位移、轉(zhuǎn)角與相對(duì)的不均勻沉降。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝快捷，密封效果好，可反復(fù)拆卸安裝仍保持密封質(zhì)量，減少了管道運(yùn)行中的維護(hù)與管理費(fèi)用。減少管道泄漏所造成的經(jīng)濟(jì)損失，可實(shí)現(xiàn)管道安全無(wú)泄漏穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)F16L27/00GK1621729SQ20041010042
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者葛文宇 申請(qǐng)人:葛文宇