一種具有內凹或外翹角邊的箱型管道的製作方法

2023-10-27 21:01:18 2

本實用新型涉及一種管道，尤其涉及一種具有內凹或外翹角邊的箱型管道。

背景技術：

本公司已申請了許多鋼結構管廊的專利，其中有類似矩形的箱型管道，包括由分別位於上、下和兩側面的單元板片沿周向拼裝形成單元管節，該單元管節沿軸向拼裝形成箱型管道，其中，所述單元板片為向箱型管道外側起拱的弧形波紋板，相鄰單元板片之間形成周向連接的鈍角。管道結構在管土共同受力作用下，單元板片承受的豎向載荷轉化為單元板片的環向力，在周向連接角點處可能存在應力集中，容易發生彎曲變形。

技術實現要素：

實用新型目的：本實用新型的目的是提供一種增大管道連接角點處慣性矩，緩解連接處由於應力集中而發生彎曲變形且可快速實現管道拼接、簡化生產工序的具有內凹或外翹角邊的箱型管道。

技術方案：本實用新型的具有內凹或外翹角邊的箱型管道，包括由分別位於上、下和兩側面的單元板片沿周向拼裝形成單元管節，該單元管節沿軸向拼裝形成箱型管道；其中，所述單元板片為向箱型管道外側起拱的弧形板，該弧形單元板片的兩端為向箱型管道內側或者外側彎曲的圓弧角結構，相鄰單元板片端部的圓弧角結構組成周向連接角邊，同時，相鄰單元板片起拱半徑最大的內壁圓弧線上最接近同一周向連接角邊的點的切線形成鈍角。

保持該管道周向鈍角連接(即相鄰單元板片起拱的內壁圓弧線上最接近周向連接角邊的點的切線形成鈍角)的同時，將其周向連接角邊向管道內側彎曲或者向外側翹起，通過彎曲使得周向連接角點處慣性矩增大，由此提高局部抗彎曲能力，同時，管道的周向連接邊處通過圓弧過渡，有效緩解了連接處的應力集中，進一步提高結構強度。

進一步優選的，所述圓弧角結構的內側圓弧半徑小於單元板片起拱的內壁圓弧半徑。

其次，在所述單元板片沿周向連接時，相鄰單元板片的接觸部設有縱向法蘭，並通過縱向法蘭栓接而成，可將單元板片製成預製件，快速實現管道拼接、簡化生產工序，該縱向法蘭為平直狀法蘭或角鋼法蘭或槽形法蘭。

同時，在縱向法蘭的栓接處設置密封墊，以提高管道整體的密封性。

工作原理：通過將管道周向相鄰兩個單元板片的連接端部設置成向管道內側或者外側彎曲的圓弧角結構，由此組成帶有圓弧邊的周向連接角邊，使得該周向連接角邊處的慣性矩變大，其截面抗彎能力由此提高；同時，管道周向連接邊處通過圓弧過渡，由此緩解了周向剛性連接處的應力集中，整體結構強度得到提高。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型的優點為：(1)該管道在現有技術中向管道外側起拱的單元板片的基礎上，將其周向連接端部設成向管道內側或者外側彎曲的圓弧角，在利用管土共同受力原理保證整體結構強度的同時，通過彎曲使得周向連接角點處的慣性矩增大，由此提高截面局部抗彎曲能力；(2)該管道周向連接邊通過圓弧過渡，有效緩解了連接處的應力集中，進一步提高結構強度。

附圖說明

圖1為帶有內凹弧段單元板片結構示意圖；

圖2為帶有外翹弧段並連接角鋼法蘭單元板片結構示意圖；

圖3為帶有外翹弧段並連接平直狀法蘭單元板片結構示意圖；

圖4為圖1所述單元板片周向拼接橫截面示意圖；

圖5為圖2所述單元板片周向拼接橫截面示意圖；

圖6為圖3所述單元板片周向拼接橫截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步說明。

該箱型管道包括由分別位於上、下和兩側面的單元板片1沿周向拼裝形成單元管節，該單元管節沿軸向拼裝形成箱型管道；其中，所述單元板片1為向箱型管道外側起拱的弧形板，該弧形單元板片1的兩端為向箱型管道內側或者外側彎曲的圓弧角結構。

所述圓弧角結構的內側圓弧半徑小於單元板片起拱的內壁圓弧半徑。

如圖1所示，該弧形單元板片1的兩端向箱型管道內側彎曲，形成內凹弧段101。

如圖2和圖3所示，該弧形單元板片1的兩端向箱型管道外側彎曲，形成外翹弧段102。

相鄰單元板片1端部的圓弧角結構(即內凹弧段101或外翹弧段102)組成周向連接角邊2，同時，相鄰單元板片1起拱半徑最大的內壁圓弧線上最接近同一周向連接角邊2的點的切線形成鈍角。

保持該管道周向鈍角連接的同時，將其周向連接角邊向管道內側彎曲或者向外側翹起，通過彎曲使得周向連接角點處慣性矩更大，由此提高局部抗彎曲能力，同時，管道的周向連接邊處通過圓弧過渡，有效緩解了連接處的應力集中，進一步提高結構強度。

在所述單元板片1沿周向連接時，相鄰單元板片1的接觸部設有縱向法蘭，並通過縱向法蘭栓接而成，該縱向法蘭為平直狀法蘭301或角鋼法蘭302或槽形法蘭。

如圖4所示，四塊帶有內凹弧段101的單元板片1周向拼裝形成箱型管道，拼接處形成內凹型周向連接角邊2，其相鄰兩塊單元板1的端部截面相貼合，貼合處通過平直狀法蘭301栓接。

如圖5所示，四塊帶有外翹弧段102的單元板片1周向拼裝形成箱型管道，拼接處形成外翹型周向連接角邊2，其相鄰兩塊單元板1的端部連接，端部截面朝向相同且處於同一平面，其連接處通過角鋼法蘭302栓接。

如圖6所示，四塊帶有外翹弧段102的單元板片1周向拼裝形成箱型管道，拼接處形成外翹型周向連接角邊2，其相鄰兩塊單元板1的端部截面相貼合，貼合處通過平直狀法蘭301栓接。

同時，在縱向法蘭的栓接處設置密封墊，以提高管道整體的密封性。