一種採用外法蘭連接的雙管結構的製作方法

2023-05-17 21:57:16

本發明涉及管路連接技術領域，尤其涉及一種採用外法蘭連接的雙管結構，具體涉及一種結構簡單、施工簡便且能適用於不同管件尺寸的採用外法蘭連接的雙管結構。

背景技術：

雙管結構是一種包括內、外雙管的結構形式，在實際工程應用中，鋼管不限於等截面的直管，可以是變截面管或者彎管。現階段應用較多的是內、外鋼管，並在內外管間灌注夾層混凝土構成的中空夾層鋼管混凝土構件，該結構的雙管在輸電線路杆塔中有一定的實際工程應用，且由於其截面抗彎剛度大、自重輕等優點，在輸電桿塔結構、變電結構、風力發電設施中都有廣闊的應用前景。

當前，此類雙管結構，現階段多採用內、外法蘭進行連接，即內管採用內法蘭板、外管採用外法蘭板分別進行連接，由於內法蘭板的連接需要施工人員進入內管內部，因此限制了應用內、外法蘭連接的雙管結構的內管最小尺寸，使得此類雙管結構無法應用在荷載較小的結構中，大大限制了此類結構形式的推廣、應用。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是：提供一種結構簡單、施工簡便且能適用於不同管件尺寸的採用外法蘭連接的雙管結構，以解決現有的雙管結構需用內、外法蘭進行連接，限制了應用內、外法蘭連接的雙管結構的內管最小尺寸進而造成無法應用在荷載較小的結構中的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種採用外法蘭連接的雙管結構，包括雙管主體，所述雙管主體包括內管及外管；所述雙管主體的上接口端設有上法蘭連接盤，所述雙管主體的下接口端設有下法蘭連接盤；所述上法蘭連接盤及下法蘭連接盤的外徑均大於所述外管的直徑，內徑均不大於所述內管的直徑；所述上法蘭連接盤及下法蘭連接盤均與所述內管及外管剛性連接，且所述上法蘭連接盤在所述內管與外管之間的區域上設有灌注孔；所述上法蘭連接盤及下法蘭連接盤超出所述外管直徑的部分均設有連接孔，相鄰兩個所述雙管主體通過連接件依次穿設所述下法蘭連接盤及上法蘭連接盤上的連接孔，以實現兩個所述雙管主體的固定連接。

其中，所述雙管主體還包括監測裝置安裝座及監測裝置，所述監測裝置安裝座包括安裝板，所述安裝板用於固定安裝所述監測裝置；所述安裝板固定於所述內管的外壁上或所述外管的內壁上。

其中，所述監測裝置安裝座還包括設於所述監測裝置上方的保護板，所述保護板對應於所述監測裝置固定於所述安裝板上或所述內管的外壁上或所述外管的內壁上。

其中，所述安裝板沿著所述雙管本體的軸線方向設置，所述保護板垂直於所述安裝板設置，所述保護板與所述安裝板形成類г型結構。

其中，所述監測裝置安裝座設於靠近所述雙管主體的上接口端處，且位於所述上法蘭連接盤的下方。

其中，所述連接孔的數量為至少4個，所述至少4個連接孔均勻間隔設置在所述上法蘭連接盤上及下法蘭連接盤的邊緣處。

其中，所述連接孔為螺栓孔，相鄰兩個所述雙管主體通過螺栓依次穿設所述下法蘭連接盤及上法蘭連接盤上的螺栓孔，再通過螺母固定，以實現相鄰兩個所述雙管主體螺紋連接。

其中，所述灌注孔的數量為多個，多個所述灌注孔均勻間隔設置在所述上法蘭連接盤上。

其中，所述灌注孔的形狀為橢圓形或圓形。

其中，所述上法蘭連接盤上及下法蘭連接盤的厚度均不小於所述雙管主體的管壁厚度的2倍。

(三)有益效果

本發明的上述技術方案具有如下優點：

本發明提供了一種採用外法蘭連接的雙管結構，包括雙管主體，雙管主體包括內管及外管；雙管主體的上接口端設有上法蘭連接盤，雙管主體的下接口端設有下法蘭連接盤；上法蘭連接盤及下法蘭連接盤的外徑均大於外管的直徑，內徑均不大於內管的直徑；上法蘭連接盤及下法蘭連接盤均與內管及外管剛性連接，且上法蘭連接盤在內管與外管之間的區域上設有灌注孔；上法蘭連接盤及下法蘭連接盤超出外管直徑的部分均設有連接孔，相鄰兩個雙管主體通過連接件依次穿設下法蘭連接盤及上法蘭連接盤上的連接孔，以實現兩個雙管主體的固定連接，結構簡單，工藝簡便，在連接相鄰兩個雙管主體時，只需要通過連接件連接下法蘭連接盤及上法蘭連接盤上的連接孔，無需進入管件內部，因此對管件尺寸特別是內管尺寸無限制，大大降低了施工的難度，有效提高了施工效率，降低了施工成本，經濟性好。

附圖說明

圖1是本發明一種採用外法蘭連接的雙管結構實施例的相鄰兩個雙管主體連接的示意圖；

圖2為圖1中a-a的剖面示意圖；

圖3為圖1中b-b的剖面示意圖；

圖4是本發明一種採用外法蘭連接的雙管結構實施例的上法蘭連接盤的結構示意圖；

圖5是本發明一種採用外法蘭連接的雙管結構實施例的下法蘭連接盤的結構示意圖；

圖6是本發明一種採用外法蘭連接的雙管結構實施例的監測裝置安裝座的結構示意圖；

圖7為圖6中c-c的剖面示意圖。

圖中：1：外管；2：內管；3：上法蘭連接盤；301：上連接盤本體；302：第一連接孔；303：灌注孔；4：下法蘭連接盤；401：下連接盤本體；402：第二連接孔；5：監測裝置安裝座；501：安裝板；502：保護板。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上；術語「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」、「前端」、「後端」、「頭部」、「尾部」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

如圖1至圖7所示，本發明實施例提供了一種採用外法蘭連接的雙管結構，包括雙管主體，雙管主體包括內管2及外管1；雙管主體的上接口端設有上法蘭連接盤3，上法蘭連接盤3緊貼在雙管主體的上接口端；雙管主體的下接口端設有下法蘭連接盤4，下法蘭連接盤4緊貼在雙管主體的下接口端；上法蘭連接盤3與下法蘭連接盤4均為環形圓盤；上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的外徑均大於外管1的直徑，內徑均不大於內管2的直徑；上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4均與內管2及外管1剛性連接，優選地，在本實施例中，本申請採用焊縫連接的方式實現上法蘭連接盤3與內管2及外管1的連接和下法蘭連接盤4與內管2及外管1的連接，省工省時、不需要在管件上打孔鑽眼且焊接連接的氣密性和水密性都較好，結構剛性也較大，結構的整體性好的優點，利於提高連接後的雙管結構的強度、整體結構穩定性及密封性能；且上法蘭連接盤3在內管2與外管1之間的區域上設有灌注孔303，灌注孔303用於向內管2與外管1之間的空間內灌注填充材料，其中，填充材料可以是混凝土；上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4超出外管1直徑的部分均設有連接孔，相鄰兩個雙管主體通過連接件依次穿設下法蘭連接盤4及上法蘭連接盤3上的連接孔，以實現兩個雙管主體的固定連接，由此，採用本申請提供的雙管結構，只需要通過連接件連接下法蘭連接盤4及上法蘭連接盤3上的連接孔，無需進入管件內部，因此對管件尺寸特別是內管2尺寸無限制，大大降低了施工的難度，有效提高了施工效率，降低了施工成本，經濟性好。

具體地，在本實施例中，上法蘭連接盤3包括上連接盤本體301，在上連接盤本體301的邊緣處設有第一連接孔302；下法蘭連接盤4包括下連接盤本體401，在下連接盤本體401的邊緣處設有第二連接孔402，相鄰兩個雙管主體通過連接件依次穿設下連接盤本體401及上連接盤本體301上的第二連接孔402及第一連接孔302，以實現兩個雙管主體的固定連接。

需說明的是：上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4均為環形圓盤，上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的外徑均大於外管1的直徑，上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的內徑均不大於內管2的直徑，以便在內管2與外管1之間灌注填充材料；優選地，在本實施例中，上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的內徑均等於內管2的直徑，在能實現灌注功能的同時儘可能節約原材料，以降低生產成本，同時也便於在內管2內進行其它額外的操作。具體地，上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的內徑的尺寸可根據實際實施條件進行合理的選擇。

特別的，內管2與外管1的材質可以選用鋼、鋁等金屬材料或frp(fiberreinforcedplastic，玻璃鋼)高分子材料製成；雙管的結構形式也不局限於等截面的直構件，也可以是錐形或其它變截面的構件，即可以是彎管；具體地，雙管結構的材質及形式均可根據實際實施情況進行合理的選擇。

進一步地，在本實施例中，雙管主體還包括監測裝置安裝座5及監測裝置，監測裝置安裝座5包括安裝板501，安裝板501用於固定安裝監測裝置；安裝板501固定於內管2的外壁上或外管1的內壁上。監測裝置用於實時觀察監測灌注過程的施工質量以實現施工中的灌注質量的監督控制，優選地，監測裝置可以為無線攝像頭；監測裝置固定於監測裝置安裝座5的安裝板501上，其中，固定方式可以為粘接或卡接或螺紋連接或鉚釘連接的一種，具體可根據實際實施條件進行合理的選擇。安裝板501固定於由內管2的外壁及外管1的內壁構成的安裝空間內，具體地，安裝板501可以固定在內管2的外壁上或外管1的內壁上，其中，固定方式也可以為焊接，結構簡單，工藝簡便且固定效果好。

進一步地，在本實施例中，監測裝置安裝座5還包括設於監測裝置上方的保護板502，保護板502用於保護防止監測裝置在灌注過程中受到破壞，保護板502對應於監測裝置固定於安裝板501上或內管2的外壁上或外管1的內壁上，具體地，保護板502的尺寸不小於監測裝置的尺寸，可固定於安裝板501上，也可根據安裝板501的固定位置相適應的安裝在內管2的外壁上或外管1的內壁上，其中，固定方式可以為焊接或粘接或卡接或螺紋連接或鉚釘連接的一種，粘接或卡接或螺紋連接或鉚釘連接的一種。

優選地，在本實施例中，安裝板501沿著雙管本體的軸線方向設置，保護板502垂直於安裝板501設置，保護板502與安裝板501形成類г型結構，監測裝置安裝在類г型結構的半封閉的空間內，以防止其在灌注作用中受到填充材料的衝擊而受損。採用上述結構形式的監測裝置安裝座5，結構簡單，製作工藝簡便，生產成本低，經濟性好且能有效保護監測裝置不受損壞。

優選地，在本實施例中，監測裝置安裝座5設於靠近雙管主體的上接口端處，且位於上法蘭連接盤3的下方，採用上述設置方式，以能完整的觀測整個灌注過程中的施工質量，以便監督控制施工質量。

優選地，在本實施例中，為提高相鄰兩個雙管結構的連接效果，連接孔的數量為至少4個，至少4個連接孔均勻間隔設置在上法蘭連接盤3上及下法蘭連接盤4的邊緣處，以提高相鄰兩個雙管結構的連接效果，提高使用可靠性。特別的，連接孔的數量和大小可根據實際實施條件進行合理的選擇，以避免剛度和承載力的局部薄弱。

優選地，連接孔為螺栓孔，相鄰兩個雙管主體通過螺栓依次穿設下法蘭連接盤4及上法蘭連接盤3上的螺栓孔，再通過螺母固定，以實現相鄰兩個雙管主體螺紋連接，採用螺紋固定的連接方式，結構簡單，操作簡便，生產成本低且固定效果好。

具體地，灌注孔303的數量為多個，多個灌注孔303均勻間隔設置在上法蘭連接盤3上。在本實施例中，灌注孔303的數量為6個，6個灌注孔303以上法蘭連接盤3的中心為中心對稱設置在上法蘭連接盤3上，由此，在灌注作業時，利於提高內外管1之間填充材料的分布均勻性，以提高施工質量。具體地，灌注孔303的數量及設置方式可根據實際實施條件進行合理的選擇。

優選地，灌注孔303的形狀為橢圓形或圓形。在本實施例中，灌注孔303的形狀為橢圓形，且灌注孔303在用於灌注填充材料的同時，也可容納振搗設備進入內管2與外管1之間進行振搗，由此，灌注孔303的尺寸可根據實際實施條件進行合理的選擇。

優選地，為進一步地提高相鄰兩個雙管結構的連接效果，避免出現剛度在該連接處的局部薄弱，上法蘭連接盤3上及下法蘭連接盤4的厚度均不小於雙管主體的管壁厚度的2倍。

具體地，採用本申請提供的外法蘭連接的雙管結構，在連接相鄰兩個雙管結構時，具體操作步驟包括工廠預製和現場施工兩個環節。

其中，工廠預製環節如下：

1)完成雙管本體與上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的連接，其中，連接方式可以為焊縫連接；

2)將上法蘭連接盤3與下法蘭連接盤4進行預拼裝，保證加工精度滿足連接要求，其中，連接方式優選為螺紋連接。

現場施工環節如下：

1)在基礎上吊裝預製構件，其中，預製構件為連接有上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的雙管本體；

2)一段構件灌注完成後，即吊裝下一段構件，然後通過上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4連接兩段構件，重複以上固定、灌注的步驟即可。

除上述的加工步驟之外，在工廠預製環節中還可包括安裝監測裝置，具體在步驟1)完成雙管本體與上法蘭連接盤3及下法蘭連接盤4的連接之前，還包括步驟0)將施工監測裝置安裝座5固定在管壁上，並安裝好無線的施工監測裝置，其中，管壁可以為外管1的內壁或內管2的外壁。如此，能同時解決小尺寸雙管結構在應用中的連接問題和施工中的灌注質量的監督控制問題。

綜上所述，本發明提供了一種採用外法蘭連接的雙管結構，包括雙管主體，雙管主體包括內管及外管；雙管主體的上接口端設有上法蘭連接盤，雙管主體的下接口端設有下法蘭連接盤；上法蘭連接盤及下法蘭連接盤的外徑均大於外管的直徑，內徑均不大於內管的直徑；上法蘭連接盤及下法蘭連接盤均與內管及外管剛性連接，且上法蘭連接盤在內管與外管之間的區域上設有灌注孔；上法蘭連接盤及下法蘭連接盤超出外管直徑的部分均設有連接孔，相鄰兩個雙管主體通過連接件依次穿設下法蘭連接盤及上法蘭連接盤上的連接孔，以實現兩個雙管主體的固定連接，結構簡單，工藝簡便，在連接相鄰兩個雙管主體時，只需要通過連接件連接下法蘭連接盤及上法蘭連接盤上的連接孔，無需進入管件內部，因此對管件尺寸特別是內管尺寸無限制，大大降低了施工的難度，有效提高了施工效率，降低了施工成本，經濟性好。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。