一種具有周向圓角連接的箱型管道的製作方法

2023-06-06 16:14:51

本實用新型涉及一種箱型管道，尤其涉及一種具有周向圓角連接的箱型管道。

背景技術：

本申請人在先申請一件名稱為「具有周向鈍角連接的箱型管道」、申請號為201610649976.0的發明專利，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，所述單元板片向箱型管道外側起拱且周向成鈍角連接，即相鄰的兩個單元板片向外拱的內壁圓弧線上，最接近同一個連接角位置的點的切線之間所形成的夾角為鈍角，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，對整個管道造成潛在威脅。

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避免管道連接處應力集中且可快速實現管道拼接、簡化生產工序的具有周向圓角連接的箱型管道。

技術方案：本實用新型的具有周向圓角連接的箱型管道，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，且周向相鄰兩個單元板片採用圓弧過渡連接，即相鄰單元板片之間的連接處不存在突變角點，連接成的管道的橫截面中弧形單元板片的弧邊直徑大於管廊對角線的長度。

進一步的，所述單元板片周向連接端之間設有圓弧角片，同時，周向相鄰兩個單元板片與圓弧角片採用圓弧過渡連接。即圓弧角片與周向相鄰單元板片的內壁圓弧線上，最接近同一連接角位置的點的切線重合，也就是說，周向連接的單元板片與圓弧角片在一條弧線上，不存在突變角點。

在連接端設置圓弧角片時，所述單元板片與相鄰的圓弧角片可以根據需要製成一體件，所述單元板片可以與一個圓弧角片周向拼接形成一端自帶圓弧角的弧形單元板片或者可以兩端分別與一個圓弧角片周向拼接形成兩端自帶圓弧角的弧形單元板片。具體可以使得單元管節可以由四塊弧形單元板片直接圓弧過渡連接而成；還可以由四塊弧形單元板片以及四塊圓弧角片周向間隔拼裝而成；還可以先將一塊弧形單元板片與一塊圓弧角片製成一體件(一端自帶圓弧角的弧形單元板片)，再由四塊一端自帶圓弧角的弧形單元板片周向拼裝而成；還可以先將一塊弧形單元板片的兩端分別連接一塊圓弧角片，製成一體件(兩端自帶圓弧角的弧形單元板片)，再由兩塊兩端自帶圓弧角的弧形單元板片與兩塊弧形單元板片周向間隔拼裝而成。

其次，所述單元板片與圓弧角片周向以及軸向連接處設有型鋼法蘭，並通過型鋼法蘭栓接，使得該單元板片和圓弧角片可以生產成預製件，便於前期安裝和後期的拆分維修。

同時，在所述型鋼法蘭的栓接處設置密封墊，以保證栓接處的密封效果。

最後，所述單元半片與圓弧角片均優選為鋼結構件。

工作原理：將箱型管道製成向管道外側起拱，充分利用了管土共同受力原理減輕管體所承受的壓力，在連接處採用圓弧過渡連接，有效避免了單元板周向連接角邊的應力集中。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型的優點為：(1)在利用管土共同受力原理減輕管體承受壓力的同時，有效的避免了周向連接角邊處的應力集中問題；(2)該管道的各板片可以為預製件，且弧度單一，結構簡單，便於批量生產；(3)該管道各板片通過型鋼法蘭栓接，便於工程前期的安裝與後期的拆卸維修。

附圖說明

圖1為由四塊弧形單元板片圓弧過渡連接成單元管節的橫截面示意圖；

圖2為由四塊弧形單元板片和四塊圓弧角片連接成單元管節的橫截面示意圖；

圖3為由四塊一端自帶圓弧角的弧形單元板片連接成單元管節的橫截面示意圖；

圖4為由兩塊兩端自帶圓弧角的弧形單元板片和兩塊弧形單元板片連接成單元管節的橫截面示意圖。

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。

如圖1所示，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，且周向相鄰兩個單元板片1採用圓弧過渡連接，即相鄰單元板片之間的連接處不存在突變角點，連接成的管道的橫截面中弧形單元板片的弧邊直徑大於管廊對角線的長度。

所述單元板片周向連接端之間設有圓弧角片2，同時，周向相鄰兩個單元板片1與圓弧角片2採用圓弧過渡連接。即圓弧角片2與周向相鄰單元板片1的內壁圓弧線上，最接近同一連接角位置的點的切線重合，也就是說，周向連接的單元板片1與圓弧角片2在一條弧線上，不存在突變角點。

所述單元板片1與相鄰的圓弧角片2可以根據需要先製成一體件，即所述單元板片1可以與一個圓弧角片2周向拼接形成一端自帶圓弧角的弧形單元板片3或者可以兩端分別與一個圓弧角片2周向拼接形成兩端自帶圓弧角的弧形單元板片4，再進行周向拼接，主要包括以下幾種拼接方式：

如圖1所示，該單元管節可以由四塊弧形單元板片1直接進行圓弧過渡連接而成。

如圖2所示，該單元管節還可以由四塊弧形單元板片1以及四塊圓弧角片2周向間隔拼裝而成。

如圖3所示，還可以先將一塊弧形單元板片1與一塊圓弧角片2製成一體件(一端自帶圓弧角的弧形單元板片3)，再由四塊一端自帶圓弧角的弧形單元板片3周向拼裝形成單元管節。

如圖4所示，還可以先將一塊弧形單元板片1的兩端分別連接一塊圓弧角片2，製成一體件(兩端自帶圓弧角的弧形單元板片4)，再由兩塊兩端自帶圓弧角的弧形單元板片4與兩塊弧形單元板片1周向間隔拼裝形成單元管節。

所述單元板片與圓弧角片周向以及軸向連接處，或者相鄰兩塊一端自帶圓弧角的弧形單元板片3周向以及軸向連接處，或者兩端自帶圓弧角的弧形單元板片4與單元板片1周向以及軸向連接處設有型鋼法蘭，並通過型鋼法蘭栓接，使得該單元板片和圓弧角片可以生產成預製件，便於前期安裝和後期的拆分維修。

同時，在所述型鋼法蘭的栓接處設置密封墊，以保證栓接處的密封效果。

最後，所述單元半片與圓弧角片均為鋼結構件。