[发明专利]组合式拱形管道

说明书

技术领域

本发明公开了一种钢管，尤其涉及一种组合式拱形管道。

背景技术

目前，城市地下综合管道与公路涵洞以及道路隧道衬砌多采用钢筋混凝土制成，其结构形式有现场整体浇筑和预制拼装，截面形状主要有矩形和圆形。但钢筋砼结构，不仅造价很高，整个工程需要大量使用水泥，不利于环保，且钢筋砼结构接缝多，一般每2～5米一个接缝，接缝的密封是个难题，施工技术要求高，施工周期长，同时在使用过程中很容易开裂、漏水，维护成本高。其中，针对矩形结构管道，其两侧墙体，除了要承受上部的载荷外，还要承受侧边土层的横向载荷，而顶部板片直接承受动载荷与静载荷，但因只采用了普通的钢筋砼技术，为了抵抗弯矩及扰曲，增强其承载能力，防止失稳，墙壁需要设置的很厚，费用极高。而普通的圆形钢筋砼管道，管道底部楔形角及两侧的回填质量要求高，另外管道内部底部是弧形的，不是平的，不利于底部设置管架及管线，也不利于维修人员及维修设备的通行，需要在管道内部底部修筑平台。

因此，亟待解决上述技术难题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能提高内部净空间利用率、抗扭刚度高、抗竖向失稳能力强的组合式拱形管道。

技术方案：本发明所述的组合式拱形管道，包括由分别位于上下面和两侧面的单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，所述单元板片为向管道外侧起拱的弧形片，该弧形片为金属板，相邻单元板片之间形成周向连接的钝角，周向连接方式为法兰连接。具体来说，相邻单元板片向外起拱的内壁圆弧线上，最接近同一个连接角位置的点的切线之间所形成的夹角为钝角，其中，所述连接角为相邻单元板片端部形成的夹角。

其中，单元板片由金属板构成，该金属板可以自身弯折形成空心腔体结构；或金属板弯折形成凸起形状，用板材或管材与该凸起组合形成空心腔体结构。

相邻的所述单元板片上的空心腔体结构首尾相接，以形成连续的空心腔体结构。

当拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片的接触端部具有折边或空心腔体结构，且相邻折边或空心腔体结构的接触面为拼接连接面；进一步说，上述折边折向拱形管节外侧。

优选的，可以在空心腔体结构内填充混凝土，同时还可以在空心腔体结构内增设钢筋。

本发明所述另一种组合式拱形管道，包括由单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，该单元板片由金属板和金属管拼接而成；或者由金属管并排拼接而成，其横截面为连环结构；或者由波纹板相互扣合形成带有空心腔体的单元板片；或者由C型钢、槽钢、工字钢、弧形钢、角钢或波纹板与平板扣合形成带有空心腔体的单元板片。

同样的，当拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片的接触端部具有金属管或空心腔体结构，且相邻金属管或空心腔体结构的接触面为拼接连接面。

优选的，可以在金属管或空心腔体结构内填充混凝土，同时还可以在金属管或空心腔体结构内增设钢筋。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：该拱形结构管道提高了抗扭刚度和抗竖向失稳能力；其内部净空间利用率及通行净宽与净高得以提高，使得管道高度降低，埋地深度、基础开挖深度及工程量均得以减少；相邻拱形管节之间可采用隐藏式的连接结构，不额外占用管道空间，实用美观等。

附图说明

图1(a)-1(r)为本发明第一类空心腔体结构的横截面示意图；

图2(a)-2(e)为本发明第二类空心腔体结构的横截面示意图；

图3(a)、3(b)和3(c)为本发明第三类空心腔体结构的横截面示意图；

图4(a)-4(e)为本发明第四类空心腔体结构的横截面示意图；

图5为本发明下单元板片的结构示意图；

图6为本发明两侧单元板片的结构示意图；

图7为本发明上单元板片的结构示意图；

图8(a)-8(c)为本发明相邻拱形管节拼接结构的横截面示意图；

图9为本发明拱形管道的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图9所示，本发明的拱形管道，包括由分别位于上下面和两侧面的单元板片101拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，所述单元板片101为向管道外侧起拱的弧形片，相邻单元板片之间形成周向连接的钝角。