[发明专利]直埋供热管道用一体型直埋双管固定节及其计算方法

说明书

本发明涉及一种直埋供热管道用一体型直埋双管固定节及其计算方法，双管固定节特征是包括由H型构件及供、回水管段构成的双管固定节主体，H型构件由腹板及两翼板构成；H型构件腹板上设置供、回水管段孔，供、回水管段分别穿过供、回水管段孔并对称设置在腹板前后两侧；在腹板前后两侧板面上对称设置若干肋板，肋板环绕供、回水管段沿其径向均布对称设置并连在供、回水管段之间，供、回水管段与翼板及腹板侧沿之间；固定节主体外侧包覆保温层及防护层。计算方法的步骤是，计算推力力矩、计算翼板尺寸、确定腹板尺寸，确定肋板数量。有益效果:以一次成型金属结构固定节代替钢与混凝土结构固定墩，体小量轻，直埋地下，施工简捷。

技术领域

本发明涉及直埋供热管道用固定墩技术领域，尤其涉及一种直埋供热管道用一体型直埋双管固定节及其计算方法。

背景技术

直埋供热管道在敷设中，为保持结构牢靠、定位稳固、不变形，相隔一定距离就要设置固定墩。固定墩一般采用钢筋混凝土结构，如图1所示，钢筋混凝土固定墩A0是将分别连接供、回水供热管道的两平行设置的供、回水固定节B1、B2浇筑在钢筋混凝土墩体A1中形成。供、回水固定节B1、B2为外侧中部分别带有环形板C且两端分别横穿伸出固定墩前后侧面的供、回水管段D1、D2，供、回水管段D1、D2作为管道连接件其两端分别与敷设的供水管、回水管道焊接连接。

在实际应用中固定墩要承受供热管道很大的作用力，这种作用力是通过固定节传递到混凝土墩体，再由混凝土墩体传递到周围土体来承受这种作用。

钢筋混凝土墩体的主要缺陷是，由于供热管道的作用力完全通过固定节传递给固定墩再由周围土体来抵消，因此固定墩的尺寸往往很大。在工程施工中，受场地条件限制、往往不能按正常尺寸制作符合要求的固定墩。此外，施工时，固定节是预制管件可按需随时提供，但混凝土的灌注为现场施工，会因地下场地条件的不可预测性，存在个异情况，致使常规结构的钢筋混凝土固定墩不能正常施工；尤其，由于受工期等限制，往往混凝土也达不到养护期，直接影响固定墩的性能质量，最终导致影响供热管道的牢固与稳定。

鉴于上述原因，本申请人的在先专利CN204986035U《一种供、回水固定节为一体的固定墩》提供出一种上述供、回水固定节通过H型钢连接件固连为一体的固定墩，其中，供、回水管段均垂直穿过所述H型钢的腹板，并分别通过供、回水管段外侧的环形板固定连接在所述腹板上。由此将两管道对混凝土的作用部分转化为管道之间的作用，将两根管道不均衡的作用，转化为较均衡的共同作用，再传递到固定墩，此时固定墩受管道的作用力已大幅度减弱，无需混凝土体来承受这种作用力。但因H型钢为现场焊接，需进行防护后再直埋地下，因此需在带H型钢的固定节各侧超出H型钢表面的一定厚度包裹混凝土防护层，该防护层的作用不仅在于防护还同时解决了H型钢在应用中出现的失稳问题。

从上述可以看出，现有的供、回水固定节连为一体的固定墩，在施工中，其供、回水固定节是采用预制好的带环形板分体固定节作为现成结构件进行施工，但H型钢则是在现场临时进行连接，连接在供、回水管段外侧的环形板上。所以说，该结构件是一个现场加工组合件，其中，供、回水固定节是已做好防护层的预制件，需二次加工焊接H型钢，还需进行现场防护，加之，在H型钢选材计算中，是根据供热管道的作用力选择数值相近的市售通用规格H型钢，现有市售H型钢的规格不能完全满足需要，尤其还存在应用中H型钢失稳的问题，这些都需要组合混凝土来解决。

应用实践表明，这种现场二次组合结构，其弊端是，H型钢现场连接造成施工复杂，费工费时费力，市售H型钢的尺寸规格不能满足应用需要，尤其还要后续施加H型钢的防护层并要克服失稳问题，均需组合混凝土，致使改进后仍是钢与混凝土混合结构，尽管混凝土量及体积大幅减少，但仍旧存在混凝土施工带来的体积占位、养护工期，环境适应，施工质量和效率等问题。

如何在现有钢筋混凝土固定墩结构基础上进行改进，去除混凝土、免除增设二次加工的结构件并消除失稳弊端，从而研发一种新型一体型固定节，以一次成型的单一金属结构固定节代替钢与混凝土混合的固定墩，从而实现体小量轻，施工简捷、省工省时省力且保证质量的效果成为业界关注问题。