专利名称：便携式拼接金属波纹管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及涵洞构件技术领域，具体涉及一种便携式拼接金属波纹管。
背景技术：
在道路、桥梁或堤坝等路基下面常常需要构筑涵洞，现阶段一般采用两种方式构筑涵洞，第一种方式是采用带有角钢法兰的金属波纹管构筑涵洞，在金属波纹管的两端部向外设置有与金属波纹管外表面垂直的法兰，法兰上开有连接孔，通过螺栓穿过连接孔将两金属波纹管连接在一起，但使用此种方式构筑涵洞，还存在如下问题一、在构筑涵洞时，需要将很多个金属波纹管连接以达到加长的目的，但由于法兰的制作工艺复杂，容易变形移位，且使用的连接螺栓也较多，施工时不易安装，施工成本较高，还影响使用；二、由于角钢法兰是与金属波纹管焊接在一起的，在焊接过程中难免造成法兰端面凹凸不平，两金属波纹管连接后会产生较大缝隙，导致涵洞的密封性差；三、带有法兰的金属波纹管整体经过高温热镀锌后，会造成严重变形，从而进一步导致涵洞的密封性差；四、金属波纹管埋入地下后，当相邻两节金属波纹管承受的压力不均匀或由于支撑金属波纹管的地基发生不均匀沉降时，相邻两金属波纹管将会发生错动，会造成连接金属波纹管端面法兰的螺栓被剪断，从而使连接的两金属波纹管管口错开，不仅影响涵洞的正常使用，还会对其上的行驶的行人或车辆造成伤害；五、由于金属波纹管是一个整体，每车的运输量少，运输不便且成本较高。第二种方式是采用半拱形金属管壁构筑涵洞，预先在挖好的沟内预制水泥基座，水泥基座上开有与半拱形金属管壁相匹配的凹槽，水泥基座两侧还预先设置有与连接板相匹配的连接孔，通过螺栓将半拱形金属管壁与水泥基座连接在一起，但使用此种方式构筑涵洞，虽然解决了运输不便的问题，但也还存在着需要预制水泥基座，施工工序复杂和施工成本高等问题，且不适用于高寒地带和偏远山区。为了解决上述问题，现有技术中提出了如下专利技术中国专利号“201120523154. O”公开了一种直接对接式金属波纹涵管，其
公开日为2012年07月25日，其技术方案包括波纹管、内连接圈和外连接圈，内连接圈和外连接圈均为圆台形，该圆台的下底直径为D，上底直径为d，圆台的侧面开有多个连接孔，内连接圈通过下底D与波纹管的一端相连接，外连接圈通过上底d与波纹管的另一端相连接。此专利在实际使用过程中，仍然还存在以下缺陷一、内连接圈的外表面和另一根金属波纹管的内表面通过螺栓连接，外连接圈的内表面和另一根金属波纹管外表面通过螺栓连接，由于金属波纹管是具有波峰波谷的圆弧形，因此从螺栓至圆台端部这一部分圆台与金属波纹管的内、外表面的贴合处有一定缝隙，相邻两金属波纹管内、外表面的连接处就会成为垃圾淤集点，久而久之，不仅会造成金属波纹管的连接处损坏，还有可能因淤集点的垃圾过多而造成整个涵洞不通，特别是外部环境复杂多变，腐蚀性物质就有可能从缝隙处渗入，对金属波纹管造成损坏，导致涵洞的使用寿命缩短；二、采用圆台形的内外连接圈直接对接形成涵洞，虽然解决了螺栓直接受到压力或剪力的问题，但由于金属波纹管是埋入在地下，其外部环境复杂多变，当受到的一定外力时，如两管节发生轻微碰撞或运输时管节堆码不齐等情况都会发生变形，导致安装后涵洞的密封性差；三、圆台形金属波纹管在加工时就有可能出现变形，造成每节管节的斜面一致性不能保证，管节两端的斜配合面不能相同，影响密封效果；四、圆台形金属波纹管受到一定外力时，如两管节发生轻微碰撞或运输时管节堆码不齐等情况都会发生变形；五、安装时内连接圈和外连接圈上的螺栓孔定位较难。又如中国专利号“201020270892. 4”公开了一种多功能拼接金属波纹管，其
公开日为2011年02月16日，其技术方案包括壁厚均匀的金属管壁，所述的金属管壁是由至少两个金属片拼接而成，拼接处设有密封装置并采用高强度螺栓加以固定，所述的金属管的管壁呈圆环波纹状。但本专利技术中在实际使用过程中，仍然存在着当金属波纹管在受到上部车辆或其它载荷压力时，螺栓会承受来自于金属波纹管相邻两片金属片错动时产生的全部剪力，从而导致螺栓受力过大产生断损的问题。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有技术中构筑涵洞存在的上述问题，提供一种便携式拼接金属波纹管。采用本实用新型后，不仅能够快速定位安装，还使相邻两金属波纹管连接得更紧密，连接处更平滑，能够承受更大外部剪力而不会发生变形，还存在着结实耐用、运输方便的优点。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种便携式拼接金属波纹管，包括至少两片弧形管壁，弧形管壁的一端固定连接有带安装孔的扇形内环，另一端固定连接有带安装孔的扇形外环，扇形外环的内表面与扇形内环的外表面相匹配，其特征在于所述扇形外环的端部固定连接有扇形外保护环，所述扇形内环的端部固定连接有扇形内保护环，两片弧形管壁固定连接形成筒状波纹管，两个扇形外保护环固定连接形成外导向过渡圈，两个扇形内保护环固定连接形成内导向过渡圈。所述内导向过渡圈是由内环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构，所述外导向过渡圈是由外环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构。所述内导向过渡圈和外导向过渡圈的管壁均为光滑的圆筒状结构，管壁与波纹管的圆心轴方向平行。所述外导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体外表面上，所述内导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体内表面上。所述外导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波峰的外表面上，内导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波谷的内表面上。所述两个扇形外环相连接形成圆台形外环，所述两个扇形内环相连接形成圆台形内环。所述弧形管壁两侧水平向外延伸形成连接片，连接片上均匀设置有安装孔，两片弧形管壁通过连接片上的安装孔固定连接成一体。所述两片弧形管壁的连接片之间设有密封层。所述密封层是采用硅酮耐候密封胶或橡胶石棉垫制成的密封层。所述两片弧形管壁通过螺栓连接。采用本实用新型的优点在于[0019]一、本实用新型中，所述便携式拼接金属波纹管，包括至少两片弧形管壁，弧形管壁的一端固定连接有带安装孔的扇形内环，另一端固定连接有带安装孔的扇形外环，扇形外环的内表面与扇形内环的外表面相匹配，所述扇形外环的端部固定连接有扇形外保护环，所述扇形内环的端部固定连接有扇形内保护环，两片弧形管壁固定连接形成筒状波纹管，两个扇形外保护环固定连接形成外导向过渡圈，两个扇形内保护环固定连接形成内导向过渡圈；金属波纹管由至少两片弧形管壁连接组成，此结构方便运输，每车运输的数量将是整圆金属波纹管的很多倍，特别是管径越大的金属波纹管，每车运输的数量更多，即使在没有运输设备的施工场所，人工也可以运输，既保证了施工进度，又大幅节约了运输成本；设置内、外导向过渡圈不仅可以在安装时快速定位，帮助施工人员快速安装，还使相邻两管体的连接处更平滑、更牢固稳定，不仅减少了涵洞堵塞的机率，还可以承受更大的外力而不会引起两管体错动，提高了金属波纹管的使用寿命，且在金属波纹管加工成型时，有导向过渡圈能够保证外环和内环变形收缩回弹的一致性，不会因材料材质的不均匀而发生变形。二、本实用新型中，所述内导向过渡圈是由内环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构，所述外导向过渡圈是由外环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构；此结构使相邻两管体的连接处更平滑、更牢固稳定，金属波纹管能够承受更大的外部冲击力而不会发生管节变形。三、本实用新型中，所述内导向过渡圈和外导向过渡圈的管壁均为光滑的圆筒状结构，光滑的圆筒状结构使两管体的连接处更平滑，不仅便于安装，还减少了涵洞堵塞的机率，而管壁与波纹管的圆心轴方向平行，对接时能使两管体连接得更稳固，提高了金属波纹管的抗冲击能力。四、本实用新型中，所述外导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体外表面上，所述内导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体内表面上；此结构使内导向过渡圈和外导向过渡圈分别紧密贴合在管体的内表面和外表面，使两管体连接处平滑过渡，减少了涵洞堵塞的机率。五、本实用新型中，所述外导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波峰的外表面上，内导向过渡圈在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波谷的内表面上；此结构加强了相邻两金属波纹管的连接牢固程度，使对接后的金属波纹管能够承受更大的外部剪力。六、本实用新型中，所述两个扇形外环相连接形成圆台形外环，所述两个扇形内环相连接形成圆台形内环；采用圆台形的内环和外环这种结构，不仅使对接后的金属波纹管的密封性更好，且当构筑的涵洞受到上部车辆或其它载荷的压力时，金属波纹管轴线方向几乎不会发生变形移动，管体间的错动力由圆台形外环和内环配合只收，螺栓不会承受剪力。七、本实用新型中，所述弧形管壁两侧水平向外延伸形成连接片，连接片上均匀设置有安装孔，两片弧形管壁通过连接片上的安装孔固定连接成一体；当金属波纹管在受到上部车辆或其它载荷压力时，金属波纹管上面的弧形管壁受到的压力将通过平行于金属波纹管圆心轴方向的连接片直接传递给下面的弧形管壁，此结构将金属波纹管的所有波峰和波谷连接在一起，使得各个波峰和波谷能够相对均匀承受压力，其力学性能甚至超过了整圆波纹管，这样连接片也不会承受任何剪力，即使受到较大压力时，金属波纹管的连接处也不会断损，从而使金属波纹管的连接更牢靠，使用寿命更长；而由于连接片是设置在弧形管壁上的，施工人员只需要带上连接件和工具就可以完成安装，即使是操作不熟悉的工人也能在很短的时间内完成施工，大幅提高了施工效率，节约了施工成本。八、本实用新型中，所述两片弧形管壁的连接片之间设有密封层；设置密封层进一步加强了对接后的金属波纹管的密封效果。九、本实用新型中，所述密封层是采用硅酮耐候密封胶或橡胶石棉垫制成的密封层；将硅酮耐候密封胶或橡胶石棉垫制成的密封层设置在两片弧形管壁的连接处，使对接后的金属波纹管的密封性更好。十、本实用新型中，所述两片弧形管壁通过螺栓连接；结构简单，便于安装维护。十一、本实用新型采用钢板热浸镀锌方式，使用寿命一般可达到100年，如果在腐蚀性及条件恶劣的环境下使用，在金属波纹管的内外表面铺设浙青层后，还可以原使用寿命的基础上提高约20年以上。十二、本实用新型解决了高寒地带霜冻对桥梁和管涵砼结构的破坏问题，有利于改善软土地基结构物与路堤交界处的错台现象，提高行车的舒适度与安全性，减少后期维护成本。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型弧形管壁的结构示意图。图3为本实用新型对接后的结构示意图。图中标记为1、弧形管壁，2、扇形内环，3、扇形外环，4、扇形外保护环，5、扇形内保护环，6、连接片，7、安装孔，8、密封层，9、螺栓，10、内导向过渡圈，11、外导向过渡圈。
具体实施方式
实施例1一种便携式拼接金属波纹管，包括至少两片弧形管壁1，弧形管壁I的一端固定连接有带安装孔7的扇形内环2,另一端固定连接有带安装孔7的扇形外环3,扇形外环3的内表面与扇形内环2的外表面相匹配，所述扇形外环3的端部固定连接有扇形外保护环4，所述扇形内环2的端部固定连接有扇形内保护环5，两片弧形管壁I固定连接形成筒状波纹管，两个扇形外保护环4固定连接形成外导向过渡圈11，两个扇形内保护环5固定连接形成内导向过渡圈10。本实施例的优选实施方式为，所述内导向过渡圈10是由内环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构，所述外导向过渡圈11是由外环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构，上述设置为优选，但并不局限于上述设置方式。本实施例的又一优选实施方式为，所述内导向过渡圈10和外导向过渡圈11的管壁均为光滑的圆筒状结构，管壁与波纹管的圆心轴方向平行，上述设置方式为优选，但并不局限于上述设置方式，内导向过渡圈10和外导向过渡圈11的管壁也可为与管体形状相匹配的波纹形。本实施例的又一优选实施方式为，所述外导向过渡圈11在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体外表面上，所述内导向过渡圈10在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体内表面上。进一步的，优选所述外导向过渡圈11在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波峰的外表面上，内导向过渡圈10在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波谷的内表面上，但并不局限于上述设置方式，例如内、外导向过渡圈11也可以覆盖在波纹管的波谷内、夕卜表面上。本实施例的又一优选实施方式为，所述两个扇形外环3相连接形成圆台形外环，所述两个扇形内环2相连接形成圆台形内环；外环和内环优选采用圆台形，使相邻两管体连接得更紧密，但并不局限于上述设置方式，外环和内环也可为与金属波纹管形状相匹配的波纹形。实施例2本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于所述弧形管壁I两侧水平向外延伸形成连接片6，连接片6上均匀设置有安装孔7，两片弧形管壁I通过连接片6上的安装孔7固定连接成一体。本实施例的优选实施方式为，所述两片弧形管壁I的连接片6之间设有密封层8。进一步的，所述密封层8优选采用硅酮耐候密封胶或橡胶石棉垫密封制成。本实施例的又一优选实施方式为，所述两片弧形管壁I通过螺栓9连接；优选通过螺栓9连接将弧形管壁I组装成金属波纹管，也可以采用现有技术中公知的连接方式。本实用新型的实施原理为首先将两片弧形管壁I的内凹面相向对应，此时两片弧形管壁I上的扇形外环3与扇形外环3对应，扇形内环2与扇形内环2对应，使用螺栓9从连接片6上的安装孔7插入，将两片弧形管壁I固定连接在一起组成金属波纹管，将组合好的金属波纹管设有内环的一端与另一根金属波纹管设有外环的一端相对应，将内环插入外环中，此时内环的外表面与外环的内表面紧密贴合在一起，且外导向过渡圈11覆盖在金属波纹管波峰的外表面上，内导向过渡圈10覆盖在另一根金属波纹管波谷的内表面上，当内环上的安装孔7和外环上的安装孔7相对应时，使用螺栓9将其连接在一起，两根金属波纹管对接完成，依次进行下一根金属波纹管的对接。
权利要求1.一种便携式拼接金属波纹管，包括至少两片弧形管壁(1)，弧形管壁(I)的一端固定连接有带安装孔(7)的扇形内环(2),另一端固定连接有带安装孔(7)的扇形外环(3),扇形外环(3)的内表面与扇形内环(2)的外表面相匹配，其特征在于所述扇形外环(3)的端部固定连接有扇形外保护环(4)，所述扇形内环(2)的端部固定连接有扇形内保护环(5)，两片弧形管壁(I)固定连接形成筒状波纹管，两个扇形外保护环(4)固定连接形成外导向过渡圈(11)，两个扇形内保护环(5)固定连接形成内导向过渡圈(10)。
2.如权利要求1所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述内导向过渡圈(10)是由内环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构，所述外导向过渡圈(11)是由外环的端部沿管体轴向延伸形成的圆筒状结构。
3.如权利要求1或2所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述内导向过渡圈(10)和外导向过渡圈(11)的管壁均为光滑的圆筒状结构，管壁与波纹管的圆心轴方向平行。
4.如权利要求1或2所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述外导向过渡圈(11)在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体外表面上，所述内导向过渡圈(10)在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体内表面上。
5.如权利要求5所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述外导向过渡圈(11)在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波峰的外表面上，内导向过渡圈(10)在对接时覆盖在另一根金属波纹管管体波谷的内表面上。
6.如权利要求1所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述两个扇形外环(3)相连接形成圆台形外环，所述两个扇形内环(2)相连接形成圆台形内环。
7.如权利要求1、2或6所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述弧形管壁(I)两侧水平向外延伸形成连接片(6)，连接片(6)上均匀设置有安装孔(7)，两片弧形管壁(I)通过连接片(6)上的安装孔(7)固定连接成一体。
8.如权利要求7所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述两片弧形管壁(I)的连接片(6 )之间设有密封层(8 )。
9.如权利要求8所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述密封层(8)是采用硅酮耐候密封胶或橡胶石棉垫制成的密封层(8 )。
10.如权利要求7所述的便携式拼接金属波纹管，其特征在于所述两片弧形管壁(I)通过螺栓(9)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式拼接金属波纹管，包括至少两片弧形管壁，弧形管壁的一端固定连接有带安装孔的扇形内环，另一端固定连接有带安装孔的扇形外环，扇形外环的内表面与扇形内环的外表面相匹配，所述扇形外环的端部固定连接有扇形外保护环，所述扇形内环的端部固定连接有扇形内保护环，两片弧形管壁固定连接形成筒状波纹管，两个扇形外保护环固定连接形成外导向过渡圈，两个扇形内保护环固定连接形成内导向过渡圈。本实用新型在金属波纹管两端设置护圈，不仅能够快速定位安装，还使相邻两金属波纹管连接得更紧密，连接处更平滑，能够承受更大外部剪力而不会发生变形。
文档编号E01F5/00GK202899047SQ201220566729
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者周旭 申请人:成都航发边坡防护工程有限公司