一种用于涵洞的拼装式钢波纹管的制作方法

本实用新型属于波纹管技术领域，具体的涉及一种拼接而成的钢波纹涵管。

背景技术：

钢波纹涵管在世界各地广泛应用，工程中主要应用于需要提供支撑、掩体等代替小跨径桥梁、河道及水渠，具有结构强度高、重量轻、易于成型加工、构筑施工方便等优点，具有明显的社会效益和经济效益。钢质波纹涵管的设计过程中进行力学计算的前提假设为：不考虑波纹管的搭接头，波纹管沿周向是均匀、连续、光滑的，然而大跨径钢质波纹涵管实际施工过程中是采用片状波纹板，并利用高强螺栓连接拼装起来的，由于钢质波纹管的设计和现场施工的这一对矛盾的存在，决定了钢质波纹管安装施工的关键是钢质波纹板材的环向连接和轴向连接的强度能否与不考虑搭接头的整体波纹管的强度相一致，如果安装的最终效果达不到设计强度，则会出现竖向变形过大、螺栓拉裂的现象，造成涵洞变形不能满足设计中的使用要求，严重时涵洞坍塌，丧失使用功能。为解决这一问题，本领域技术人员设计了很多种拼装式的波纹管结构，如在专利申请号为“201420862914.4”的中国实用新型专利，提供了一种名为“拼装式钢波纹管涵”的钢波纹管，包括管涵本体，所述管涵本体包括延其轴向方向依次排列的至少两根管涵单元，相邻两根所述管涵单元之间固定连接，且所述管涵单元包括相互拼接为一个圆形的至少两块波纹拼装涵板，所述波纹拼装涵板呈弧形，相邻两块所述波纹拼装涵板之间固定连接。这种结构安装简单，易于制造和安装，能够在一定程度上满足桥涵管道的使用要求，但是，波纹管涵的各个波纹拼装涵板都采用搭接的方式进行连接固定，其强度较弱，搭接缝尤其是位于顶端的搭接缝处在上层构筑物重压下极易变形甚至坍塌，而且由于每块波纹拼装涵板两个弧形端都重合覆盖了一部分，使得所搭接的涵管圆柱度差，整体承载也较弱，而且在密封上也未提出一种具体的密封方式来保证管涵的拼装密封。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种用于涵洞的拼装式钢波纹管，该钢波纹管整体强度高、承载力强，具有良好的密封性能。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于涵洞的拼装式钢波纹管，包括管涵本体，所述管涵本体由若干筒状管涵单元同轴串联固定而成，所述管涵单元由波纹拼装涵板拼合而成，所述波纹拼装涵板呈弧形，相邻两块所述波纹拼装涵板之间固定连接；所述管涵单元由四块波纹拼装涵板拼装而成，其中，每两块波纹拼装涵板通过端面对接拼合成一个半圆管涵单元，两个半圆管涵单元拼装成完整的管涵单元且两个半圆管涵单元的对接拼缝呈上下相对分布状态；在两块波纹拼装涵板的拼缝内侧正对位置处由外向内依次设有与钢波纹管具有相同波峰、波谷的橡胶波纹圆弧垫片和弧形钢板，所述波纹拼装涵板、橡胶波纹圆弧垫片和弧形钢板通过径向设置的螺栓连接固定。

进一步地，所述弧形钢板与橡胶波纹圆弧垫片紧密接触的一面设有与其波峰、波谷分别对应相配合的凸起和凹槽。

优先地，上半圆管涵单元两圆弧端和下半圆管涵单元两圆弧端分别对接拼合，并同样采用波纹拼装涵板、橡胶波纹圆弧垫片和弧形钢板通过径向设置的螺栓连接固定。

进一步地，所述橡胶波纹圆弧垫片的厚度等于钢波纹管厚度。

优先地，上半圆管涵单元两圆弧端搭接罩在下半圆管涵单元两圆弧端外侧并通过螺栓联接固定成管涵单元，在搭接缝之间填充有波浪形密封条。

进一步地，所述管涵单元串联搭接而成，其接缝处的两块波纹拼装涵板之间填充有可与钢波纹管波峰或波谷紧密贴合的圆弧凹槽橡胶垫。

本实用新型的有益效果：本实用新型将位于上下两端的每两块波纹拼装涵板采用搭接的方式连接在一起，其承载力更强，更迎合管涵整体荷载的传递方向，相比于原来所有波纹拼装涵板均采用重叠搭接的结构，强度更高，圆整度更好，且采用了橡胶波纹圆弧垫片、波浪形密封条和圆弧凹槽橡胶垫来密封、缓冲减震，更保证了钢波纹管的密封防水性能。

附图说明

图1为本实用新型侧向结构示意图。

图2为图1的A—A剖视示意图。

图3为图1中的I处具体结构放大视图。

图4为所有波纹拼装涵板之间均采用对接拼合时的结构示意图。

图5为圆弧凹槽橡胶垫结构示意图。

元件标号说明：波纹拼装涵板1、弧形钢板2、螺栓3、凸面垫片4、弧面垫片5、橡胶波纹圆弧垫片6、圆弧凹槽橡胶垫7。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1—3所示，一种用于涵洞的拼装式钢波纹管，包括管涵本体，管涵本体包括延其轴向方向依次排列的至少两根管涵单元，管涵单元的数量根据实际需要确定。相邻两根管涵单元之间固定连接，所述管涵单元由波纹拼装涵板1拼合而成，波纹拼装涵板1呈弧形，相邻两块波纹拼装涵板1之间均固定连接。一个管涵单元包括4块波纹拼装涵板1，每一块波纹拼装涵板1的弧度相等，其中，每两块波纹拼装涵板1通过两端的圆弧端面对接拼合成一个半圆管涵单元，两个半圆管涵单元再通过螺栓连接为一个圆筒状的管涵单元，两个半圆管涵单元的对接拼缝呈上下相对分布状态，在后续管涵单元延伸拼接时，相邻两个管涵单元的波纹拼装涵板1的圆弧端面对接缝(即管涵单元的轴向拼缝)错位设置，使整体承载力更强。在两块波纹拼装涵板1的拼缝内侧正对位置处由外向内依次设有与钢波纹管具有相同波峰、波谷的橡胶波纹圆弧垫片6和弧形钢板2，即如图3所示的R＝r，所述波纹拼装涵板1、橡胶波纹圆弧垫片6和弧形钢板2通过径向设置的螺栓3连接固定。上述螺栓3的连接固定均采用了凸面垫片4和弧面垫片5，其中，凸面垫片4位于波纹拼装涵板1的波谷处，弧面垫片5位于弧形钢板2的圆弧凹侧面处并与之紧密贴合；当然若需要在波纹拼装涵板1的波峰处设置螺栓，则相应可采用凹面垫片，其凹面可与波峰紧密贴合。

进一步地，如图3所示，所述弧形钢板2与橡胶波纹圆弧垫片6紧密接触的一面设有与橡胶波纹圆弧垫片6的波峰、波谷分别对应相配合的凸起和凹槽，波峰、波谷分别正对橡胶波纹圆弧垫片6的凸起和凹槽，使波纹拼装涵板1、橡胶波纹圆弧垫片6和弧形钢板2三者连接更为紧密，密封性更强，且还具有一定的抗震缓冲性。

优先地，如图4所示，所述上半圆管涵单元两圆弧端和下半圆管涵单元两圆弧端分别对接拼合，并同样采用波纹拼装涵板1、橡胶波纹圆弧垫片6和弧形钢板2通过径向设置的螺栓3连接固定，从而可避免波纹拼装涵板1之间的搭接，便于拼接成一个拥有较好圆度的管涵，利于圆周传力。

进一步地，为保证密封性良好的前提下，尽量提高橡胶波纹圆弧垫片6的承载缓冲力，所述橡胶波纹圆弧垫片6的厚度宜等于钢波纹管厚度，以使橡胶波纹圆弧垫片6能与钢波纹管更好地紧密贴合，具有足够的弹性形变填充二者之间的空隙。

优先地，如图2所示，为简化安装制造，以安装位置而言，位于顶端的是上半圆管涵 单元，位于地面基础之上的是下半圆管涵单元，上半圆管涵单元两圆弧端罩在下半圆管涵单元两圆弧端外侧，即上部的两块波纹拼装涵板1的两端处内壁与下部的两块波纹拼装涵板1的两端处的外壁紧密接触，螺栓3径向贯穿上述两块相搭接的波纹拼装涵板1，将其联接固定成圆筒状的一个完整的管涵单元，并在搭接缝之间填充有波浪形密封条。

进一步地，两个管涵单元轴向串联固定时，为防止渗漏，特在串联搭接接缝处的两块波纹拼装涵板1之间填充有圆弧凹槽橡胶垫7，该圆弧凹槽橡胶垫7凹槽与钢波纹管波峰或波谷紧密贴合，其具体形状可制成一个与管涵单元外径相同的一个凹槽圆环片，也可制成如图5所示的一个圆弧凹槽片，再通过几个圆弧凹槽片拼合成所需的凹槽圆环片。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。