[实用新型]一种大直径压力明钢管过缝结构

说明书

本实用新型提供一种大直径压力明钢管过缝结构，包括：压力钢管，包裹在压力钢管外侧以固定压力钢管的镇墩，以及设置在压力钢管和镇墩之间的软垫层；软垫层的垫层包角在120°至180°之间，软垫层布置在所述压力钢管正上方；其垫层结构在压力钢管径向采用中部厚两侧薄的设计，防止镇墩顶部承受过大的拉应力；软垫层的垫层厚度沿压力钢管轴向从所述镇墩端面到所述镇墩内阶梯式减小，避免所述镇墩端面承受过大应力；该大直径压力明钢管过缝结构能够解决现有技术中大直径压力明钢管与镇墩间使用伸缩节过缝结构，投资大、工期长、易渗漏和检修难的问题。

技术领域

本实用新型属于水利设施技术领域，具体涉及一种大直径压力明钢管过缝结构。

背景技术

压力钢管作为输水管线常用于引调水建筑物中，露天式明钢管作为早期最基本的引水压力管道，应用广泛。明钢管有检修维护方便、受力简单明确、结构分析成果可信、不易发生外压事故、经济安全等优点。随着工程实践的发展和加工工艺的提高，明钢管正逐步向高HD值的方向发展。

伸缩节在引调水工程压力钢管和水电站压力钢管中均具有较为长远的应用历史，其主要经历了从套筒式伸缩节到波纹管式伸缩节的转变。其中套筒式伸缩节由于位移补偿能力较差、漏水问题严重和维修困难等原因，近些年来在实际工程中鲜有应用。波纹管伸缩节由于可有效弥补套筒式伸缩节的诸多不足，因而在当下工程设计中得到了广泛的应用。然而，即使是当下使用较多的波纹管伸缩节，也可能带来投资增加、工期延长、产生渗漏和运行检修周期长困难大等问题。因此，若能取消大直径压力明钢管镇墩间伸缩节，则可以有效避免上述问题。

当下，对于取消厂坝间伸缩节，代之以垫层管方式过缝的做法得到业内广泛认可。对于设置在大直径压力明钢管镇墩之间的伸缩节，仅有人初步讨论了伸缩节不同设置位置对结构的影响；关于此类伸缩节能否取消，截止目前对取消大直径明钢管伸缩节研究的技术标准以及研究方法缺少相关标准和规范，更未涉及到大直径明钢管是否可以取消伸缩节的研究。

综上所述可知，现有技术中大直径压力明钢管与镇墩间缺少一种经济安全，安装维修简单的过缝结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大直径压力明钢管过缝结构，用于解决现有技术中大直径压力明钢管与镇墩间使用伸缩节过缝结构，投资大、工期长、易渗漏和检修难的问题。

为了至少解决上述问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种大直径压力明钢管过缝结构，包括：压力钢管，包裹在所述压力钢管外侧以固定所述压力钢管的镇墩，以及设置在所述压力钢管和所述镇墩之间的软垫层；所述软垫层采用非全包垫层，所述软垫层的垫层包角在120°至180°之间，所述软垫层布置在所述压力钢管正上方；所述软垫层的垫层厚度在所述压力钢管径向采用中部厚两侧薄的设计；所述软垫层的垫层厚度沿所述压力钢管轴向呈阶梯式变化。

根据本实用新型的另一个实施例，所述软垫层下表面紧贴所述压力钢管外侧壁；在垂直于所述压力钢管轴向的横截面上，所述软垫层上表面为圆弧形，所述软垫层上表面圆弧的圆心与所述压力钢管外圆的圆心在同一条铅垂线上，且所述软垫层上表面圆弧的圆心在所述压力钢管外圆的圆心上方，所述软垫层上表面圆弧的半径大于所述压力钢管的外径。

根据本实用新型的另一个实施例，所述软垫层采用分段设计，所述软垫层沿所述压力钢管轴向从所述镇墩端面向所述镇墩内延伸，所述软垫层按距离所述镇墩端面的距离由近到远分为K1段、K2段…Kn段，所述K1段、K2段…Kn段的垫层长度相同且在在0.5m至1m之间，所述软垫层的分段数量n小于7。