[實(shí)用新型]一種軟土中管道抗上浮的箱涵結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220619160.0
• 申請(qǐng)日: 2012-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN203023633U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱斌;倪偉杰;周建;陳仁朋;陳云敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F16L1/06
• 分類號(hào): F16L1/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及一種箱涵結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種軟土中管道抗上浮的箱涵結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的開發(fā)利用越來越受到人們的重視。在能源運(yùn)送中，管道運(yùn)輸由于其運(yùn)輸量大、連續(xù)、迅速、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、平穩(wěn)以及投資少、占地少、費(fèi)用低，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等特點(diǎn)，成為石油、天然氣輸送的重要方式。沿海地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)能源的依賴越來越大，油氣管道的建設(shè)正在不斷展開。但沿海地區(qū)特有的軟土地質(zhì)條件給管道正常運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)，飽和軟土地基中的油氣管道在施工完成后經(jīng)常出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，給管線安全帶來了隱患。

油氣管道的上浮根據(jù)其起因可以分為兩類。一類是管道的自浮，即管道在水浮力或飽和流塑軟土浮力作用下由于上覆土、配重等所能提供的上浮阻力不夠引起的管道上浮。另一類是管道在內(nèi)壓、溫度上升等因素作用下產(chǎn)生軸力高應(yīng)力，從而引起管道軸向屈曲失穩(wěn)。由于管道一般埋深較淺，其向上約束力小，軸向屈曲失穩(wěn)通常最終表現(xiàn)為向上屈曲，即為上浮。其中，后者在油氣管道上浮現(xiàn)象中占大多數(shù)。

目前，工程中多采用設(shè)置混凝土塊等壓重的方法，來避免管道上浮。然而這種方法并沒有消除引起管道上浮的軸向高應(yīng)力，即沒有消除引起管道上浮的災(zāi)害源。對(duì)于進(jìn)行壓重處理的管段，上浮能暫時(shí)消除，但相鄰未進(jìn)行壓重的管段同樣會(huì)受軸向高應(yīng)力作用而發(fā)生上浮。如對(duì)長輸管線進(jìn)行大范圍壓重處理，則會(huì)帶來極高的建設(shè)成本。因此，探尋軟土中管道抗上浮的新方法具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種軟土中管道抗上浮的箱涵結(jié)構(gòu)，以解決飽和軟土中管道在軸向高應(yīng)力、水浮力等作用下的上浮問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型所述的箱涵結(jié)構(gòu)包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的U形底座、與多個(gè)U形底座相應(yīng)個(gè)數(shù)的蓋板和兩塊側(cè)板；U形底座底部表面沿軸向設(shè)有多條底座肋條，蓋板下表面沿軸向也設(shè)有多條蓋板肋條，管道安裝在蓋板肋條和底座肋條之間，U形底座和蓋板用第一螺栓連成一體，兩塊側(cè)板分別通過第二螺栓與箱涵結(jié)構(gòu)兩端的U形底座側(cè)面連接。

所述的兩塊側(cè)板均由上半側(cè)板和下半側(cè)板拼裝組合而成，中間開有與管道外徑相同的圓孔。

所述的多條底座肋條和蓋板肋條為等距分布或不等距分布。

本實(shí)用新型具有的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型抗上浮箱涵結(jié)構(gòu)采用箱涵內(nèi)不填充和箱涵U形底座上部及蓋板下部設(shè)肋的方式減少管道橫向變形的約束，可誘發(fā)管道在軸向高應(yīng)力作用下在箱涵內(nèi)發(fā)生橫向屈曲變形，主動(dòng)釋放軸向高應(yīng)力，避免發(fā)生自浮或屈曲上浮，影響管道的正常使用。

（2）本實(shí)用新型的底座肋條和蓋板肋條能降低管道橫向屈曲過程中與底座或蓋板之間的摩擦力。

（3）本實(shí)用新型抗上浮箱涵結(jié)構(gòu)采用預(yù)制鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)，U形底座與蓋板采用螺栓連接，可方便地進(jìn)行分段拼接安裝。

（4）本實(shí)用新型箱涵結(jié)構(gòu)U形底座在施工過程中，尤其是在軟土中進(jìn)行管道敷設(shè)施工時(shí)，可代替鋼板樁等結(jié)構(gòu)的擋土功能。

（5）本實(shí)用新型箱涵結(jié)構(gòu)U形底座橫斷面兩個(gè)底角采用與管道弧度相同的圓角，方便安裝溝槽的開挖成形。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1的A-A剖視圖。

圖4是圖1的B-B剖視圖。

圖中：1.管道，2.箱涵結(jié)構(gòu)，3.?蓋板，4.?U形底座，5.底座圓底角，6.蓋板肋條，7.底座肋條，8.?第一螺栓，9.?第三螺栓，10.?U形底座分段間連接孔，11.側(cè)板，12.上半側(cè)板，13.下半側(cè)板，14.第二螺栓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，所述的箱涵結(jié)構(gòu)2包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的U形底座4、與多個(gè)U形底座相應(yīng)個(gè)數(shù)的蓋板3和兩塊側(cè)板11；U形底座4底部表面沿軸向設(shè)有多條底座肋條7，蓋板3下表面沿軸向也設(shè)有多條蓋板肋條6，管道1安裝在蓋板肋條6和底座肋條7之間，U形底座4和蓋板3用第一螺栓8連成一體，兩塊側(cè)板11分別通過第二螺栓14與箱涵結(jié)構(gòu)2兩端的U形底座4側(cè)面連接。

所述的兩塊側(cè)板11均由上半側(cè)板12和下半側(cè)板13拼裝組合而成，中間開有與管道1外徑相同的圓孔。

所述的多條底座肋條7和蓋板肋條6為等距分布或不等距分布。