CN107938703B - 一种钢制管廊的复合节点结构 - Google Patents

一种钢制管廊的复合节点结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，设于地面与钢制管廊之间，包括人管、投料管及加强结构，地面上开设有开孔，人管的上端与投料管的上端均与开孔连通，人管的下端与投料管的下端分别贯穿钢制管廊并与钢制管廊的内部连通，人管与投料管之间形成夹角，且人管、投料管及钢制管廊之间设有加强结构。本发明通过在人管、投料管以及钢制管廊之间设置加强结构，能有效减少节点建设过程中对钢制管廊结构强度造成的影响，同时，本发明通过将人管的上端与投料管的上端设置为与地面上的同一开孔连通，能有效减少地面开孔个数，从而减少地面障碍。

Description

一种钢制管廊的复合节点结构
技术领域
本发明涉及综合管廊技术领域，尤其是指一种钢制管廊的复合节点结构。
背景技术
节点是管廊中相对复杂的局部构造，如人孔、投料吊装口等。倾斜投料吊装口是用以管廊内管线与设备吊进吊出的通道。人孔是在管廊检修维护时供人员进出管廊内部的通道。
在钢制综合管廊的建设中，不可避免需要建设投料吊装口、人孔等节点，但每建设一个节点，都需要对钢制管廊结构本身以及地面上进行开孔，并在钢制结构与地面之间进行建设，这样就减弱了钢制管廊结构自身强度并增加了地面障碍，对设计与建设都提出了更高的要求。
鉴于上述情况，该技术领域的研究人员都努力寻求一种结构形式，在建设钢制管廊节点时，能减少对钢制管廊结构强度的影响并减少地面障碍。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢制管廊的复合节点结构，能在建设钢制管廊节点时有效减少对钢制管廊的结构强度的影响，并减少地面障碍。
为达到上述目的，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，所述钢制管廊的复合节点结构设于地面与钢制管廊之间，所述钢制管廊的复合节点结构包括人管、投料管及加强结构，所述地面上开设有开孔，所述人管的上端与所述投料管的上端均与所述开孔连通，所述人管的下端与所述投料管的下端分别贯穿所述钢制管廊并与所述钢制管廊的内部连通，所述人管与所述投料管之间形成夹角，且所述人管、所述投料管及所述钢制管廊之间设有加强结构。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述人管垂直于地面设置，所述人管的内径与所述开孔的孔径相等。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述投料管的上端贯穿所述人管的侧壁通过所述人管的上端与所述开孔连通。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述人管的中心轴线与所述投料管的中心轴线的交点位于所述地面所在的平面内或高于所述地面。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述人管的内部设有梯子，所述梯子由所述人管的上端沿所述人管的轴向延伸至所述钢制管廊的内部底面处。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述加强结构设于所述钢制管廊、所述人管及所述投料管之间围合形成的空间中，所述加强结构分别与所述钢制管廊的外表面、所述人管的外表面以及所述投料管的外表面固定连接。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述加强结构为加强板、加强板网及加强筋中的一种或多种的组合。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述人管的中心轴线与所述投料管的中心轴线之间的夹角范围为：
arccotμ≤α＜90°，
其中，μ为待投入所述投料管内的待投管线与所述投料管内壁之间的摩擦因数，α为所述投料管的中心轴线与所述人管的中心轴线之间的夹角。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述人管的下端与所述钢制管廊的连接处形成第一穿孔，所述投料管与所述钢制管廊的连接处形成第二穿孔，所述第一穿孔的中心与所述第二穿孔的中心之间的距离的范围为：
0≤L≤(h/L)，
其中，h为所述地面至所述钢制管廊的顶部外表面之间的距离，L为所述第一穿孔的中心与所述第二穿孔的中心之间的距离。
如上所述的钢制管廊的复合节点结构，其中，所述人管的内径范围为：
φ人管≥1000mm，
其中，φ人管为所述人管的内径；
所述投料管的内径范围为：
φ投料管≥待投入所述投料管内的待投管线的外径+200mm，
其中，φ投料管为所述投料管的内径。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明通过在人管、投料管以及钢制管廊之间设置加强结构，能有效减少节点建设过程中对钢制管廊结构强度造成的影响，同时，本发明通过将人管的上端与投料管的上端设置为与地面上的同一开孔连通，能有效减少地面开孔个数，从而减少地面障碍。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明提供的钢制管廊的复合节点结构的结构示意图。
附图标号说明：
1、钢制管廊；
2、地面；
3、人管；
4、投料管；
5、加强结构；
6、梯子；
7、待投管线；
8、防水凸台
具体实施方式
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，钢制管廊的复合节点结构设于地面2与钢制管廊1之间，在铺设钢制管廊1时，钢制管廊1的轴线与地面2平行，钢制管廊的复合节点结构包括人管3、投料管4及加强结构5，人管3是供工作人员进出钢制管廊1而设置的管道，投料管4是用于向钢制管廊1内部投放待投管线7而设置的管道，地面2上开设有开孔，人管3的上端与投料管4的上端均与开孔连通，工作人员进出人管3以及向钢制管廊1内投放待投管线7均是通过开设在地面2上的这同一个开孔进行的，与现有技术相比能有效减少地面2开孔数量，从而减少地面2障碍；人管3的下端与投料管4的下端分别贯穿钢制管廊1并与钢制管廊1的内部连通，人管3与投料管4之间形成夹角，且人管3、投料管4及钢制管廊1之间设有加强结构5，人管3、投料管4以及钢制管廊1之间形成一个三角形的镂空区域，通过在该镂空区域内设置加强结构5能提高钢制管廊1的结构强度，以弥补在钢制管廊1上开设与人管3以及投料管4连通的连通孔(下文中的第一穿孔与第二穿孔)而造成的结构强度下降，如此与现有技术相比能有效减少节点建造过程中对钢制管廊1的结构强度造成的影响。
进一步地，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，人管3垂直于地面2设置，能从最小程度上减少人管3的长度，减少工作人员进出钢制管廊1的路径长度，便于工作人员快速出入钢制管廊1，人管3的内径与开孔的孔径相等，在设置时，是直接将人管3的上端面与地面2设置为平齐状态，也可以理解为人管3的上端贯穿地面2形成了开孔，以防止开孔周围的路面坍塌而沿着人管3掉落至钢制管廊1中而对钢制管廊1内的环境造成污染，并避免对位于钢制管廊1内部的工作人员的安全造成威胁。
进一步地，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，投料管4的上端贯穿人管3的侧壁通过人管3的上端与开孔连通。即投料管4实际是与人管3的上端连通，并通过人管3的上端与开孔连通，投料管4向上仅延伸到与人管3连通即可，而不会伸入至人管3的内部，以避免投料管4在人管3内对工作人员的进出造成阻挡。
由于人管3是垂直于钢制管廊1设置，而人管3与投料管4之间具有夹角，则投料管4与钢制管廊1之间具有小于90°的夹角，如此设置使得在投放待投管线7的过程中，使待投管线7是沿着斜面滑落至钢制管廊1内，减小待投管线7进入钢制管廊1时与钢制管廊1之间的相互作用力，降低钢制管廊1与待投管线7受损的概率，同时能有效防止待投管线7过长而受到投料管4的阻挡而无法完全进入钢制管廊1的情况发生。
进一步地，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，人管3的中心轴线与投料管4的中心轴线的交点位于地面2所在的平面内或高于地面2。如此设置时，在竖直平面内，沿投料管4的轴向，在地面2上方绘制投料管4的延长线，投料管4的延长线与人管3的管壁之间不会产生交集，因此在通过投料管4进行待投管线7的投放时，待投管线7未完全进入投料管4时不会与人管3发生接触，有效避免了人管3对投料造成阻挡，以保证待投管线7正常投放。
进一步地，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，人管3的内部设有梯子6，梯子6由人管3的上端沿人管3的轴向延伸至钢制管廊1的内部底面处。通过设置梯子6能方便工作人员进出钢制管廊1，或者也可以在人管3的内部设置电动的升降机构来实现工作人员沿人管3升降，本发明并不以此为限。
进一步地，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，加强结构5设于钢制管廊1、人管3及投料管4之间围合形成的空间中，加强结构5分别与钢制管廊1的外表面、人管3的外表面以及投料管4的外表面固定连接。如此能对人管3及投料管4进行支撑及保持，增强钢制管廊1的结构，减少节点建造对钢制管廊1的结构强度造成的影响。
更进一步地，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，加强结构5为加强板、加强板网及加强筋中的一种或多种的组合。其中，作为优选，加强结构5选用加强板，并在加强板的两侧表面上沿横向及纵向一体成型设置交叉排列的加强筋。但需要说明的是，加强结构5还可以是其他结构部件，只要能起到提高钢制管廊1的结构强度的作用即可，本发明并不以此为限。
作为优选，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，人管3的中心轴线与投料管4的中心轴线之间的夹角范围为：
arccotμ≤α＜90°，
其中，μ为待投入投料管4内的待投管线7与投料管4内壁之间的摩擦因数，α为投料管4的中心轴线与人管3的中心轴线之间的夹角。而摩擦因数μ则是由待投管线7与投料管4的材质以及待投管线7的质量决定。
作为优选，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，人管3的下端与钢制管廊1的连接处形成第一穿孔，投料管4与钢制管廊1的连接处形成第二穿孔，第一穿孔的中心与第二穿孔的中心之间的距离的范围为：
0≤L≤(h/L)，
其中，h为地面2至钢制管廊1的顶部外表面之间的距离，L为第一穿孔的中心与第二穿孔的中心之间的距离。
按照上述方式对人管3的中心轴线与投料管4的中心轴线之间的夹角以及第一穿孔的中心与第二穿孔的中心之间的距离进行限定，能有效保证钢制管廊1的结构强度，减小节点建造对钢制管廊1的结构强度造成的影响。
作为优选，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，人管3的内径范围为：
φ人管≥1000mm，
其中，φ人管为人管3的内径；
投料管4的内径范围为：
φ投料管≥待投入投料管4内的待投管线7的外径+200mm，
其中，φ投料管为投料管4的内径。
按照上述方式对人管3及投料管4的内径进行限定，能有效保证工作人员能顺利进出人管3，且待投管线7能顺利通过投料管4进行投放。
作为优选，如图1所示，本发明提供了一种钢制管廊的复合节点结构，其中，地面2上环绕开孔的周缘向上凸设由环形的防水凸台8，防水凸台8用于防止雨水倒灌进入人管3、投料管4及钢制管廊1中。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明通过在人管、投料管以及钢制管廊之间设置加强结构，能有效减少节点建设过程中对钢制管廊结构强度造成的影响，同时，本发明通过将人管的上端与投料管的上端设置为与地面上的同一开孔连通，能有效减少地面开孔个数，从而减少地面障碍。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述钢制管廊的复合节点结构设于地面与钢制管廊之间，所述钢制管廊的复合节点结构包括人管、投料管及加强结构，所述地面上开设有开孔，所述人管的上端与所述投料管的上端均与所述开孔连通，所述人管的下端与所述投料管的下端分别贯穿所述钢制管廊并与所述钢制管廊的内部连通，所述人管与所述投料管之间形成夹角，且所述人管、所述投料管及所述钢制管廊之间设有加强结构；
所述投料管的上端贯穿所述人管的侧壁通过所述人管的上端与所述开孔连通；
所述加强结构设于所述钢制管廊、所述人管及所述投料管之间围合形成的空间中，所述加强结构分别与所述钢制管廊的外表面、所述人管的外表面以及所述投料管的外表面固定连接；
所述加强结构为加强板、加强板网及加强筋中的一种或多种的组合。
2.根据权利要求1所述的钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述人管垂直于地面设置，所述人管的内径与所述开孔的孔径相等。
3.根据权利要求1或2所述的钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述人管的中心轴线与所述投料管的中心轴线的交点位于所述地面所在的平面内或高于所述地面。
4.根据权利要求1或2所述的钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述人管的内部设有梯子，所述梯子由所述人管的上端沿所述人管的轴向延伸至所述钢制管廊的内部底面处。
5.根据权利要求1所述的钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述人管的中心轴线与所述投料管的中心轴线之间的夹角范围为：
arccotμ≤α＜90°，
其中，μ为待投入所述投料管内的待投管线与所述投料管内壁之间的摩擦因数，α为所述投料管的中心轴线与所述人管的中心轴线之间的夹角。
6.根据权利要求1所述的钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述人管的下端与所述钢制管廊的连接处形成第一穿孔，所述投料管与所述钢制管廊的连接处形成第二穿孔，所述第一穿孔的中心与所述第二穿孔的中心之间的距离的范围为：
0≤L≤（h/L），
其中，h为所述地面至所述钢制管廊的顶部外表面之间的距离，L为所述第一穿孔的中心与所述第二穿孔的中心之间的距离。
7.根据权利要求1所述的钢制管廊的复合节点结构，其特征在于，所述人管的内径范围为：
φ人管≥1000mm，
其中，φ人管为所述人管的内径；
所述投料管的内径范围为：
φ投料管≥待投入所述投料管内的待投管线的外径+200mm，
其中，φ投料管为所述投料管的内径。
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