CN105822834A - 可多向调节的水下管道固定装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明的可多向调节的水下管道固定装置，其特点在于：所述的桩顶套筒套在沉桩上端，用水平螺栓紧固连接；横梁架设在两个桩顶套筒上，用螺栓紧固连接，横梁两端的梁端套筒套住桩顶套筒，用固定螺栓紧固连接,固定螺栓上装有圆孔垫片及调整垫,调整垫限定安装在梁端套筒内壁和桩顶套筒外壁之间的间隙处；支座由支座螺栓固定安装在横梁的上端面中部，管道架设在支座上，用卡箍、螺栓和支座螺栓与横梁固定连接，在管道与支座之间设有橡胶下垫板，在管道与卡箍之间设有橡胶上垫板。本发明减小水下安装难度，特别对水下多排桩的固定施工效率较高，可大幅度缩减工期，从而降低施工成本；其结构整体性强，提高了固定装置安全性和使用寿命。

Description

可多向调节的水下管道固定装置及其安装方法

技术领域

本发明属于水利水电工程的水工建筑物设计技术领域，具体涉及一种可多向调节的水下管道固定装置。

背景技术

水下管道固定装置是深水区管道建筑物的重要组成部分，管道一般置于两根沉桩上部的横梁上。深水区管道的固定难以进行旱地施工，沉桩施工往往在船上进行，受水流、风浪等因素的影响，沉桩的施工误差难以避免，另外，由于管道长、刚度大，都采用多排（群）桩固定，多排（群）桩桩位更难以准确控制。目前水下管道固定装置，沉桩与横梁之间采用固定螺栓连接，螺栓位置不可调节。

现有技术存在的不足之处在于：

由于沉桩与横梁之间采用固定螺栓连接，螺栓位置不可调整，因为沉桩施工误差造成的桩位偏移，使沉桩上固定螺栓难以穿入横梁上相对应的孔中，另外，由于水下能见度低，特别是在有水流的影响下，水下不可调节的固定安装施工难度大，工期长，甚至出现不能安装的情况。

发明内容

本发明的目的在于：采用十字滑槽和长条通槽设计，使固定螺栓能在十字滑槽和长条通槽内移动安装，横梁两端设有梁端套筒，梁端套筒套住沉桩并用水平螺栓紧固，从而提供一种可多向调节的水下管道固定装置，其结构整体性强，安全性能高，便于安装、节约工时、降低施工成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的可多向调节的水下管道固定装置，其特点在于：所述的桩顶套筒套在沉桩上端，用水平螺栓紧固连接；横梁架设在两个桩顶套筒上，用螺栓紧固连接，横梁两端的梁端套筒套住桩顶套筒，用固定螺栓紧固连接,固定螺栓上装有圆孔垫片及调整垫,调整垫限定安装在梁端套筒内壁和桩顶套筒外壁之间的间隙处；支座由支座螺栓固定安装在横梁的上端面中部，管道架设在支座上，用卡箍、螺栓和支座螺栓与横梁固定连接，在管道与支座之间设有橡胶下垫板，在管道与卡箍之间设有橡胶上垫板。

本发明的特点还在于：

所述的横梁两端的两个梁端套筒为方形，两个梁端套筒之间设有加强板相连，梁端套筒内壁与桩顶套筒外壁设有等距离的间距，间距值大于两个沉桩施工相对位置允许误差值。

所述的横梁两端的梁端套筒与桩顶套筒顶部中心处安装螺栓的通槽设为十字滑槽，螺栓能在十字滑槽中任意移动；在横梁的上端面中部安装支座螺栓的通槽设为长条通槽，支座螺栓能在长条通槽中任意移动。

所述的调整垫由调整垫座和调整垫盖组成，采用螺纹连接，调整垫座的外圆设有外螺纹，调整垫盖的内孔设有内螺纹，调整垫的高度通过转动螺纹来调节。

所述的橡胶下垫板和橡胶上垫板为凹槽型条状，支座上支承钢板和卡箍压入橡胶下垫板和橡胶上垫板的凹槽内。

所述的可多向调节的水下管道固定装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤1：在水下沉桩，检测两个沉桩的相对位置误差在允许范围；

步骤2：安装桩顶套筒，将装有圆孔垫片的螺栓放在桩顶套筒顶部的十字滑槽中，后将桩顶套筒套在沉桩上端，用两根相互垂直交叉的水平螺栓连接；

步骤3：安装横梁，将横梁上梁端套筒套在已安装过桩顶套筒的沉桩上端，用两根相互垂直交叉的固定螺栓连接，固定螺栓上装有圆孔垫片及调整垫座和调整垫盖，调整垫座和调整垫盖限定安装在两端套筒内壁和桩顶套筒外壁之间的间隙处，螺母暂不锁紧；

步骤4：安装管道，管道放置在安放了橡胶下垫板的支座上，再安装橡胶上垫板和卡箍，两个卡箍用连接螺栓合为一体，并用支座螺栓固定在横梁上；

步骤5：调整和固定，由于两个沉桩的位置是固定的，只能对横梁的位置进行调整，使步骤2放在桩顶套筒顶部的螺栓能够穿入横梁上的两个十字滑槽中；调节调整垫，用一只扳手固定调整垫座不动，用另一只扳手旋转调整垫盖，转动螺纹调节调整垫座和调整垫盖两端面间的距离，调整垫两端面与梁端套筒内壁和桩顶套筒外壁之间实现无间隙接触；待各部位螺栓调节安装到位后，拧紧固定螺栓，最后拧紧螺栓；所有螺栓均采用双螺帽固定。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1）采用十字滑槽和长条通槽设计，使螺栓能在十字滑槽和长条通槽内移动安装，可通过横梁的多向调节移动来调整沉桩桩位偏差，减小水下安装难度，特别对水下多排桩的固定施工效率较高，可大幅度缩减工期，从而降低施工成本。

2）对横梁结构进行改进设计，横梁两端设有两个梁端套筒，并设有加强板20相连，梁端套筒套住沉桩并用相互垂直交叉的水平螺栓11固定，因为同时采用了水平和垂直方向两种连接固定方式，其结构整体性强，减小了在波浪等反复荷载作用下产生的疲劳破坏，提高了固定装置安全性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中C-C剖视图；

图4为图1中B-B剖视图；

图5为卡箍示意图；

图6为调整垫结构示意图；

图7为图6左侧视图。

图中序号：沉桩1、桩顶套筒2、梁端套筒3、横梁4、支座5、橡胶下垫板6、橡胶上垫板7、管道8、固定螺栓9、螺栓10、水平螺栓11、卡箍12，支座螺栓13、圆孔垫片14、调整垫座15、连接螺栓16、十字滑槽17、长条通槽18、调整垫盖19、加强板20。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式对本发明作进一步地说明。

参见图1、图2、图3和图4，图1为本发明结构示意图；图2为图1中A-A剖视图；图3为图1中C-C剖视图；图4为图1中B-B剖视图。

本发明的可多向调节的水下管道固定装置，其特点在于：所述的桩顶套筒2套在沉桩1上端，用水平螺栓11紧固连接；横梁4架设在两个桩顶套筒2上，用螺栓10紧固连接，横梁4两端的梁端套筒3套住桩顶套筒2，用固定螺栓9紧固连接,固定螺栓9上装有圆孔垫片14及调整垫,调整垫限定安装在梁端套筒3内壁和桩顶套筒2外壁之间的间隙处；支座5由支座螺栓13固定安装在横梁4的上端面中部，管道8架设在支座5上，用卡箍12、螺栓16和支座螺栓13与横梁4固定连接，在管道8与支座5之间设有橡胶下垫板6，在管道8与卡箍12之间设有橡胶上垫板7。

本发明的特点还在于：

所述的横梁4两端的两个梁端套筒3为方形，两个梁端套筒3之间设有加强板20相连，梁端套筒3内壁与桩顶套筒2外壁设有等距离的间距，间距值大于两个沉桩1施工相对位置允许误差值。

所述的横梁4两端的梁端套筒3与桩顶套筒2顶部中心处安装螺栓10的通槽设为十字滑槽17，螺栓10能在十字滑槽17中任意移动；在横梁4的上端面中部安装支座螺栓13的通槽设为长条通槽18，支座螺栓13能在长条通槽18中任意移动。

所述的调整垫由调整垫座15和调整垫盖19组成，采用螺纹连接，调整垫座15的外圆设有外螺纹，调整垫盖19的内孔设有内螺纹，调整垫的高度通过转动螺纹来调节。参见图6和图7，图6为调整垫结构示意图，图7为图6左侧视图。

所述的橡胶下垫板6和橡胶上垫板7为凹槽型条状，支座5上支承钢板和卡箍12压入橡胶下垫板6和橡胶上垫板7的凹槽内。卡箍12参见图5，图5为卡箍示意图；

所述的可多向调节的水下管道固定装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤1：在水下沉桩1，检测两个沉桩1的相对位置误差在允许范围；

步骤2：安装桩顶套筒2，将装有圆孔垫片14的螺栓10放在桩顶套筒2顶部的十字滑槽17中，后将桩顶套筒2套在沉桩1上端，用两根相互垂直交叉的水平螺栓11固定；

步骤3：安装横梁4，将横梁4上梁端套筒3套在已安装过桩顶套筒2的沉桩1上端，用两根相互垂直交叉的固定螺栓9连接，固定螺栓9上装有圆孔垫片14及调整垫座15和调整垫盖19，调整垫座15和调整垫盖19限定安装在两端套筒3内壁和桩顶套筒2外壁之间的间隙处，螺母暂不锁紧；

步骤4：安装管道8，管道8放置在安放了橡胶下垫板6的支座5上，再安装橡胶上垫板7和卡箍12，两个卡箍12用连接螺栓16合为一体，并用支座螺栓13固定在横梁4上；

步骤5：调整和固定，由于两个沉桩1的位置是固定的，只能对横梁4的位置进行调整，使步骤2放在桩顶套筒2顶部的螺栓10能够穿入横梁4上的两个十字滑槽17中；调节调整垫，用一只扳手固定调整垫座15不动，用另一只扳手旋转调整垫盖19，转动螺纹调节调整垫座15和调整垫盖19两端面间的距离，调整垫两端面与梁端套筒3内壁和桩顶套筒2外壁之间实现无间隙接触；待各部位螺栓调节安装到位后，拧紧固定螺栓9，最后拧紧螺栓10；所有螺栓均采用双螺帽固定。

为了提高水下能见度、方便水下安装施工、提高施工速度，应选择风浪小的晴天进行施工；图纸中有焊接标识的均为满焊；所有零部件，特别是焊接、打磨件，在安装前要进行除锈及防腐处理。

Claims (6)

1.可多向调节的水下管道固定装置，其特征在于：所述的桩顶套筒（2）套在沉桩（1）上端，用水平螺栓（11）紧固连接；横梁（4）架设在两个桩顶套筒（2）上，用螺栓（10）紧固连接，横梁（4）两端的梁端套筒（3）套住桩顶套筒（2），用固定螺栓（9）紧固连接,固定螺栓（9）上装有圆孔垫片（14）及调整垫,调整垫限定安装在梁端套筒（3）内壁和桩顶套筒（2）外壁之间的间隙处；支座（5）由支座螺栓（13）固定安装在横梁（4）的上端面中部，管道（8）架设在支座（5）上，用卡箍（12）、螺栓（16）和支座螺栓（13）与横梁（4）固定连接，在管道（8）与支座（5）之间设有橡胶下垫板（6），在管道（8）与卡箍（12）之间设有橡胶上垫板（7）。

2.根据权利要求1所述的可多向调节水下管道固定装置，其特征在于：所述的横梁（4）两端的两个梁端套筒（3）为方形，两个梁端套筒（3）之间设有加强板（20）相连，梁端套筒（3）内壁与桩顶套筒（2）外壁设有等距离的间距，间距值大于两个沉桩（1）施工相对位置允许误差值。

3.根据权利要求1和2所述的可多向调节水下管道固定装置，其特征在于：所述的横梁（4）两端的梁端套筒（3）与桩顶套筒（2）顶部中心处安装螺栓（10）的通槽设为十字滑槽（17），螺栓（10）能在十字滑槽（17）中任意移动；在横梁（4）的上端面中部安装支座螺栓（13）的通槽设为长条通槽（18），支座螺栓（13）能在长条通槽（18）中任意移动。

4.根据权利要求1和2和3所述的可多向调节的水下管道固定装置，其特征在于：所述的调整垫由调整垫座（15）和调整垫盖（19）组成，采用螺纹连接，调整垫座（15）的外圆设有外螺纹，调整垫盖（19）的内孔设有内螺纹，调整垫的高度通过转动螺纹来调节。

5.根据权利要求1和2和3所述的可多向调节的水下管道固定装置，其特征在于：所述的橡胶下垫板（6）和橡胶上垫板（7）为凹槽型条状，支座（5）上支承钢板和卡箍（12）压入橡胶下垫板（6）和橡胶上垫板（7）的凹槽内。

6.一种如权利要求1所述的可多向调节的水下管道固定装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在水下沉桩（1），检测两个沉桩(1)的相对位置误差在允许范围；

步骤2：安装桩顶套筒（2），将装有圆孔垫片（14）的螺栓（10）放在桩顶套筒（2）顶部的十字滑槽（17）中，后将桩顶套筒（2）套在沉桩（1）上端，用两根相互垂直交叉的水平螺栓（11）固定；

步骤3：安装横梁（4），将横梁（4）上梁端套筒（3）套在已安装过桩顶套筒（2）的沉桩（1）上端，用两根相互垂直交叉的固定螺栓（9）连接，固定螺栓（9）上装有圆孔垫片（14）及调整垫座（15）和调整垫盖（19），调整垫座（15）和调整垫盖（19）限定安装在两端套筒（3）内壁和桩顶套筒（2）外壁之间的间隙处，螺母暂不锁紧；

步骤4：安装管道（8），管道（8）放置在安放了橡胶下垫板（6）的支座（5）上，再安装橡胶上垫板（7）和卡箍（12），两个卡箍（12）用连接螺栓（16）合为一体，并用支座螺栓（13）固定在横梁（4）上；

步骤5：调整和固定，由于两个沉桩（1）的位置是固定的，只能对横梁（4）的位置进行调整，使步骤2放在桩顶套筒（2）顶部的螺栓（10）能够穿入横梁（4）上的两个十字滑槽（17）中；调节调整垫，用一只扳手固定调整垫座（15）不动，用另一只扳手旋转调整垫盖（19），转动螺纹调节调整垫座（15）和调整垫盖（19）两端面间的距离，调整垫两端面与梁端套筒（3）内壁和桩顶套筒（2）外壁之间实现无间隙接触；待各部位螺栓调节安装到位后，拧紧固定螺栓（9），最后拧紧螺栓（10）；所有螺栓均采用双螺帽固定。