一种节段梁预制拼装管道的柔性接头、连接结构及方法与流程

本发明涉及节段梁预制拼装，尤其涉及一种节段梁预制拼装管道的柔性接头、连接结构及方法。

背景技术：

1、节段梁预制拼装过程中，每个节段梁的预应力管道接缝处的密封及定位是工程难点之一，管道的密封会影响到预应力束的耐久性而影响梁的寿命，管道的定位会影响预应力束的穿束、张拉和传力，也会间接的影响节段梁接缝处预应力管道的密封。

2、目前，针对连接节段梁接缝处的现有技术，均以直线型管道连接为主，常采用刚性的连接器进行定位和密封，例如，中国专利cn106049294b公开的一种节段拼装梁预应力孔道连接器，包括混凝土节段预制梁匹配段套管、现浇段套管、单向堵头、双向堵头、内卡环和密封圈，其匹配段套管、现浇段套管的结构均为大体呈圆筒喇叭口状，预应力管道均直接安装至套管的大口端，使接缝处形成直线型的刚性结构。中国专利cn112031270a公开的一种节段梁预制拼装管道连接器及安装方法，包括定位套管、配合套管、密封连接头，所述密封连接头设置在所述定位套管和所述配合套管对接形成后的腔体内，所述定位套管和所述配合套管环向周缘端面配合连接，所述配合套管和所述定位套管的通过设置在其环向周缘端面的销孔定位，定位套管和配合套管的外侧均连接管道，从而也形成了管道与套管直接连接的刚性直线型结构。

3、但实际工况中预应力孔道并非全是直线型，也包括曲线段。如果在节段梁的接缝处是预应力孔道曲线的工况，现有技术中的连接器将会无法适应设计的孔道曲线，会导致原设计的曲线段强制安装成了一段直线段，最终会在接缝处强制成形的直线段出现应力集中，预应力损失也会变大。此外，上述现有技术中，在管道与套管之间的密封结构方面，以采用套管与管道之间安装密封圈的方式为主，该类密封结构的稳定性和耐久性较差。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种节段梁预制拼装管道的柔性接头、连接结构及方法，旨在解决现有技术中的连接器不能适用于曲线孔道的工况，在曲线工况的接缝处强制成形的直线段易出现应力集中、预应力损失较大等问题。

2、本发明采取以下技术方案实现上述目的：

3、一种节段梁预制拼装管道的柔性接头，用于安装于节段梁中管道的一端，与另一段节段梁定位拼接；所述柔性接头为中空结构，包括柔性密封管和定位接头；其中，柔性密封管的两端分别套设于管道和定位接头的一端，并分别通过管箍固定；所述定位接头的另一端设有定位端面，所述定位端面上分布有定位孔。

4、本技术方案中，通过柔性密封管连接节段梁中的管道及定位接头，柔性密封管能够适应节段梁中预应力孔道的曲线，又通过两端的管箍固定，能够提高节段梁内部区域的密封性能，从而使拼接后的预应力管道实现连续性全密封；定位端面的定位孔在浇筑混凝土前，用于与节段梁的模板配合定位和固定，在浇筑待拼接的节段梁混凝土前，定位端面可以作为端模，此时定位孔用于与待拼接节段梁的端面配合定位和固定，因此，在浇注两个节段梁时，无需额外设计定位工具，即可实现节段梁预应力管道接缝处的自定位。

5、进一步的技术方案为，柔性密封管的两端与管道、定位接头的一端分别设有相配合的限位结构。本技术方案中，限位结构一方面用于防止柔性密封管的两端脱离管道和定位接头，另一方面为了便于施工过程中柔性密封管的安装。

6、进一步的技术方案为，所述限位结构为相配合的凹槽和凸起。

7、进一步的技术方案为，所述定位端面与定位接头外壁之间设有加强筋。本技术方案中的加强筋用于加强定位端面的刚度。

8、进一步的技术方案为，还包括密封件，所述定位端面设有环形凹槽，所述密封件安装于环形凹槽中。本技术方案中，当两个节段梁拼装过程中施加预应力时，安装在环形凹槽内的密封件与另一定位端面过盈配合，形成拼接处的密封区。

9、进一步的技术方案为，柔性密封管为波纹状橡胶管。本技术方案中，柔性密封管的外形为可伸缩的波纹状，能够适应预应力孔道的弯曲角度。

10、一种节段梁预制拼装管道的连接结构，包括相拼接的第一节段梁和第二节段梁，所述第一节段梁和第二节段梁相对的端部分别设有连接接头；第一节段梁和第二节段梁中的至少一个包括上述的柔性接头。

11、进一步的技术方案为，第一节段梁的连接接头为所述柔性接头，所述第二节段梁的连接接头为线性接头；所述线性接头套设于对应的管道一端，并通过热缩套密封连接。

12、进一步的技术方案为，所述第一节段梁和第二节段梁的连接接头之间安装有密封件。

13、进一步的技术方案为，所述第一节段梁和第二节段梁的连接接头相对的端面均设有相配合的定位孔，所述连接结构还包括与定位孔相配合的紧固件。

14、一种节段梁预制拼装管道的连接方法，包括第一节段梁、第二节段梁、紧固件、权利要求1所述的柔性接头；所述连接方法包括以下步骤：

15、安装第一节段梁对应的柔性接头，将柔性密封管套设于对应的管道和定位接头的端部，并分别在连接处固定管箍；通过管箍环向压紧密封，将柔性密封管与管道、定位接头三者密封；

16、安装第一节段梁的模板，通过紧固件将模板安装于定位端面的外侧，其中紧固件贯穿模板和定位端面的定位孔；安装完成后可在紧固件上画出标记线，以确定后续步骤中再次使用紧固件时的安装方向；

17、预制第一节段梁，将管道固定安装在第一节段梁钢筋笼上，根据第一节段梁的设计要求固定柔性密封管的角度，并浇注混凝土；

18、第一节段梁拆模，待第一节段梁完成养护工作后，拆除紧固件及模板；

19、安装第二节段梁对应的柔性接头，将另一柔性密封管套设于对应的管道和定位接头的端部，并分别在连接处固定管箍；通过管箍环向压紧密封，将柔性密封管与管道、定位接头三者密封；

20、预制第二节段梁，将第一节段梁的端面作为第二节段梁的端模，通过紧固件依次贯穿第二节段梁和第一节段梁定位接头上对应的定位孔，将管道固定安装在第二节段梁钢筋笼上，根据第二节段梁的设计要求固定柔性密封管的角度，并浇注混凝土；可通过紧固件上的标记确定安装方向，将两个定位接头定位固定，即在节段梁接缝处的自我定位，实现两个节段梁管道自定位；

21、第二节段梁拆模，待第二节段梁完成养护工作后，拆除模板，并将第一节段梁和第二节段梁分离；

22、安装密封件，现场拼装施工时将密封件安装至第一节段梁、第二节段梁的定位端面之间；通过外力将两节段梁拼装的同时，将密封件压缩变形，完成整个预应力孔道的连续密封。

23、本发明的有益效果是：

24、本发明提供的一种节段梁预制拼装管道的柔性接头、连接结构及方法，通过柔性密封管连接节段梁中的管道及定位接头，柔性密封管能够适应节段梁中预应力孔道的曲线，避免应力集中、预应力损失，又通过两端的管箍固定，能够提高节段梁内部区域的密封性能，从而使拼接后的预应力管道实现连续性全密封；定位端面的定位孔在浇筑混凝土前，用于与节段梁的模板配合定位和固定，在浇筑待拼接的节段梁混凝土前，定位端面可以作为端模，此时定位孔用于与待拼接节段梁的端面配合定位和固定，因此，在浇注两个节段梁时，无需额外设计定位工具，即可实现节段梁预应力管道接缝处的自定位。