一种锈蚀钢管性能提升装置及方法

本发明涉及锈蚀弯曲钢管加固，尤其涉及一种锈蚀钢管性能提升装置及方法。

背景技术：

1、当前的空间网格结构杆件套管加固，主要以被动式加固为主，考虑到施工现场情况，外套管的内径需大于内压杆的外径，以保证能够安装。然而，由于间隙的存在，造成在实际加固过程中，受加固杆件在出现较大的变形后外套管才能够参与承载。

2、现有空间网格结构杆件套管加固存在如下缺点：

3、(1)套管加固方法可能无法有效地在杆件固定初期提供足够的预应力，导致在套管安装后，杆件的初始稳定性和刚度不足以满足设计要求，或者需要更长的时间才能达到理想的稳定状态。

4、(2)实际工程中的空间网格杆件存在大量锈蚀，现有套管加固方法只解决了杆件弯曲的问题，未考虑锈蚀对结构的影响，因此无法进一步控制锈蚀引起的构件变形。

5、(3)套管加固装置缺少多方向的变形约束，无法提供足够的刚度，特别是在需要多点侧向支撑的情况下，在负载作用下锈蚀钢管仍然会发生形变。

6、(4)杆件锈蚀部分是随机的，现有套管加固方法很难针对随机锈蚀的锈蚀钢管进行全方位加固，并且定位锈蚀部位的精准性不高。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种锈蚀钢管性能提升装置及方法，用以解决现有锈蚀钢管加固时结构在早期的刚度并未提升、无法准确适应锈蚀部位的问题。

2、一方面，本发明提供了一种锈蚀钢管性能提升装置，包括第一套管构件、第二套管构件和第三套管构件，所述第一套管构件、所述第二套管构件和所述第三套管构件围设形成圆筒空间，锈蚀钢管设于所述圆筒空间中，所述第一套管构件、第二套管构件和第三套管构件能够为所述锈蚀钢管提供支撑力和预应力。

3、进一步地，所述第一套管构件包括第一弧形板和第一边板，所述第一边板设有两个，两个所述第一边板对称设于所述第一弧形板的两侧。

4、进一步地，所述第一边板的两端与所述第一弧形板的两端齐平，沿所述第一边板的长度方向设有多个第一连接孔。

5、进一步地，所述第一套管构件还包括第一防护板，所述第一防护板位于所述第一弧形板的内侧。

6、进一步地，所述第一套管构件还包括第一空心杆，所述第一空心杆的一端穿过所述第一弧形板与所述第一防护板连接。

7、进一步地，通过所述第一空心杆能够调整所述第一防护板与所述锈蚀钢管的间距。

8、进一步地，所述第一防护板用于所述锈蚀钢管上的锈蚀区域的固定。

9、进一步地，所述第二套管构件包括第二弧形板，所述第三套管构件包括第三弧形板。

10、进一步地，所述第一弧形板、所述第二弧形板和所述第三弧形板连接后围设成一个完整的套管。

11、另一方面，本发明提供了一种锈蚀钢管性能够提升方法，采用上述的锈蚀钢管性能提升装置对锈蚀钢管进行加固。

12、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

13、(1)本发明的空心杆与防护板连接，通过空心杆调整防护板与锈蚀钢管的间距，使得在锈蚀钢管固定初期能够获得由防护板带来的预应力，在空心杆的作用下防护板能够为锈蚀钢管施加侧向的预应力，有效提升了锈蚀钢管固定初期的刚度，同时无需依赖杆件的进一步变形即可能够实现套管与原压杆的协同工作，提高了加固效率，且相对结构简单。

14、(2)本发明在弧形板上设有一字孔和/或十字孔，一字孔和/或十字孔的侧壁上设有凹槽，滑块侧壁上的限位柱与凹槽配合，使得滑块能够在一字孔和/或十字孔内滑动，空心杆与滑块螺纹配合，既能够调整防护板与锈蚀钢管的间距，锈蚀钢管固定初期为锈蚀钢管提供预应力，锈蚀钢管固定后期为锈蚀钢管提供稳固支撑，又能够调整防护板的侧向位置，从而更好适应锈蚀区域的位置。

15、(3)本发明的支撑杆与滑块螺纹连接，支撑杆的端部直接与锈蚀钢管抵接，能够为锈蚀钢管提供稳定的多点侧向支撑，降低或者避免非锈蚀区的形变。

16、(4)本发明通过对防护板位置的粗调和精调，使得防护板能够与锈蚀区域正对，确保了锈蚀区域的准确加固，避免了进一步锈蚀以及发生形变。

17、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，包括第一套管构件(100)、第二套管构件(200)和第三套管构件(300)，所述第一套管构件(100)、所述第二套管构件(200)和所述第三套管构件(300)围设形成圆筒空间，锈蚀钢管(001)设于所述圆筒空间中，所述第一套管构件(100)、第二套管构件(200)和第三套管构件(300)能够为所述锈蚀钢管(001)提供支撑力和预应力。

2.根据权利要求1所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第一套管构件(100)包括第一弧形板(101)和第一边板(102)，所述第一边板(102)设有两个，两个所述第一边板(102)对称设于所述第一弧形板(101)的两侧。

3.根据权利要求2所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第一边板(102)的两端与所述第一弧形板(101)的两端齐平，沿所述第一边板(102)的长度方向设有多个第一连接孔(103)。

4.根据权利要求3所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第一套管构件(100)还包括第一防护板(104)，所述第一防护板(104)位于所述第一弧形板(101)的内侧。

5.根据权利要求4所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第一套管构件(100)还包括第一空心杆(105)，所述第一空心杆(105)的一端穿过所述第一弧形板(101)与所述第一防护板(104)连接。

6.根据权利要求5所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，通过所述第一空心杆(105)能够调整所述第一防护板(104)与所述锈蚀钢管(001)的间距。

7.根据权利要求4所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第一防护板(104)用于所述锈蚀钢管(001)上的锈蚀区域(002)的固定。

8.根据权利要求2所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第二套管构件(200)包括第二弧形板(201)，所述第三套管构件(300)包括第三弧形板(301)。

9.根据权利要求8所述的锈蚀钢管性能提升装置，其特征在于，所述第一弧形板(101)、所述第二弧形板(201)和所述第三弧形板(301)连接后围设成一个完整的套管。

10.一种锈蚀钢管性能提升方法，采用权利要求1-9任一项所述的锈蚀钢管性能提升装置对锈蚀钢管进行加固。

技术总结本发明涉及一种锈蚀钢管性能提升装置，属于锈蚀弯曲钢管加固技术领域，解决了现有技术中锈蚀钢管加固时结构在早期的刚度并未提升、无法准确适应锈蚀部位的问题。本发明包括第一套管构件、第二套管构件和第三套管构件，所述第一套管构件、所述第二套管构件和所述第三套管构件围设形成圆筒空间，锈蚀钢管设于所述圆筒空间中，所述第一套管构件、第二套管构件和第三套管构件能够为所述锈蚀钢管提供支撑力和预应力。本发明滑块能够在一字孔和/或十字孔内滑动，空心杆与滑块连接，既能够调整防护板与锈蚀钢管的间距，锈蚀钢管固定初期为锈蚀钢管提供预应力，锈蚀钢管固定后期为锈蚀钢管提供稳固支撑，又能够调整防护板的侧向位置，从而更好适应锈蚀区域的位置。技术研发人员：张营营,赵玉帅,吴玮珍,王聪聪,吴丁建,徐俊豪,李一凡,胡轩瑞,生凌宇受保护的技术使用者：中国矿业大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6