隧道内管道的固定结构的制作方法

1.本公开涉及管道工程技术领域，特别涉及一种隧道内管道的固定结构。


背景技术：

2.为方便介质安全可靠地输送，在地下施工挖出隧道后，在隧道内安装管道，即采用隧道作为管道的安装通道。隧道内的管道因内部输送介质或外部环境的温度变化容易发生热胀冷缩，若温差较大或隧道较长时，管道就会产生较大的温度应力或出现较大的变形，不利于介质的安全输送。
3.相关技术中，为防止管道变形，将管道安装在隧道内时，在隧道内会采用固定墩、支座约束管道变形。
4.然而，固定墩通常采用混凝土浇筑，且外形尺寸较大，对于钻爆法形成的隧道可以通过将隧道断面局部扩大来满足固定墩的安装空间要求，而盾构法和顶管法形成的隧道因空间狭小无法设置固定墩。支座一般采用钢材焊接而成，占用空间小，但若支座的紧固力过大，则易损坏管道表面的防腐层，若支座的紧固力小，则不能实现锚固的目的，且隧道内湿度大，钢质的支座容易腐蚀破坏。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种隧道内管道的固定结构，能在空间狭小的隧道内固定安装管道，且防止管道因热胀冷缩而出现变形。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种隧道内管道的固定结构，所述固定结构包括：聚氨酯硬泡体，所述聚氨酯硬泡体用于环绕包覆待固定管道，且所述聚氨酯硬泡体完全覆盖待固定管道的管壁，所述聚氨酯硬泡体与隧道衬砌连接。
7.在本公开实施例的一种实现方式中，所述聚氨酯硬泡体上与待固定管道连接的内表面至所述聚氨酯硬泡体的外表面的最小间距为50mm。
8.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述固定结构还包括用于粘接所述聚氨酯硬泡体和隧道衬砌、所述聚氨酯硬泡体和待固定管道的粘接层。
9.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述粘接层为环氧树脂胶粘剂涂层。
10.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述固定结构还包括与隧道衬砌连接的支座，所述支座用于夹持待固定管道的外表面，所述聚氨酯硬泡环绕包覆所述支座和待固定管道。
11.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述支座包括：固定架和两个夹持板，两个所述夹持板中的一个与所述固定架固定连接，两个所述夹持板可拆卸对接以形成用于容置待固定管道的夹持空间。
12.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述夹持板为半环板，两个所述半环板对接以形成圆形的所述夹持空间。
13.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述半环板的两端具有连接翻边，两个所
述半环板的连接翻边贴合并通过螺栓固定连接。
14.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述固定架与隧道衬砌可拆卸连接。
15.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述固定架通过螺栓与隧道衬砌连接。
16.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
17.本公开实施例提供的隧道内管道的固定结构包括聚氨酯硬泡体，该聚氨酯硬泡体用于环绕包覆待固定管道，并且聚氨酯硬泡体沿待固定管道的轴向延伸，以使得聚氨酯硬泡体能完全覆盖待固定管道的管壁，也即待固定管道完全位于聚氨酯硬泡体内，然后将聚氨酯硬泡体与隧道衬砌连接，就实现了将待固定管道固定在隧道内的目的。由于聚氨酯硬泡的整体性好、传力效果好、具有一定强度、结构可靠性高，因而采用聚氨酯硬泡制作的聚氨酯硬泡体能良好地约束待固定管道的变形，从而防止待固定管道出现变形；同时，且聚氨酯硬泡具有良好的绝热作用，以使得待固定管道能免受外部环境温度变化的影响，从而进一步防止待固定管道因热胀冷缩而变形；并且，聚氨酯硬泡还是一种粘接剂，因而能使聚氨酯硬泡体与管隧道衬砌牢固粘接，防止待固定管道从而隧道衬砌上松脱，提高连接可靠性。并且，聚氨酯硬泡体包覆待固定管道后不会占用隧道内过大的安装空间，因此能在盾构法和顶管法形成的空间狭小的隧道内固定安装管道。
附图说明
18.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本公开实施例提供的一种隧道内管道安装示意图；
20.图2是本公开实施例提供的另一种隧道内管道安装示意图；
21.图3是本公开实施例提供的一种增设粘接层的隧道内管道安装示意图；
22.图4是本公开实施例提供的一种增设支座的隧道内管道安装示意图。
23.图中各标号说明如下：
24.10
‑
聚氨酯硬泡体，20
‑
待固定管道，30
‑
隧道衬砌，40
‑
粘接层，50
‑
螺栓，60
‑
支座，601
‑
固定架，602
‑
夹持板，603
‑
连接翻边。
具体实施方式
25.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
26.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括
电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
27.图1是本公开实施例提供的一种隧道内管道安装示意图，图2是本公开实施例提供的另一种隧道内管道安装示意图。其中，图1中的隧道是采用钻爆法形成的隧道，图2中的隧道是采用盾构法或顶管法形成的隧道。如图1、2所示，隧道内的管道均通过隧道内管道的固定结构安装固定。
28.如图1、2所示，该固定结构包括聚氨酯硬泡体10，聚氨酯硬泡体10用于环绕包覆待固定管道20，且聚氨酯硬泡体10完全覆盖待固定管道20的管壁，聚氨酯硬泡体10与隧道衬砌30连接。
29.本公开实施例提供的隧道内管道的固定结构包括聚氨酯硬泡体10，该聚氨酯硬泡体10用于环绕包覆待固定管道20，并且聚氨酯硬泡体10沿待固定管道20的轴向延伸，以使得聚氨酯硬泡体10能完全覆盖待固定管道20的管壁，也即待固定管道20完全位于聚氨酯硬泡体10内，然后将聚氨酯硬泡体10与隧道衬砌30连接，就实现了将待固定管道20固定在隧道内的目的。
30.由于聚氨酯硬泡的整体性好、传力效果好、具有一定强度、结构可靠性高，因而采用聚氨酯硬泡制作的聚氨酯硬泡体10能良好地约束待固定管道20的变形，从而防止待固定管道20出现变形。
31.同时，且聚氨酯硬泡具有良好的绝热作用，以使得待固定管道20能免受外部环境温度变化的影响，从而进一步防止待固定管道20因热胀冷缩而变形。
32.并且，聚氨酯硬泡还是一种粘接剂，因而能使聚氨酯硬泡体10与隧道衬砌30牢固粘接，防止待固定管道20从而隧道衬砌30上松脱，提高连接可靠性。
33.本公开实施例中可以采用喷涂或注射模塑发泡的方式，将聚氨酯硬泡涂敷在待固定管道20的表面以形成聚氨酯硬泡体10，该种喷涂或注射模塑发泡的方式形成的聚氨酯硬泡体10的外形尺寸小，这样聚氨酯硬泡体包覆待固定管道后不会占用隧道内过大的安装空间，因此能在盾构法和顶管法形成的空间狭小的隧道内固定安装管道。
34.其中，隧道衬砌30是指支持和维护隧道的稳定和耐久性的永久结构物。隧道衬砌30能保持隧道内的安装管道所需的空间。
35.本公开实施例中，聚氨酯硬泡件是制作材料为聚氨酯硬泡的结构件，聚氨酯硬泡的全称为硬质聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯硬泡多为闭孔结构，具有绝热效果好、重量轻、比强度大的特性。
36.可选地，聚氨酯硬泡体10上与待固定管道20连接的内表面至聚氨酯硬泡体10的外表面的最小间距为50mm。即环绕待固定管道20的聚氨酯硬泡在待固定管道20的径向上的厚度可以不小于50mm。通过限定聚氨酯硬泡体10在待固定管道20的径向上的最小厚度为50mm，能保证包覆待固定管道20的聚氨酯硬泡体10具备一定强度，使得聚氨酯硬泡体10结构可靠性高，从而能良好地约束待固定管道20的变形。
37.可选地，聚氨酯硬泡体10的表观密度不小于30kg/m3。表观密度是指材料的质量与表观体积之比。表观体积是实体积加闭口孔隙体积。通过限定聚氨酯硬泡体10的表观密度不小于30kg/m3，也即聚氨酯硬泡的表观密度不小于30kg/m3，使得聚氨酯硬泡体10具有一定的强度，提高结构的可靠性，以良好地约束待固定管道20的变形。
38.可选地，聚氨酯硬泡体10的抗压强度不小于120kpa。抗压强度是指外力施压力时的强度极限。采用聚氨酯硬泡制作形成的聚氨酯硬泡体10抗压强度可达120kpa，具有良好的强度，可以提高聚氨酯硬泡体10整体可靠性，以良好地约束待固定管道20的变形。
39.可选地，聚氨酯硬泡体10的拉伸粘接强度不小于120kpa。拉伸粘接强度是指在垂直于胶层的载荷作用下，胶接试样破坏时，单位胶接面所承受的拉伸力。采用聚氨酯硬泡制作形成的聚氨酯硬泡体10拉伸粘接强度可达120kpa，具有良好的强度，可以提高聚氨酯硬泡体10整体可靠性，以良好地约束待固定管道20的变形。
40.图3是本公开实施例提供的一种增设粘接层的隧道内管道安装示意图。如图3所示，固定结构还可以包括用于粘接聚氨酯硬泡体10和隧道衬砌30、聚氨酯硬泡体10和待固定管道20的粘接层40。
41.上述实现方式中，通过在隧道衬砌30的表面上涂刷粘接层40，以增强聚氨酯硬泡体10和隧道衬砌30之间的粘接效果，使得聚氨酯硬泡体10能牢靠地粘接在隧道衬砌30上。通过待固定管道20的表面上涂刷粘接层40，以增强聚氨酯硬泡体10和待固定管道20之间的粘接效果，使得聚氨酯硬泡体10能牢靠地粘接在待固定管道20上。
42.示例性地，粘接层40可以是环氧树脂胶粘剂涂层。其中，环氧树脂胶粘剂是一类由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料配制而成的工程胶粘剂，具有粘接性能良好的特点。
43.本公开实施例中，为增强粘接效果，可以先在待固定管道20的表面和隧道衬砌30上涂刷环氧树脂胶粘剂，以形成环氧树脂胶粘剂涂层，然后在待固定管道20上涂刷有环氧树脂胶粘剂涂层的区域喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料，以形成聚氨酯硬泡体10。
44.图4是本公开实施例提供的一种增设支座的隧道内管道安装示意图。如图4所示，固定结构还可以包括用于与隧道衬砌30固定连接的支座60，支座60用于夹持待固定管道20的外表面，聚氨酯硬泡体10环绕包覆支座60和待固定管道20。支座60可以是钢材焊接而成的支撑架，支座60固定在隧道衬砌30上，聚氨酯硬泡体10同时包裹在支座60和待固定管道20上。这样就可以不由硬质聚氨酯泡沫塑料制作的聚氨酯硬泡体10承担全部管道作用力，而可以让支座60和聚氨酯硬泡体10共同承担管道作用力，从而提高固定结构的可靠性。
45.示例性地，如图4所示，支座60可以包括：固定架601和两个夹持板602，两个夹持板602中的一个与固定架601固定连接，两个夹持板602可拆卸对接以形成用于容置待固定管道20的夹持空间。这样可以通过两个对接的夹持板602将待固定管道20固定安装在固定架601上。同时，固定架601与隧道衬砌30可拆卸连接在一起，例如，可以通过螺栓50将固定架601固定在隧道衬砌30上，即可实现待固定管道20和隧道衬砌30连接的目的。
46.其中，夹持板602也可以是半环板，两个半环板对接后构成圆形的夹持空间，以便于将待固定管道20容置其内。
47.并且，如图4所示，半环板的端部可以设置连接翻边603，连接翻边603上可以设置通孔。在需要对接半环板时，可以采用螺栓穿入对接的连接翻边603上的通孔，并通过螺母锁止，以将两个半环板固定连接在一起。
48.本公开实施例提供的隧道内管道的固定结构的施工流程如下：
49.首先，施工前可以清洁待固定管道20的表面和隧道衬砌30用于和聚氨酯硬泡体10连接的区域，以保证固定结构的施工效果；接着，在待固定管道20表面和隧道衬砌30待喷区
域涂刷环氧树脂胶粘剂，以形成环氧树脂胶粘剂涂层，增强粘接效果；然后，通过喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料包裹待固定管道20，以使硬质聚氨酯泡沫塑料填充待固定管道20和隧道衬砌30的间隙，以将待固定管道20安装在隧道内。
50.以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。