一种冻结管丝扣内管箍对焊接头的制作方法

1.本实用新型专利属于冻结法施工技术领域，涉及一种冻结法施工使用的冻结管接头，具体为一种冻结管丝扣内管箍对焊接头。


背景技术：

2.冻结法是利用人工制冷技术使地层中的水结冰，形成高强度冻结壁并隔绝地下水，在冻结壁保护下进行地下工程施工的地基处理方法。冻结法作为一种临时地基加固方法，因安全可靠、对环境影响小等优点，目前已被广泛应用于地铁隧道盾构始发与接收端头加固、联络通道加固施工、盾尾刷更换密封止水等城市地下工程施工中。
3.随着地下工程建设规模不断扩大，水平冻结的距离不断加长，对冻结孔钻进精度和冻结管接头强度的要求都更加严格。目前冻结管接头强度不足，在长距离冻结时容易断裂。使用跟管法钻进，冻结管兼作钻杆时，现有冻结管接头刚度不足，在钻具自重影响下前端会下垂，一旦钻孔精度不能保证，会导致冻结效果不佳甚至引发工程事故。因此，需要设计一种对焊接头，提高冻结管接头的强度和刚度，确保超长距离水平冻结施工时冻结管接头不会断裂，避免冻结管因钻具自重前端下垂，影响钻孔精度。


技术实现要素：

4.本实用新型提出的是一种冻结管丝扣内管箍对焊接头，其目的在于为了克服现有技术的不足，能够保证超长距离水平冻结施工时，冻结管不在接头处断裂，提高冻结管接头刚度以避免超长冻结管前端因钻具自重影响而下垂，保证极高的钻孔精度。
5.本实用新型的技术解决方案：
6.一种冻结管丝扣内管箍对焊接头，包括冻结管1和丝扣内管箍2，所述冻结管端头内设有冻结管内丝3，冻结管内丝3中涂抹有螺纹胶7，端头加工有坡口6，丝扣内管箍2外设有内管箍外丝，冻结管端头与丝扣内管箍2两者旋转紧固，坡口6处满焊连接。
7.冻结管内丝3为梯形内螺纹， 内管箍外丝为梯形外螺纹。
8.梯形内螺纹、梯形外螺纹的螺距为4mm，基本牙型齿高为2mm，牙顶和牙底宽为1.464mm，导程为4mm。
9.丝扣内管箍2有效厚度为3mm。
10.冻结管1为壁厚10mm的低碳钢管，冻结管1与丝扣内管箍2连接处有效厚度为8mm。
11.丝扣内管箍2长度大于200mm，小于210mm，所述冻结管内丝长度为105mm。
12.坡口6角度为45
°
。
13.螺纹胶7为厌氧胶，既可锁紧也可密封。
14.本实用新型的有益效果：
15.（1）本实用新型不改变冻结管外径，接头外径与冻结管外径相同，防止冻结管在接头处断裂，适用于跟管法钻进，减少地层对冻结管约束，降低冻结管的温度应力和位移约束应力。
16.（2）丝扣采用梯形螺纹，牙根强度高，不会滑丝。
17.（3）提高了冻结管接头的强度，不会在超长距离冻结施工时发生断裂，确保水平冻结施工安全可靠。
18.（4）提高了冻结管接头的刚度，避免超长距离水平冻结时冻结管前端因钻具自重和接头刚度不足引起而下垂，造成钻孔偏斜；保证超长距离水平冻结孔的精度。
附图说明
19.图1是本实用新型所述一种冻结管丝扣内管箍对焊接头示意图。
20.图2是图1的a
‑
a剖面图。
21.其中，1
‑
冻结管，2
‑
丝扣内管箍，3
‑
冻结管内丝，4
‑
满焊，5
‑
冻结管坡口，6
‑
内管箍坡口，7
‑
螺纹胶。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型技术方案做进一步解释说明。
23.一种冻结管丝扣内管箍对焊接头，其特征在于，所述接头是将冻结管两头加工成冻结管内丝，在两头冻结管内丝中涂抹螺纹胶，中间安装丝扣内管箍，丝扣内管箍旋入安装紧密后在冻结管坡口处满焊连接。
24.优选的，所述冻结管为壁厚10mm的低碳钢管，冻结管与丝扣内管箍连接处有效厚度为8mm。
25.优选的，所述冻结管内丝为梯形内螺纹，长度为105mm。
26.优选的，所述丝扣内管箍为梯形外螺纹，丝扣内管箍有效厚度为3mm，两头处理成内管箍坡口，角度为45
°
。
27.优选的，所述丝扣内管箍长度大于200mm，小于210mm。
28.优选的，所述冻结管坡口角度为45
°
，满焊连接。
29.优选的，所述螺纹胶为厌氧胶，既可锁紧也可密封。
30.优选的，所述梯形内外螺纹，螺距为4mm，基本牙型齿高为2mm，牙顶和牙底宽为1.464mm，导程为4mm。
31.其连接方法包括以下步骤：
32.（1）冻结管加工：选用厚度为10mm的低碳钢管作为冻结管，两头做坡口处理，角度为45
°
。冻结管两头均加工成内丝，为梯形内螺纹，螺距为4mm，基本牙型齿高为2mm，牙顶和牙底宽为1.464mm，导程为4mm。冻结管内丝长度为105mm，加工后内丝处有效厚度为8mm。
33.（2）加工丝扣内管箍：选用厚度为5mm的低碳钢管，加工成丝扣内管箍，螺纹为梯形外螺纹，螺距为4mm，基本牙型齿高为2mm，牙顶和牙底宽为1.464mm，导程为4mm。内管箍有效厚度为3mm，长度大于200mm，小于210mm。内管箍两头做坡口处理，角度为45
°
。
34.（3）连接冻结管及内管箍：在冻结管内丝中均匀涂抹螺纹胶，将内管箍旋入两根冻结管之间，使冻结管坡口处紧密接触，静置等待螺纹胶固化。
35.（4）焊接连接：将冻结管待焊接的坡口处清理干净，对坡口进行满焊，焊缝饱满，焊接两遍，两次间隔5min。焊接完成后，敲掉表面焊渣，逐圈检查焊缝质量，发现焊接缺陷及时补焊，焊接无缺陷后进行焊缝层间锤击，降低焊接应力。
36.实施例1
37.某市轨道交通2号线两条隧道下穿立交桥桩基，上方分别有居民楼和办公楼，且管线分布密集。联络通道及泵站隧道中心距68.01m，在国内属超长联络通道，地层从上而下依次为：淤泥质粉细砂、淤泥夹砂、(含泥)中细砂、粉质粘土，自稳性差，富水性强，透水性强，地质条件差，对施工影响较大。采用水平冻结法加固土体、矿山暗挖法施工。
38.本工程水平冻结法采用一种冻结管丝扣内管箍对焊接头，具体技术方案如下：
39.a.加工冻结管，选用φ108
×
10低碳钢管作为冻结管，兼作跟管法钻进的钻杆，两头做坡口处理，角度为45
°
。冻结管两头均加工成内丝，为梯形内螺纹，螺距为4mm，基本牙型齿高为2mm，牙顶和牙底宽为1.464mm，导程为4mm。冻结管内丝长度为105mm，加工后内丝处冻结管有效厚度为8mm。
40.b.加工丝扣内管箍，选用φ92
×
5低碳钢管，加工成丝扣内管箍，螺纹为梯形外螺纹，螺距为4mm，基本牙型齿高为2mm，牙顶和牙底宽为1.464mm，导程为4mm。内管箍有效厚度为 3mm，长度大于200mm，小于210mm。内管箍两头做坡口处理，角度为45
°
。
41.c.连接冻结管及内管箍，在冻结管内丝中均匀涂抹螺纹胶，将内管箍旋入两根冻结管之间，使冻结管坡口处紧密接触，静置等待螺纹胶固化。
42.d.焊接连接：将冻结管待焊接的坡口处清理干净，对坡口进行满焊，焊缝饱满，焊接两遍，两次间隔5min。焊接完成后，敲掉表面焊渣，逐圈检查焊缝质量，发现焊接缺陷及时补焊，焊接无缺陷后进行焊缝层间锤击，降低焊接应力。