[发明专利]可多向调节的水下管道固定装置及其安装方法

说明书

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、连接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梁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。