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申请/专利权人：格洛科能源科技(上海)有限公司

摘要：本发明提供一种管状构件间的连接结构，包括位于上方的上连接管和位于下方的下连接管，所述下连接管的上端插在上连接管的下端中，所述上连接管上设有上连接孔，所述下连接管上设有下连接孔，所述上连接孔和下连接孔在上下方向上的位置相对应，所述上连接孔中安装有连接块，且所述连接块也嵌在下连接孔中。本发明中连接结构利用连接块与上连接孔的孔壁及下连接孔的孔壁的接触作用，传递沿上下方向上的连接力，相比于现有技术中利用螺栓及螺纹连接传递沿上下方向的连接力，本连接结构不易失效，进而保证本管状构件间的连接结构的连接可靠性更高。

主权项：1.一种管状构件间的连接结构，其特征在于，包括位于上方的上连接管（1）和位于下方的下连接管（2），所述下连接管（2）的上端插在上连接管（1）的下端中，所述上连接管（1）上设有上连接孔（11），所述下连接管（2）上设有下连接孔（21），所述上连接孔（11）和下连接孔（21）在上下方向上的位置相对应，所述上连接孔（11）中安装有连接块（3），且所述连接块（3）也嵌在下连接孔（21）中，利用所述连接块（3）与所述上连接孔（11）的孔壁的接触作用、及所述连接块（3）与所述下连接孔（21）的孔壁的接触作用，限制所述上连接管（1）相对于所述下连接管（2）沿上下方向移动，所述上连接管（1）的下端设有上连接部（12），所述上连接孔（11）位于上连接部（12）上，所述上连接部（12）上设有定位凹槽（121），所述下连接管（2）的上端嵌在定位凹槽（121）中；所述连接块（3）包括位于上方的上连接块（31）、位于下方的下连接块（32）、及位于上连接块（31）和下连接块（32）之间的中间楔块（33），所述中间楔块（33）能推动上连接块（31）和下连接块（32）相互远离；所述中间楔块（33）有两个，当两个中间楔块（33）相互靠近时，能推动上连接块（31）和下连接块（32）相互远离；两个中间楔块（33）沿下连接管（2）的径向依次分布，当两个中间楔块（33）沿下连接管（2）的径向相互靠近时，将推动上连接块（31）和下连接块（32）相互远离。

全文数据：管状构件间的连接结构及其施工方法技术领域本发明涉及一种连接结构，特别是涉及一种管状构件间的连接结构及其施工方法。背景技术大尺度管状构件结构简单、具有良好的强度和刚度、加工制作简便、成本相对低廉，因此广泛的应用于各类工程实践：如陆上及海上风机塔筒及风机基础，海洋工程的桩基和主立柱，石油化工设施中各类大尺度管道、塔等等。现在的工程实践中，大尺度管状构件的连接一般采用法兰盘及螺栓进行连接，此种连接方式存在施工难度大、质量不易保证、且后期运营维护要求高的特点。特别是在承受动态荷载的连接中，变化的载荷对于法兰连接的螺栓提出了相当高的可靠性要求；运维过程中需要定期检修，一旦发现问题需要及时处理，否则将带来灾难性的后果。但是，大尺度管状构件一般都是结构或设备设施中的关键部件，在工作状态下进行修理是非常困难的。同时，由于大尺度管状构件采用法兰盘及螺栓进行连接时，其螺栓及相应的螺纹连接直接承受结构载荷，导致此种连接形式容易失效，并导致此种连接结构的可靠性较差。发明内容鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种可靠性更高的管状构件间的连接结构。为实现上述目的，本发明提供一种管状构件间的连接结构，包括位于上方的上连接管和位于下方的下连接管，所述下连接管的上端插在上连接管的下端中，所述上连接管上设有上连接孔，所述下连接管上设有下连接孔，所述上连接孔和下连接孔在上下方向上的位置相对应，所述上连接孔中安装有连接块，且所述连接块也嵌在下连接孔中。进一步地，所述连接块包括位于上方的上连接块、位于下方的下连接块、及位于上连接块和下连接块之间的中间楔块，所述中间楔块能推动上连接块和下连接块相互远离。进一步地，所述中间楔块有两个，当两个中间楔块相互靠近时，能推动上连接块和下连接块相互远离。进一步地，两个中间楔块通过螺栓相连接。进一步地，两个中间楔块沿下连接管的径向依次分布，当两个中间楔块沿下连接管的径向相互靠近时，将推动上连接块和下连接块相互远离。进一步地，所述上连接块的下表面设有两个上斜面，两个上斜面呈倒八字形，两个中间楔块的上表面分别与两个上斜面相贴合。进一步地，所述下连接块的上表面设有两个下斜面，两个下斜面呈八字形，两个中间楔块的下表面分别与两个下斜面相贴合。进一步地，所述连接块还包括挡板。进一步地，所述上连接管的下端设有上连接部，所述上连接孔位于上连接部上，所述上连接部上设有定位凹槽，所述下连接管的上端嵌在定位凹槽中。进一步地，所述下连接孔有多个，全部下连接孔沿下连接管的周向均匀分布。如上所述，本发明涉及的管状构件间的连接结构，具有以下有益效果：本发明中管状构件间的连接结构的工作原理为：将上连接管与上管状构件进行固接，并将下连接管与下管状构件进行固接；将上管状构件及上连接管吊起，并使下连接管的上端插入上连接管的下端中，即上连接管的上端套设在下连接管的上端，以限制上连接管及上管状构件相对于下连接管及下管状构件沿径向移动，且上连接孔和下连接孔在上下方向上的位置相对应；将连接块装入上连接孔中，且连接块嵌在下连接孔中，以利用连接块与上连接孔的孔壁的接触作用、及连接块与下连接孔的孔壁的接触作用，限制上连接管及上管状构件相对于下连接管及下管状构件沿上下方向移动，从而实现上连接管及上管状构件与下连接管及下管状构件间的固定连接，且此种连接结构利用连接块与上连接孔的孔壁及下连接孔的孔壁的接触作用，传递沿上下方向上的连接力，相比于现有技术中利用螺栓及螺纹连接传递沿上下方向的连接力，本连接结构不易失效，进而保证本管状构件间的连接结构的连接可靠性更高。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种施工方法，该施工方法能实现上管状构件与下管状构件间的连接，且连接可靠性更高。为实现上述目的，本发明提供一种用于实现所述管状构件间的连接结构的施工方法，包括如下步骤：S1、将上连接管与上管状构件进行固接，并将下连接管与下管状构件进行固接；S2、将上管状构件及上连接管吊起，并使下连接管的上端插入上连接管的下端中，且上连接孔和下连接孔在上下方向上的位置相对应；S3、将连接块装入上连接孔中，且连接块嵌在下连接孔中。如上所述，本发明涉及的施工方法，具有以下有益效果：本发明中施工方法，基于上述步骤S1至S3，实现了上管状构件与下管状构件间的连接，且此种施工方法所形成的连接结构，利用连接块与上连接孔的孔壁及下连接孔的孔壁的接触作用，传递沿上下方向上的连接力，相比于现有技术中利用螺栓及螺纹连接传递沿上下方向的连接力，此种连接结构不易失效，进而保证此种连接结构的连接可靠性更高。附图说明图1为本发明中管状构件间的连接结构的立体图。图2为本发明中管状构件间的连接结构的俯视图。图3为本发明中管状构件间的连接结构的正视图。图4为本发明中管状构件间的连接结构的示意图。图5为本发明中上连接管的结构示意图。图6为本发明中下连接管的结构示意图。图7为本发明中连接块的结构示意图。元件标号说明1上连接管31上连接块11上连接孔311上斜面12上连接部32下连接块121定位凹槽321下斜面2下连接管33中间楔块21下连接孔34螺栓3连接块具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。如图1至图7所示，本发明提供一种管状构件间的连接结构，包括位于上方的上连接管1和位于下方的下连接管2，下连接管2的上端插在上连接管1的下端中，上连接管1上设有上连接孔11，下连接管2上设有下连接孔21，上连接孔11和下连接孔21在上下方向上的位置相对应，上连接孔11中安装有连接块3，且连接块3也嵌在下连接孔21中。本发明中管状构件间的连接结构的工作原理为：将上连接管1与上管状构件进行固接，并将下连接管2与下管状构件进行固接；将上管状构件及上连接管1吊起，并使下连接管2的上端插入上连接管1的下端中，即上连接管1的上端套设在下连接管2的上端，以限制上连接管1及上管状构件相对于下连接管2及下管状构件沿径向移动，且上连接孔11和下连接孔21在上下方向上的位置相对应；将连接块3装入上连接孔11中，且连接块3嵌在下连接孔21中，以利用连接块3与上连接孔11的孔壁的接触作用、及连接块3与下连接孔21的孔壁的接触作用，限制上连接管1及上管状构件相对于下连接管2及下管状构件沿上下方向移动，从而实现上连接管1及上管状构件与下连接管2及下管状构件间的固定连接，且此种连接结构利用连接块3与上连接孔11的孔壁及下连接孔21的孔壁的接触作用，传递沿上下方向上的连接力，相比于现有技术中利用螺栓及螺纹连接传递沿上下方向的连接力，本连接结构不易失效，进而保证本管状构件间的连接结构的连接可靠性更高。同时，本发明提供一种用于实现所述管状构件间的连接结构的施工方法，包括如下步骤：S1、将上连接管1与上管状构件进行固接，并将下连接管2与下管状构件进行固接；S2、将上管状构件及上连接管1吊起，并使下连接管2的上端插入上连接管1的下端中，且上连接孔11和下连接孔21在上下方向上的位置相对应；S3、将连接块3装入上连接孔11中，且连接块3嵌在下连接孔21中。本发明中施工方法，基于上述步骤S1至S3，实现了上管状构件与下管状构件间的连接，且此种施工方法所形成的连接结构，利用连接块3与上连接孔11的孔壁及下连接孔21的孔壁的接触作用，传递沿上下方向上的连接力，相比于现有技术中利用螺栓及螺纹连接传递沿上下方向的连接力，此种连接结构不易失效，进而保证此种连接结构的连接可靠性更高。如图4和图7所示，本实施例中连接块3包括位于上方的上连接块31、位于下方的下连接块32、及位于上连接块31和下连接块32之间的中间楔块33，中间楔块33能推动上连接块31和下连接块32相互远离。在上述步骤S3中，将上连接块31、下连接块32、及中间楔块33均装入上连接孔11和下连接孔21中，并利用中间楔块33推动上连接块31和下连接块32沿上下方向相互远离，即中间楔块33推动上连接块31向上移动，且推动下连接块32向下移动，直至上连接块31与上连接孔11的上侧壁及下连接孔21的上侧壁紧紧接触，且下连接块32与下连接孔21的下侧壁及上连接孔11的下侧壁紧紧接触，此时整个连接块3同时固定在上连接孔11和下连接孔21中。如图4和图7所示，连接块3中的中间楔块33有两个；上述步骤S3中，当两个中间楔块33相互靠近时，能推动上连接块31和下连接块32相互远离。中间楔块33呈楔形。两个中间楔块33相互靠近的一端的截面面积均小于两者相互远离的一端的截面面积。而在另一种实施例中，连接块3中包括一个中间楔块33、上连接块31及下连接块32；同时，该连接块3还包括一个挡板，从而利用一个中间楔块33同样能推动上连接块31和下连接块32相互远离，且当中间楔块33推动上连接块31和下连接块32相互远离到位后，挡板将会起到限制中间楔块33移动的作用，并使中间楔块33保持在当前位置，从而使上连接块31和下连接块32也保持在当前位置。如图4和图7所示，本实施例中两个中间楔块33通过螺栓34相连接。上述步骤S3中，通过调整螺栓34，以利用螺栓34给两个中间楔块33施加沿螺栓34的轴向的力，并带动两个中间楔块33沿相互靠近的方向移动，直至两个中间楔块33推动上连接块31及下连接块32沿上下方向移动到位，此时螺栓34起到调节上连接块31及下连接块32沿上下方向位置的作用，且还起到对两个中间楔块33的连接作用，从而保证在调节到位后，两个中间楔块33能保持在当前位置处，并保证上连接块31和下连接块32保持在当前位置处。如图4所示，本实施例中两个中间楔块33沿下连接管2的径向依次分布，上述步骤S3中，当螺栓34带动两个中间楔块33沿下连接管2的径向相互靠近时，将推动上连接块31和下连接块32相互远离。此种结构设计，便于在步骤S3中对螺栓34实施操作，以带动两个中间楔块33、上连接块31及下连接块32移动。如图4和图7所示，本实施例中上连接块31的下表面设有两个上斜面311，两个上斜面311呈倒八字形，两个中间楔块33的上表面分别与两个上斜面311相贴合，从而保证当两个中间楔块33相互靠近时，将顺利推动上连接块31和下连接块32沿上下方向相互远离，并推动上连接块31顺利向上移动，避免上连接块31与中间楔块33间出现阻卡现象。同时，如图4和图7所示，本实施例中下连接块32的上表面设有两个下斜面321，两个下斜面321呈八字形，两个中间楔块33的下表面分别与两个下斜面321相贴合，以保证当两个中间楔块33相互靠近时，将顺利推动上连接块31和下连接块32沿上下方向相互远离，避免中间楔块33与下连接块32间出现阻卡现象。如图3至图5所示，本实施例中上连接管1的下端设有上连接部12，上连接孔11位于上连接部12上，上连接部12上设有定位凹槽121；上述步骤S2中，下连接管2的上端插入上连接管1的下端，且下连接管2的上端具体嵌在定位凹槽121中，即定位凹槽121套入下连接管2，以利用下连接管2与定位凹槽121的配合作用，更有效限制上连接管1相对于下连接管2沿径向移动，使得两者间的连接可靠性更高。本实施例中上连接部12的截面呈U型。定位凹槽121的两侧壁上均设有所述上连接孔11，以保证连接块3受力平衡，进而保证本连接结构的可靠性更高。如图6所示，本实施例中下连接孔21有多个，全部下连接孔21沿下连接管2的周向均匀分布。每个下连接孔21与两个上连接孔11相对应，两个上连接孔11分别位于定位凹槽121的两侧壁上。每个下连接孔21中均安装有一个连接块3，且该连接块3同时嵌在两个上连接孔11中。如图5和图6所示，本实施例中上连接孔11和下连接孔21均为长腰孔，且两者的轮廓形状及大小均相同。上述步骤S1中，将上连接管1与上管状构件进行焊接，并将下连接管2与下管状构件进行焊接。上述步骤S2中，安装时，将上管状构件及上连接管1吊起，上连接管1的定位凹槽121套入下连接管2，并旋转上连接管1的位置，使上连接孔11与下连接孔21位置对齐。上述步骤S3中，先将8个连接块3分别放置在沿周向均匀分布的8个下连接孔21及与其对应的上连接孔11中，拧紧螺栓34，使得中间楔块33向内侧移动，从而将上连接块31和下连接块32顶起，并使连接块3与上连接孔11和下连接孔21紧密连接；再将其余连接块3放置于相应的下连接孔21及上连接孔11内，拧紧螺栓34，使得中间楔块33向内侧移动，将上连接块31和下连接块32顶起，使连接块3与上连接孔11和下连接块32紧密配合。本实施例中上管状构件及下管状构件均可为大尺度管状构件，且具体可为陆上、水上及海洋工程等所用的大尺度管状构件。本管状构件间的连接结构也称作一种大尺度管状构件连接方式。本实施例中管状构件间的连接结构为能够替代传统法兰盘连接的新型连接形式。此种新型连接形式改变了传统法兰连接的传力方式，有效提高了系统的可靠性。传统连接方式下，螺栓作为关键部件直接承受载荷。而本发明涉及的连接结构，其螺栓34避开了关键传力路径，具体利用螺栓34的扭矩产生的轴向压力推动两个中间楔块33滑动并相互靠近，从而推动上连接块31和下连接块32移动，使得中间楔块33、上连接块31、及下连接块32形成受力整体，上连接块31、中间楔块33、及下连接块32既可以传递向下的载荷，也可以传递向上的载荷，实现上管状构件与下管状构件间沿上下方向上的受力传递，且此种连接结构中，载荷完全通过平面之间的接触传递，使得螺栓34避开了关键传力路径，提高了连接结构的可靠性。本实施例中上管状构件、上连接管1、下管状构件、及下连接管2均呈圆管状。其中，上连接管1也称作上部连接套管。下连接管2也称作下部连接套管。本实施例中上连接管1和下连接管2可以是锻件或焊接件。连接块3也称作连接套件。用于连接两个中间楔块33的螺栓34也称作连接螺栓。本连接结构具有能降低结构重量、提升结构可靠度、无需运营维护及检修等特点。将本连接结构运用到工程实践中，可以有效降低项目成本，减轻运维工作量，回避风险。另外，本实施例中连接结构，大大提高了连接的可靠性，还具有安装简便、施工迅速、成本低廉的特点，具有更为广泛的适应性。综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

权利要求：1.一种管状构件间的连接结构，其特征在于，包括位于上方的上连接管1和位于下方的下连接管2，所述下连接管2的上端插在上连接管1的下端中，所述上连接管1上设有上连接孔11，所述下连接管2上设有下连接孔21，所述上连接孔11和下连接孔21在上下方向上的位置相对应，所述上连接孔11中安装有连接块3，且所述连接块3也嵌在下连接孔21中。2.根据权利要求1所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述连接块3包括位于上方的上连接块31、位于下方的下连接块32、及位于上连接块31和下连接块32之间的中间楔块33，所述中间楔块33能推动上连接块31和下连接块32相互远离。3.根据权利要求2所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述中间楔块33有两个，当两个中间楔块33相互靠近时，能推动上连接块31和下连接块32相互远离。4.根据权利要求3所述管状构件间的连接结构，其特征在于，两个中间楔块33通过螺栓34相连接。5.根据权利要求3所述管状构件间的连接结构，其特征在于，两个中间楔块33沿下连接管2的径向依次分布，当两个中间楔块33沿下连接管2的径向相互靠近时，将推动上连接块31和下连接块32相互远离。6.根据权利要求3所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述上连接块31的下表面设有两个上斜面311，两个上斜面311呈倒八字形，两个中间楔块33的上表面分别与两个上斜面311相贴合。7.根据权利要求3所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述下连接块32的上表面设有两个下斜面321，两个下斜面321呈八字形，两个中间楔块33的下表面分别与两个下斜面321相贴合。8.根据权利要求2所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述连接块3还包括挡板。9.根据权利要求1所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述上连接管1的下端设有上连接部12，所述上连接孔11位于上连接部12上，所述上连接部12上设有定位凹槽121，所述下连接管2的上端嵌在定位凹槽121中。10.根据权利要求1所述管状构件间的连接结构，其特征在于，所述下连接孔21有多个，全部下连接孔21沿下连接管2的周向均匀分布。11.一种用于实现如权利要求1至10任一项所述管状构件间的连接结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将上连接管1与上管状构件进行固接，并将下连接管2与下管状构件进行固接；S2、将上管状构件及上连接管1吊起，并使下连接管2的上端插入上连接管1的下端中，且上连接孔11和下连接孔21在上下方向上的位置相对应；S3、将连接块3装入上连接孔11中，且连接块3嵌在下连接孔21中。

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