一、设计总则与性能目标

• 安全冗余优先：连接件应保证在坍塌、落石、错位等工况下不脱落、不贯穿、不变形失效，纵向具备抗冲击“防冲脱"能力。

  
  

• 快速安拆与可恢复：单处连接操作宜在≤2–3分钟完成，支持反复拆装、运输与洞内转运。

  
  

• 适应偏差与地形：能容忍管材与洞内基面的小偏差与不平整，确保通道连续与通过性。

  
  

• 轻量化与人因：优先轻质构件，减少工人搬运负担；接口过渡平顺，避免尖锐边角。

  
  

• 维护与耐久：连接副应耐腐蚀、耐粉尘、易检查与更换，长期保持可靠夹持与连接刚度。

  
  

二、连接方案优选与适配场景

• 抱箍连接（硬连接）

  
  

• 构造：钢制抱箍+橡胶或衬垫+高强度螺栓；环向均匀夹持管壁。

  
  

• 优点：外观工整、承载可靠、成本适中；在平整路面上安装效率高。

  
  

• 局限：对基面平整度较敏感；洞内长距离曲线段需加密布置与调平。

  
  

• 链条连接（柔性纵向防脱）

  
  

• 构造：U形卡+可伸缩链条+紧固件；链条预留伸缩量，沿管周均匀布置。

  
  

• 优点：对不平整路面/慢弯适应性强，安装快捷，一般连接两管约2分钟；纵向可吸收错位与冲击。

  
  

• 局限：需定期复紧与防锈维护；横向刚度低于硬连接。

  
  

• 对夹式金属件/卡扣（不建议）

  
  

• 问题：对管材外径与壁厚偏差极敏感；成品常见约1%偏心，现场对中困难、易虚紧或应力集中。

  
  

• 法兰连接（特定工况）

  
  

• 优点：标准化、可拆卸、便于与横洞/支洞构件接口；紧固件宜镀锌，对称均匀紧固。

  
  

• 局限：DN800口径法兰成本高、热熔翻边工艺使单次连接耗时可达≈1小时，洞内施工效率偏低。

  
  

• 钢制对插/承插（可选）

  
  

• 优点：现场快接；但应确保纵向有防冲脱措施（如链条/插销），避免坍塌冲击脱开。

  
  

• 选型建议：常规洞段优先“抱箍+链条"组合；长距离慢弯或基面差路段提高链条/抱箍密度；与横洞/设备接口处局部采用法兰过渡以提升系统兼容性

  。

  
  

  
  

三、结构细节与关键尺寸

• 抱箍系统

  
  

• 夹持范围覆盖管壁全高，抱箍宽度与螺栓间距按承载计算确定；内侧设置耐磨/防滑衬垫，既保护高分子管道又提高摩擦握裹。

  
  

• 螺栓采用高强度等级，设置防松措施（双螺母/弹簧垫圈/涂覆型防松胶）；安装时对称、分步、对角均匀预紧。

  
  

• 链条系统

  
  

• 链条有效长度预留伸缩余量（满足路面起伏与慢弯），U形卡与管面接触处加衬垫或采用包角设计，防止局部压伤与应力集中。

  
  

• 纵向布置建议“多点均布"，在接头处、转角处、坡度变化处加密。

  
  

• 法兰与管件

  
  

• 管端可预装法兰，法兰面对中校直，两片法兰垂直于管轴线且相互平行；紧固件配套、方向一致、对称紧固；靠近法兰处设置支吊/固定点以控制跨中挠度与接口受力。

  
  

• 通用细节

  
  

• 管段端部倒角/倒钝，避免装配划伤；接口区设置反光标识与检查窗；所有金属件做防腐（热浸锌/喷涂）

  。

  
  

  
  

四、力学校核与安装控制要点

• 抱箍夹持力：按目标工况（落石冲击、土体侧压力、施工荷载组合）确定所需最小夹持力Fmin；以摩擦传力为主时，满足Fmin ≤ μ·N·n（μ为等效摩擦系数，N为单处螺栓预紧力，n为有效夹持面数量），并进行抱箍与衬垫的应力校核。

  
  

• 链条防脱：按最不利冲击工况进行纵向拉力验算，链条与连接件强度安全系数建议≥2.0；链条布置应使受力均衡，避免单侧集中。

  
  

• 法兰接头：校核螺栓剪拉复合应力与法兰面挤压应力；控制拧紧力矩与位移，避免局部压溃或翘曲。

  
  

• 施工控制：

  
  

• 抱箍安装遵循“对称分步、均匀预紧"，复测对中与端面间隙；

  
  

• 法兰连接遵循“校直—对中—对称紧固"，紧固件宜镀锌，完工后进行拉拔与位移复验；

  
  

• 接口附近设置支承/限位，限制跨中挠度与接口错位

  。

  
  

  
  

五、维护、验收与失效预防

• 例行检查：每日巡查通道连续性与障碍；每周复紧抱箍与链条、检查衬垫磨损与锈蚀；每月进行功能测试（通行、紧固、标识）。

  
  

• 失效预警：螺栓松动/剪切痕、链条伸长/锈蚀、抱箍底板变形/开裂、端部压痕或白化区扩展。

  
  

• 维护与更换：衬垫磨耗至限值即更换；链条达到伸长阈值或裂纹即更换整链；法兰面损伤超标应修复或更换连接副；维护完成后进行复紧与复验，并留存影像与台账。

  
  

• 风险提示：连接件失效可能导致通道脱落与救援失败，重大风险工序须由具备资质的单位设计、安装与验收，并纳入专项施工方案与应急预案管理