超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管的製作方法

2023-05-21 14:01:11

專利名稱：超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管的製作方法
技術領域：
本發明涉及混凝土管，尤其是一種超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼 纖維混凝土管。
背景技術：
鋼製承插口預應力鋼筒混凝土管是一種抗滲效果較好的輸送液 體的管材，尤其是在給排水領域應用更為廣泛。該管材的結構簡單， 混凝土管芯壁內嵌裝有一鋼筒，該鋼筒的兩端分別與鋼製承口、插口 連接形成了一個密閉的整體，混凝土管芯的外壁纏繞有預應力鋼絲， 增大了該管材抵禦外壓荷載以及內水壓力的能力，另外，在混凝土管 芯外壁還固裝有水泥砂漿以保護預應力鋼絲。目前的鋼製承插口預應 力鋼筒混凝土管的管芯壁厚是根據國家標準設計的，其厚度應大於管
芯內徑的1/16。管芯設計較厚的主要原因是混凝土管需要承受施工覆 土所致的高外壓荷載以及輸送介質所致的高內水壓力。這種結構的混 凝土管自身重量較重，原材料成本較高，製作時間較長，需要大噸位 的吊裝起重設備安裝，為此大大提高了混凝土管的運輸成本和施工成 本。

發明內容
本發明的 目的在於克服現有技術的不足，提供一種超薄鋼製承插 口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，該混凝土管結構設計科學合理，節約 原材料，管芯壁厚較薄，抗滲、抗裂性較好，吊裝、運輸方便，施工 成本較低。
本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的 一種超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，由承口 、插口 、 縱筋、鋼纖維混凝土管芯、預應力鋼絲、保護層構成，其中承口與插 口分別同軸固裝在鋼纖維混凝土管芯的兩端，預應力鋼絲纏繞在保護 層下的鋼纖維混凝土管芯外壁上，其中
(1) .縱筋嵌裝在鋼纖維混凝土管芯內且其兩端分別固裝在承口與 插口上；
(2) .鋼纖維混凝土管芯壁厚d與該管芯內徑D的比值為P，且1/60 《Kl/32;(S).預應力鋼絲的螺距為⑥mm，該預應力鋼絲直徑為cbmm，且2
而且，所述的預應力鋼絲直徑cj)的取值範圍為3《4)《10。 而且，所述的插口外壁在徑向上同軸制有2 3密封槽。 而且，所述的縱筋為N根同軸均布嵌裝在鋼纖維混凝土管芯內， 且其兩端分別固裝在承口與插口上，N的取值範圍為1《N《50。 而且，所述的保護層為水泥砂槳。 本發明的優點和有益效果為-
1. 本混凝土管的鋼纖維混凝土管芯由鋼纖維混凝土一次澆注成 型，鋼纖維混凝土管芯內嵌裝有縱筋，其外壁纏繞有預應力鋼絲，使 整個管材具有較好的抵禦外壓荷載的能力，並且抗裂性較好。
2. 本混凝土管科學設計了管芯的厚度，充分利用鋼纖維混凝土、 縱筋以及預應力鋼絲的特性，不僅使整個鋼纖維混凝土管芯壁厚減少 到整管內徑的1/32以下，而且管材重量也僅為同口徑現有管材的1/2 至3/4，大大地降低了管材的運輸成本、安裝成本以及輔路鋪設成本， 解決了現有大口徑管材起重難的問題。
3. 本混凝土管也採用柔性承插口結構，具有良好的接頭閉水性， 並且施工操作簡便；由於本管材管壁較薄，管體自身重量較輕，在一 定程度上也提高了抵抗不均勻沉降的能力。
4. 本發明結構設計科學合理，節約原材料，管芯壁厚較薄，抗滲、 抗裂性較好，是一種吊裝、運輸方便且施工成本較低的超薄鋼製承插 口預應力縱筋鋼纖維混凝土管。


圖l為本發明的結構示意圖； 圖2為圖1的A-A向截面放大圖； 圖3為圖1的B-B向截面放大圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
一種超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，由承口7、插 口l、縱筋4、鋼纖維混凝土管芯3、預應力鋼絲5、保護層6構成， 插口外壁在徑向上同軸制有2 3密封槽2，本實施例附圖所示的密 封槽為2個，其中承口與插口分別同軸固裝在鋼纖維混凝土管芯的兩 端，縱筋為N根同軸均布嵌裝在鋼纖維混凝土管芯內，且其兩端分別固裝在承口與插口上，N的取值範圍為1《N《50。本實施例附圖 所示的縱筋為10根，預應力鋼絲纏繞在水泥砂漿保護層下的鋼纖維 混凝土管芯外壁上，其中
(1) .鋼纖維混凝土管芯壁厚d與該管芯內徑D的比值為A且1/60 《1^1/32;
(2) .預應力鋼絲的螺距為(^mm，該預應力鋼絲直徑為小mm，且2
上述預應力鋼絲直徑4)的取值範圍為3《4)《10。 具體實例-
1. 混凝土管，管內徑D: 2000 mm，管芯壁厚d: 40mm，預應力 鋼絲直徑4>: 4mm ，預應力鋼絲螺距@:8 mm。
2. 混凝土管，管內徑D: 2400 mm，管芯壁厚d: 75 mm，預應力 鋼絲直徑4): 6mm ，預應力鋼絲螺距(^:18mm。
3. 混凝土管，管內徑D: 2600mm，管芯壁厚d: 50mm，預應力 鋼絲直徑小10mm，預應力鋼絲螺距⑨:48mm。
本發明的承插口為柔性接口，具有良好的閉水性，即使在地基沉 降的情況下也能有效保障整體管路的密閉性，防止汙水外洩。由於本 發明採用鋼筋混凝土結構，所以能抵禦相當大的外壓荷載，在施工中 覆土深度小，降低了施工的難度、施工造價，且維修維護簡單容易。
本發明的鋼纖維混凝土管芯採用高強度鋼纖維混凝土一次澆注 成型，並且該管芯外壁纏繞的預應力鋼絲的螺距較密，不僅使整個鋼 纖維混凝土管芯壁厚減少到整管內徑的1/32以下，而且在具有同樣 物理性能的情況下，管材重量也僅為同口徑現有管材的1/2至3/4， 例如，DN3600mm的普通混凝土的管芯壁厚230mm，纏絲採用4> 5mm鋼絲纏絲螺距15mm，再加上25mm保護層，每延米重量為7.8 噸；若採用本超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，在將原有 混凝土配比由40MPa調整為60MPa，每方加入70kg鋼纖維，可以將 管芯壁厚調整為70mm，纏絲採用4)5mm鋼絲纏絲螺距10mm，再加 上25mm保護層，每延米重量為2.8噸，重量減輕了 64%。不論在運 輸、裝卸、還是在管道施工中，成本的降低是顯而易見的。
權利要求
1.一種超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，由承口、插口、縱筋、鋼纖維混凝土管芯、預應力鋼絲、保護層構成，其中承口與插口分別同軸固裝在鋼纖維混凝土管芯的兩端，預應力鋼絲纏繞在保護層下的鋼纖維混凝土管芯外壁上，其特徵在於(1).縱筋嵌裝在鋼纖維混凝土管芯內且其兩端分別固裝在承口與插口上；(2).鋼纖維混凝土管芯壁厚d與該管芯內徑D的比值為μ，且1/60≤μ≤1/32；(3).預應力鋼絲的螺距為@mm，該預應力鋼絲直徑為φmm，且2φ≤@≤50。
2. 根據權利要求1所述的超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，其特徵在於所述的預應力鋼絲直徑4)的取值範圍為3《4)《10。
3. 根據權利要求1所述的超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝 土管，其特徵在於所述的插口外壁在徑向上同軸制有2 3密封槽。
4. 根據權利要求1所述的超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，其特徵在於所述的縱筋為N根同軸均布嵌裝在鋼纖維混凝土管芯內，且其兩端分別固裝在承口與插口上，N的取值範圍為l《 N《50。
5. 根據權利要求1所述的超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，其特徵在於所述的保護層為水泥砂漿。
全文摘要
本發明涉及一種超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管，由承口、插口、縱筋、鋼纖維混凝土管芯、預應力鋼絲、保護層構成，其中(1).縱筋嵌裝在鋼纖維混凝土管芯內且其兩端分別固裝在承口與插口上；(2).鋼纖維混凝土管芯壁厚d與該管芯內徑D的比值為μ，且1/60≤μ≤1/32；(3).預應力鋼絲的螺距為@mm，該預應力鋼絲直徑為φmm，且2φ≤@≤50。本發明結構設計科學合理，節約原材料，管芯壁厚較薄，抗滲、抗裂性較好，是一種吊裝、運輸方便且施工成本較低的超薄鋼製承插口預應力縱筋鋼纖維混凝土管。
文檔編號F16L25/00GK101592270SQ20081005328
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月29日 優先權日2008年5月29日
發明者亮 張, 斌 趙 申請人:天津萬聯管道工程有限公司