專利名稱:鋼套筒鋼筋混凝土管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及混凝土管,尤其是一種鋼套筒鋼筋混凝土管。
背景技術(shù):
各種輸水管線經(jīng)常要用到鋼筋混凝土管,其主要原因是其具有較 強的抵御外壓荷載和內(nèi)水壓力能力。雖然在抗壓強度上能夠滿足使用 的要求,但是仍然存在以下缺點l.抗?jié)B性較差;2.管壁較厚,管體 較重;3.運輸和施工成本較高。目前的鋼筋混凝土管的管芯壁厚是根 據(jù)國家標準設計的,其厚度應大于管芯內(nèi)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(zhì)所致的高內(nèi)壓載荷。
經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)一種鋼筋混凝土管材,其在鋼筋混凝土管芯內(nèi)部同軸 鑲嵌一鋼筒,雖然能夠達到很好的抗?jié)B性,但是該鋼筒將混凝土整體 分成了兩個部分,從而降低了鋼筋混凝土管體的整體抗壓性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種管壁薄、重量 輕、抗?jié)B性好,運輸和施工成本較低的鋼套筒鋼筋混凝土管。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種鋼套筒鋼筋混凝土管,由承口、插口、混凝土管芯、鋼筋骨 架、預應力鋼絲以及保護層構(gòu)成,承口與插口分別同軸固裝在混凝土 管芯的兩端,鋼筋骨架同軸嵌裝在混凝土管芯內(nèi),該鋼筋骨架的兩端 固裝在承口與插口上,其特征在于
(1) .混凝土管芯外壁固裝一鋼筒,該鋼筒的外壁固裝保護層且在 鋼筒與保護層之間的鋼筒外壁上纏繞預應力鋼絲;
(2) .混凝土管芯壁厚d與該管芯內(nèi)徑D的比值為P, 1/32《P《 1/16;
(3) .預應力鋼絲的螺距為(gmm,該預應力鋼絲直徑為4)mm, 24>
而且,所述的插口外壁徑向上制有1_3個凹槽。
而且,所述的鋼筋骨架在混凝土管芯內(nèi)同軸由里到外嵌裝l一2層。
而且,所述的鋼筋骨架由N根縱向鋼筋組成,該縱向鋼筋同軸 均布嵌裝在混凝土管芯內(nèi),并且該縱向鋼筋的兩端分別固裝在承口及 插口上,1《N《50。
而且,所述的鋼筋骨架為由環(huán)向鋼筋與縱向鋼筋組成的圓柱形鋼 筋骨架。
而且,所述的保護層為水泥砂漿。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為
1. 本鋼套筒鋼筋混凝土管的管芯外壁固裝有一鋼筒,該鋼筒的兩 端固裝在承口與插口上,增強了管體的抗?jié)B性,并且鋼筒固裝在管芯 外壁,使管芯混凝土成為一體,增強了整個管體的抗壓性。
2. 本鋼套筒鋼筋混凝土管科學設計了管芯的厚度,混凝土管芯采 用高強度混凝土一次澆注成型,且管芯外壁的預應力鋼絲的螺距設計 較密,不僅使整個混凝土管芯壁厚減少到整管內(nèi)徑的1/16以下,而 且管材重量也僅為同口徑現(xiàn)有管材的1/2至2/3,大大地降低了管材 的運輸成本和安裝成本,解決了現(xiàn)有大口徑管材起重運輸難的問題。
3. 本鋼套筒鋼筋混凝土管的鋼筒外壁上纏繞有預應力鋼絲,并且 管芯內(nèi)部嵌裝有鋼筋骨架,增強了整體管材抵御外壓覆土和內(nèi)水壓力 的能力,在同等外壓覆土和內(nèi)水壓力情況下,使整體管芯的壁厚變薄, 減輕整體管材的重量,降低玻璃鋼混凝土管整體施工造價和施工難 度。
4. 本鋼套筒鋼筋混凝土管采用鋼制柔性承插口結(jié)構(gòu),具有良好的 接頭閉水性,并且施工操作簡便;由于本管材管壁較薄,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。
5. 本鋼套筒鋼筋混凝土管的插口外壁徑向上制有l(wèi)一3個凹槽, 每一個凹槽內(nèi)通過安裝耐腐蝕密封膠圈對兩個玻璃鋼混凝土管之間 的接口進行密封,該膠圈安裝方便,并且即使當玻璃鋼混凝土管整體 發(fā)生沉降時,也能保證整條管線的密封性。
6. 本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單、設計科學合理,管壁薄、重量輕、抗?jié)B 性好,運輸和施工成本較低,是一種創(chuàng)新性較高的鋼套筒鋼筋混凝土 管。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(fā)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(fā)明的保護范圍。
本鋼套筒鋼筋混凝土管,由承口 8、插口 1、混凝土管芯3、鋼 筋骨架4、預應力鋼絲6、保護層7構(gòu)成,其中承口與插口分別同軸 固裝在混凝土管芯的兩端,在混凝土管芯內(nèi)同軸置有鋼筋骨架,該鋼 筋骨架是由縱向鋼筋與環(huán)向鋼筋組成的圓柱形鋼筋骨架,也可以是如 本實施例附圖中所示的N根縱向鋼筋形式,1《N《50 (附圖中的縱 向鋼筋數(shù)量為30根,其縱向鋼筋數(shù)量可根據(jù)需要設置),該縱向鋼筋 同軸均布在混凝土管芯內(nèi)且其兩端分別固裝于承口與插口上。該插口 外壁徑向上可以制有1一3個凹槽2(本實施例附圖所示為兩個凹槽), 其中該混凝土管芯外壁同軸固裝一鋼筒5,該鋼筒的外壁固裝有水泥砂槳保護層且在鋼筒的外壁與水泥砂漿保護層之間的鋼筒上纏繞預 應力鋼絲,并且該混凝土管芯的壁厚d與該管的管徑D的比值為H, 1/32《P《l/16;預應力鋼絲的螺距為@mm,該預應力鋼絲的直徑為 4>mm,其中2 Phi>《@《50,該預應力鋼絲直徑4>的取值范圍為3《Phi《10。
本發(fā)明的鋼筋骨架可以是預應力鋼筋骨架,也可以是非預應力鋼 筋骨架。
具體實例
1. 混凝土管,管內(nèi)徑D: 1200 mm,管芯壁厚d: 40mm,預應力 鋼絲直徑4): 5mm ,預應力鋼絲螺距@:10 mm。
2. 混凝土管,管內(nèi)徑D: 2000 mm,管芯壁厚d: 80mm,預應力 鋼絲直徑小7mm ,預應力鋼絲螺距@:14mm。
3. 混凝土管,管內(nèi)徑D: 2400 mm,管芯壁厚d: 96mm,預應力 鋼絲直徑4): 6 mm ,預應力鋼絲螺距@:18mm。
4. 混凝土管,管內(nèi)徑D: 2600 mm,管芯壁厚d: 104 mm,預應 力鋼絲直徑d): 9mm,預應力鋼絲螺距@:38mm。
本發(fā)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,防止污水外泄。由于本 發(fā)明采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),所以能抵御相當大的外壓荷載,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(fā)明的混凝土管芯采用高強度混凝土一次澆注成型,并且該鋼 筒外壁纏繞的預應力鋼絲的螺距較密,不僅使整個混凝土管芯壁厚減
少到整管內(nèi)徑的1/16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(xiàn)有管材的1/2至2/3,例如,現(xiàn)有口徑為3m, 長度為5m的PCCP管道總重量大約為28噸,而同樣口徑長度的本 發(fā)明管材總重量大約只有17噸,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(quán)利要求
1.一種鋼套筒鋼筋混凝土管,由承口、插口、混凝土管芯、鋼筋骨架、預應力鋼絲以及保護層構(gòu)成,承口與插口分別同軸固裝在混凝土管芯的兩端,鋼筋骨架同軸嵌裝在混凝土管芯內(nèi),該鋼筋骨架的兩端固裝在承口與插口上,其特征在于(1). 混凝土管芯外壁固裝一鋼筒,該鋼筒的外壁固裝保護層且在鋼筒與保護層之間的鋼筒外壁上纏繞預應力鋼絲;(2). 混凝土管芯壁厚d與該管芯內(nèi)徑D的比值為μ,1/32≤μ≤1/16;(3). 預應力鋼絲的螺距為@m(xù)m,該預應力鋼絲直徑為φmm,2φ≤@≤50。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼套筒鋼筋混凝土管,其特征在于所述的插口外壁徑向上制有l(wèi)一3個凹槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼套筒鋼筋混凝土管,其特征在于所 述的鋼筋骨架由N根縱向鋼筋組成,該縱向鋼筋同軸均布嵌裝在混凝土管芯內(nèi),并且該縱向鋼筋的兩端分別固裝在承口及插口上,l《N《50。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼套筒鋼筋混凝土管,其特征在于所述的鋼筋骨架為由環(huán)向鋼筋與縱向鋼筋組成的圓柱形鋼筋骨架。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼套筒鋼筋混凝土管,其特征在于所 述的保護層為水泥砂漿。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼套筒鋼筋混凝土管,由承口、插口、混凝土管芯、鋼筋骨架、預應力鋼絲以及保護層構(gòu)成,承口與插口分別同軸固裝在混凝土管芯的兩端,鋼筋骨架同軸嵌裝在混凝土管芯內(nèi),并且該鋼筋骨架的兩端固裝在承口與插口上,其中在混凝土管芯外壁固裝一鋼筒,該鋼筒的外壁固裝有保護層且在鋼筒的外壁保護層下纏繞預應力鋼絲,并且該混凝土管芯壁厚d與該管芯內(nèi)徑D的比值為μ,且1/32≤μ≤1/16,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(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單、設計科學合理,管壁薄、重量輕、抗?jié)B性好,運輸和施工成本較低,是一種創(chuàng)新性較高的鋼套筒鋼筋混凝土管。
文檔編號F16L21/00GK101373034SQ200710059219
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者亮 張, 斌 趙 申請人:天津萬聯(lián)管道工程有限公司