CN102089482A - 抗震型钢筋混凝土水密性管道及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗震型钢筋混凝土水密性管道及其施工方法，尤其公开一种在两端具有采用另一种材料的结合构件的钢筋混凝土水密性管道及制造这种水密性管道的方法。为此，本发明在使由横向钢筋和纵向钢筋装配而成的钢筋网位于混凝土里面的公知的钢筋混凝土管道中，在管道成型体的两端具有突出结合构件和凹入结合构件，所述突出结合构件具有结合凸起，所述凹入结合构件具有结合凹槽，前述的突出结合构件和凹入结合构件由物理性质不同于钢筋混凝土的合成树脂精巧地加工成型，使整个管道的外形或厚度保持一致。为了提高这种突出结合构件和凹入结合构件的强度，在其内部内置金属制芯材。

Description

抗震型钢筋混凝土水密性管道及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种抗震型钢筋混凝土水密性管道及其施工方法，尤其涉及一种在两端部具有由高强度合成树脂或再生合成树脂制成的结合构件的钢筋混凝土水密性管道及制造这种水密性管道的方法。

背景技术

众所周知，现有的钢筋混凝土管根据制作方法可分为离心钢筋混凝土管或振动滚压(VR：Vibrated and Roiled)钢筋混凝土管等，利用干式混凝土配合以振动、轴碾压方式进行生产，用作下水道及上水道、农业用水、工业用水管道。

这种公知的管道的问题在于，如图1所示，对于钢筋混凝土管，通过轴环(Collar)接合方式或承插(Socket)接合方式连接，并在接合部或接缝处填充水泥砂浆(Compo Mortar)，但是会发生填充物脱落的现象，难以保持水密性。为此，近来开发的水密方式为使用橡胶圈(Rubber Ring)4作为用于连接钢筋混凝土管的连接部1、2的主要接合材料，并且作为辅助接合材料注入水泥砂浆(Compo Mortar)，由此承受较高的管内水压，但是由于地基没有夯实或基础处理没有做好，或者由于缺乏施工经验，会发生不均匀沉降。

为了防止上部土压力、车辆载荷以及管自重等巨大的集中载荷P直接作用于管道的橡胶圈4，提出了在设置橡胶圈4的同时注入作为辅助接合材料的水泥砂浆，使橡胶圈4只承受水压(水密)，由水泥砂浆承受集中载荷p的接合方法，但是由于存在填充的水泥砂浆因难以承受集中载荷P而破损或者因不均匀沉降而无法实现预期目的的实际情况，因此经常出现管外部的水渗入管内或管内部的水漏到管外等的非正常水流。为此，尤其是为了环保和改善水质，近来正大力进行管道维护工程。

为了解决这种问题，提出了很多的技术方案，其中具有代表性的有韩国登录实用新型公报第333394号(实用新型名称：混凝土管的接合构造，以下称“引用发明1”)和韩国登录特许公报第726736号(发明名称：下水管道连接固定结构物，以下称“引用发明2”)。分别来看的话，引用发明1如图2所示，在通过承插接合(socket joint)方式相连接的各个混凝土管的各插口(spigot)1和各承口2的端部分别设置截面呈“

”型的圆形角铁3、3′，所述两个圆形角铁3、3′之间设有圆环状的密封件4，根据这种结构，土压力等集中载荷P由承口2承受，水密性则由圆环状的密封件4来保证。但是，没能解决以往混凝土管中存在的承口2的损坏问题，而且由于承口2受损以及管道发生扭曲等原因，难以保证水密性。

另外，引用发明2如图3所示，包括：下水管210、210′，其中承口211上形成狭槽212，相邻于狭槽212嵌设有多个嵌入式螺母222，圆形管部213外周缘形成固定槽214，承口211和圆形管部213内周面形成有内台阶部215、215′；内部密封件230，由圆形环231和插入部232形成为一个整体，圆形环231紧贴于内台阶部，插入部232垂直地突出于圆形环231的外周面中心；两个一组的结合环240、240′，插入设置于下水管210的固定槽214，通过螺栓246固定到另一下水管210′的承口211，并通过贯穿结合法兰241的连接孔242的螺栓246和螺母248相结合，且狭缝部243外侧形成外部保护部244而紧贴于承口211外侧，螺栓246贯穿连接孔242′而固定到嵌入式螺母222；垫圈250，位于结合环240、240′内侧，被螺栓246水平贯穿而紧贴固定到承口211的垂直面；底部支撑单元260，紧贴设置于多个下水管210、210′的圆形管部213下部，在其“

”形主体261的中央圆弧面贴附橡胶板267，并且形成沿垂直方向的支撑孔262和沿水平方向的连接孔263，支撑杆270贯穿支撑孔262，连接杆275插入到连接孔263，从而防止晃动。由此，解决了引用发明1所存在的问题，但是却带来了连接结构复杂、因部件数量众多而导致制造成本上升、施工过程复杂且耗时长的问题。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于为解决上述问题而提供一种抗震型钢筋混凝土水密性管道及制造这种水密性管道的方法，该抗震型钢筋混凝土水密性管道具有由高强度合成树脂或再生合成树脂精巧加工的结合构件，该结合构件防止钢筋混凝土水密性管道两端部受损，具有优良的水密性，在最大程度地减小集中载荷的影响的同时可以方便地对水密性管道进行连接施工。

技术方案

为了实现上述目的，本发明在使由横向钢筋和纵向钢筋装配而成的钢筋网位于混凝土里面的公知的钢筋混凝土管道中，在管道成型体的两端具有由突出结合构件和凹入结合构件组成的结合构件，所述突出结合构件具有结合凸起，所述凹入结合构件具有结合凹槽，前述的突出结合构件和凹入结合构件由物理性质不同于钢筋混凝土的材料加工成型，使整个钢筋混凝土管道的外形或厚度保持一致，为了确保水密性，要求利用高强度合成树脂或再生合成树脂精巧地加工成型两端的突出结合构件和凹入结合构件，且为了提高耐久性和抗震性、提高突出结合构件和凹入结合构件的强度，在其内部内置金属制芯材。

另外，本发明在依次实施准备由横向钢筋和纵向钢筋构成的钢筋网，用模板包裹钢筋网周围的模板设置步骤和向模板内部浇注混凝土，整体加热并旋转，利用离心力在使钢筋网位于里面的状态下养护、固化的养护步骤的公知的制造钢筋混凝土水密性管道的方法中，实施成型步骤以及固定步骤，所述成型步骤为在形成结合构件时于模具内侧放置金属制芯材，利用高压在其型腔中注满熔融树脂，待冷却之后脱模而形成突出结合构件和凹入结合构件的步骤，所述固定步骤为将形成的突出结合构件和凹入结合构件固定到准备好的钢筋网两端的步骤，然后，如同前述的钢筋混凝土水密性管道制造方法，依次实施用模板包裹其周围的模板设置步骤和养护步骤；或者，如同前述的钢筋混凝土水密性管道的制造方法，依次实施用模板包裹其周围的模板设置步骤和养护步骤而制作中间部分的钢筋混凝土水密性管道，然后依次实施在所述钢筋混凝土水密性管道的两端上所突出形成的钢筋网上固定金属制芯材的延长杆的固定步骤以及成型步骤，该成型步骤为设置包裹两端的钢筋网和芯材并用于形成使管道的串行连接变为可能的结合构件的成型模具，然后利用高压在其型腔中注满熔融树脂，待冷却之后脱模而形成突出结合构件和凹入结合构件。

有益效果

如上所述，本发明将由高强度合成树脂或再生合成树脂精巧成型加工的结合构件形成在钢筋混凝土管的两端，从而对变形和集中载荷的承受能力强，由于结合构件的材质采用抗脆性强、柔性好的合成树脂，因此水密性好，不会因外部冲击而损坏，据此在消除现有的问题的同时可以回收利用废弃的合成树脂。而且，这种抗震型钢筋混凝土水密性管道制造及施工简单，因而具有减少设置时间及费用、易于维护管理的有益效果。

尤其，本发明的结合方式为可以用肉眼确认结合状态、且结合后无法变动的结构，因此可以消除如公知的承插接合方式那样可能在结合后发生的推挤(线性变形或者弯曲等)现象，不存在返工等不便之处，易于进行水密性测试，可以确保高水密性。

附图说明

图1为用于说明现有的钢筋混凝土水密性管道的问题的示意图；

图2为示出引用发明1的结构的剖视图；

图3为示出引用发明2的结构的分解立体图；

图4为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的具体实施例的立体图；

图5为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的具体实施例的分解立体图；

图6为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的具体实施例的装配图；

图7、8、9为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的具体实施例的剖视图；

图10为用于说明根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的另一实施例的钢筋网固定方法的分解立体图；

图11为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的另一实施例的立体图；

图12为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的又一实施例的剖视图；

图13为示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土水密性管道的缓冲槽的剖视图。

主要符号说明：

10：混凝土 20：钢筋网

21：横向钢筋 22：纵向钢筋

30：突出结合构件 31：结合凸起

32：突出台 40：凹入结合构件

41：结合凹槽 42：凹入槽

50：芯材 51：延长杆

52：肋拱 53：紧固件

60：凹入部 61：缓冲槽

70：水密圈 71：圈插入槽

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明。

图4示出根据本发明的抗震型钢筋混凝土10水密性管道的具体实施例。

由图可知，在公知的钢筋混凝土10水密性管道中，由横向钢筋21和纵向钢筋22装配而成的钢筋网20位于混凝土10里面，本发明针对这种公知的钢筋混凝土10水密性管道，在管道成型体的两端具有突出结合构件30和凹入结合构件40，突出结合构件30和凹入结合构件40由物理性质不同于钢筋混凝土的高强度合成树脂或再生合成树脂成型，使整个钢筋混凝土管道的外形或厚度保持一致。前述的突出结合构件30和凹入结合构件40，如图7和图8所示，分别具有形成外螺纹的结合凸起31和形成内螺纹的结合凹槽41，通过它们之间的螺纹连接来实现管道的串行连接。当串行连接这种水密性管道时，在各个突出结合构件30和凹入结合构件40的相接的端部上形成的圈插入槽71之间设置规格稍大于圈插入槽71的弹性材质的水密圈70。在相面对的突出结合构件30的圈插入槽71和凹入结合构件40的圈插入槽71中的某一侧圈插入槽71中设置水密圈70，然后旋转要结合的水密性管道进行连接，则水密圈70插入到相反侧的圈插入槽71中，且水密圈70朝水密性管道的前进方向受压，从而提高结合部分的水密性。

尤其，与通过公知的承插(Socket)接合或轴环(Collar)接合方式相结合的现有的管道在发生震动或变形时容易发生脱离而导致漏水相比，本发明的突出结合构件30和凹入结合构件40的连接结构防止连接部脱离或脱落，从而防止漏水，因此具有优良的抗震性能。

以下，按照各个组成要素进行具体说明。如图8所示，前述的由高强度合成树脂或再生合成树脂成型而成的突出结合构件30和凹入结合构件40，在各个结合构件30、40内部内置用于提高抗震性或耐久性或者强度的金属制芯材50，以承受上部土压力、车辆载荷以及管自重等巨大的集中载荷。为了进一步提高这种芯材50的强度，如图9所示，可以在芯材50上形成肋拱52。

并且，为了将这种具有高强度的芯材50直接连接到钢筋混凝土管10而形成水密性管道，如图5所示，在芯材50上形成与其一体成型、且突出到外部的、与芯材50用相同的金属材料制成的延长杆51，并且如图6所示，焊接延长杆51和钢筋混凝土管10的钢筋网20而将两者连接为一个整体，因此可以将材质互不相同的钢筋混凝土管10和突出结合构件30及凹入结合构件40连接结合。此时，如图8所示，可以沿着结合方向在突出结合构件30和凹入结合构件40的侧面进一步形成凹入部60，使进行管道成型时浇注的混凝土10填入到该凹入部60中，由此提高结合性能及水密性。

或者，如图10所示，在由高强度合成树脂或再生合成树脂成型而成的突出结合构件30和凹入结合构件40的与钢筋网20连接的连接面上形成紧固件53，这种突出结合构件30和凹入结合构件40的紧固件53的连接，是通过将钢筋网20两侧末端的纵向钢筋22插入到紧固件53与各突出结合构件30和凹入结合构件40的内侧缝隙中或者将横向钢筋21分别嵌入到成对突出的紧固件53之间的槽中，并以焊接等方法紧固而装配以使其不发生分离。

这种突出结合构件30和凹入结合构件40的结合如前所述可以使用螺纹连接。作为又一实施例，如图11所示，在突出结合构件30的结合凸起31和凹入结合构件40的结合凹槽41上以均匀间隔交叉形成突出台32和凹入槽42，使得突出台32和凹入槽42可以相互啮合而实现插入旋转连接，从而将形成有这种突出台32和凹入槽42的突出结合构件30和凹入结合构件40进行嵌入使其相啮合之后，朝一方旋转要连接的钢筋混凝土管道，即可实现管道的串行连接。

另外，如图12所示，前述的突出结合构件30的结合凸起31和凹入结合构件40的结合凹槽41在各个结合凸起31和结合凹槽41的末端形成突出台32，并在其后面形成凹入槽42，以便能够在插入之后相互直接接合。沿着结合凹槽41相对这种结合凸起31的连接行进方向的相反方向以公知的连接方法推动将要连接的水密性管道或者从已连接的水密性管道利用牵引机构拉动将要连接的水密性管道，由此突出结合构件30插入到凹入结合构件40，随之各个突出台32与对应的凹入槽42相啮合，从而可以通过直接接合实现结合固定。

另外，如图1所示，在铺设作为刚性构造体的现有钢筋混凝土管时，若发生不均匀沉降引起的细微的管道线性变形(下垂)或者弯曲，则连接部边缘应力集中，可能会导致水密圈变形而引起漏水，或者导致连接部边缘发生龟裂和破损而引起水密性降低。因此，如图13所示，在由比刚性的钢筋混凝土抗脆性更强、柔性更好的材料——合成树脂构成的突出结合构件30和凹入结合构件40的内侧及外侧表面形成连续环形式的缓冲槽61，由此可以吸收连接部位的冲击和应力，并防止因线性变形而发生的结合构件的变形。

制造如上所述的根据本发明的抗震型钢筋混凝土10水密性管道的方法，在公知的钢筋混凝土10水密性管道的制造方法的基础上，还包括在合成树脂成型模具内侧放置金属制芯材50，利用高压在其型腔中注满熔融树脂，待冷却之后脱模而形成突出结合构件30和凹入结合构件40的成型步骤，以及将形成的突出结合构件30和凹入结合构件40固定到准备好的钢筋网20两端的固定步骤。所述公知的钢筋混凝土10水密性管道的制造方法包括依次实施的如下步骤：准备由横向钢筋21和纵向钢筋22构成的钢筋网20，用模板包裹钢筋网20周围的模板设置步骤；向模板内部浇注一定量的混凝土10，整体加热并旋转，利用离心力在使钢筋网20位于里面的状态下养护(curing)、固化的养护步骤；补充性地完成管道的两端连接部的加工步骤。可以在实施上述成型步骤和固定步骤之后，如同前述的公知的钢筋混凝土10水密性管道的制造方法，依次实施用模板包裹固定有所形成的突出结合构件30和凹入结合构件40的钢筋网20的周围的模板设置步骤和养护步骤而制造根据本发明的抗震型钢筋混凝土10水密性管道。

而且，与此相反，可以通过依次实施在预先按照以往方法依次实施模板设置步骤和养护步骤而制造出的公知的钢筋混凝土10水密性管道的两端上所突出形成的钢筋网20上固定金属制芯材50的延长杆51的固定步骤以及成型步骤而制造根据本发明的抗震型钢筋混凝土10水密性管道，该成型步骤具体为先设置包裹两端的钢筋网20和芯材50并用于形成使管道的串行连接变为可能的结合构件30、40的成型模具，然后利用高压在其型腔中注满熔融树脂，待冷却之后脱模而形成突出结合构件30和凹入结合构件40。

此时，前述的固定步骤可以如图4至图6所示，通过用铁丝将从芯材50延伸而向外突出的延长杆51固定到钢筋网20的两端，或者通过利用点焊将从芯材50延伸而向外突出的延长杆51焊接到钢筋网20的两端来将突出结合构件30和凹入结合构件40固定到钢筋网20的方式来实施。或者，可以如图10所示，通过将钢筋网20两侧末端的纵向钢筋22插入到紧固件53与突出结合构件30和凹入结合构件40的内侧缝隙中或将横向钢筋21分别嵌入到成对突出的紧固件53之间的槽中而固定的方式来实施前述的固定步骤。

据此制造的抗震型钢筋混凝土10水密性管道通过施工装备搬运到施工现场，摆放成各个管道的突出结合构件30和凹入结合构件40互相面对的状态，并旋转要连接的管道或使要连接的管道前移而实现连接，从而可以方便地进行下水管等的施工。尤其，本发明的结合方式为可以用肉眼确认结合状态，且结合后无法变动的结构。

Claims (17)

1.一种抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于在使由横向钢筋和纵向钢筋装配而成的钢筋网位于混凝土里面的公知的钢筋混凝土管道中，

在管道成型体的两端具有由突出结合构件和凹入结合构件组成的结合构件，且所述突出结合构件具有结合凸起，所述凹入结合构件具有结合凹槽，

前述的管道两端的突出结合构件和凹入结合构件由物理性质不同于钢筋混凝土的合成树脂加工成型，使整个管道的外形或厚度保持一致。

2.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的突出结合构件的结合凸起上形成外螺纹，前述的凹入结合构件的结合凹槽上形成内螺纹，以进行螺纹连接。

3.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的突出结合构件的结合凸起和凹入结合构件的结合凹槽通过以均匀间隔相互交叉形成的突出台和凹入槽相互啮合而实现插入旋转连接。

4.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的突出结合构件的结合凸起和凹入结合构件的结合凹槽在各个结合凸起和结合凹槽的末端形成突出台，并在其后面形成凹入槽，以在插入时相互啮合而实现直接接合，从而能够相互插入而实现直接接合。

5.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的突出结合构件和凹入结合构件在其内部内置金属制芯材。

6.如权利要求5所述的钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的芯材上形成肋拱。

7.如权利要求5所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于在前述的芯材上形成与其一体成型、且突出到外部的延长杆。

8.如权利要求7所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的延长杆焊接到混凝土里面的钢筋网。

9.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于前述的突出结合构件和凹入结合构件与管道成型体相连接的连接面形成凹入部，使进行管道成型时浇注的混凝土填入到该凹入部中。

10.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于在前述的突出结合构件和凹入结合构件与钢筋网连接的连接面上形成用于以插入方式装配钢筋网的纵向钢筋和横向钢筋的紧固件。

11.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于在前述的突出结合构件和凹入结合构件的两端相接的水密部两侧的各面上形成圈插入槽，在其空间中设置规格稍大于圈插入槽的弹性材质的水密圈，该水密圈朝连接进行方向受压。

12.如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道，其特征在于在前述的突出结合构件和凹入结合构件的内侧表面及外侧表面形成朝内部凹陷的环形缓冲槽。

13.制造如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道的方法，其特征在于：

在依次实施准备由横向钢筋和纵向钢筋构成的钢筋网，用模板包裹钢筋网周围的模板设置步骤和向模板内部浇注混凝土，整体加热并旋转，利用离心力在使钢筋网位于里面的状态下养护、固化的养护步骤的公知的制造钢筋混凝土水密性管道的方法中，

实施成型步骤以及固定步骤，所述成型步骤为在形成结合构件时于模具内侧放置金属制芯材，利用高压在其型腔中注满熔融树脂，待冷却之后脱模而形成突出结合构件和凹入结合构件的步骤，所述固定步骤为将形成的突出结合构件和凹入结合构件固定到准备好的钢筋网两端的步骤，

然后，如同前述的钢筋混凝土水密性管道制造方法，依次实施用模板包裹其周围的模板设置步骤和养护步骤。

14.制造如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道的方法，其特征在于：

在依次实施准备由横向钢筋和纵向钢筋构成的钢筋网，用模板包裹钢筋网周围的模板设置步骤和向模板内部浇注混凝土，整体加热并旋转，利用离心力在使钢筋网位于里面的状态下养护、固化的养护步骤的公知的制造钢筋混凝土水密性管道的方法中，

如同前述的钢筋混凝土水密性管道制造方法，依次实施用模板包裹其周围的模板设置步骤和养护步骤而制作中间部分的钢筋混凝土水密性管道之后，

依次实施在所述钢筋混凝土水密性管道的两端上所突出形成的钢筋网上固定金属制芯材的延长杆的固定步骤以及成型步骤，该成型步骤为设置包裹两端的钢筋网和芯材并用于形成使管道的串行连接变为可能的结合构件的成型模具，然后利用高压在其型腔中注满熔融树脂，待冷却之后脱模而形成突出结合构件和凹入结合构件。

15.如权利要求13或14所述的制造如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道的方法，其特征在于：

前述的固定步骤为利用点焊将从芯材延伸而向外突出的延长杆焊接到钢筋网的两端，由此将突出结合构件和凹入结合构件固定到钢筋网的步骤。

16.如权利要求13或14所述的制造如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道的方法，其特征在于：

前述的固定步骤为将钢筋网两端所突出的纵向钢筋的末端插入到突出结合构件和凹入结合构件的紧固件而进行固定的步骤。

17.如权利要求13或14所述的制造如权利要求1所述的抗震型钢筋混凝土水密性管道的方法，其特征在于：

前述的结合构件由高强度合成树脂或再生合成树脂加工成型。

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