CN112895113B - 一种多功能预应力混凝土管及其制作方法 - Google Patents

一种多功能预应力混凝土管及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及混凝土管的制作技术领域，具体为一种多功能预应力混凝土管及其制作方法，包括模具底座，模具底座的下端设置有承压底座，模具底座的上端同心竖直套接安装有内衬管和外管，有益效果为：本发明通过设置在预应力钢丝的上下两端设置有连接片，从而实现对预应力钢丝延伸力和缠绕力的拉伸调节，配合中间圆环、上接口圆环和下接口圆环实现对拉伸位置进行固定，从而减小对预应力钢丝的生产精度要求，通过控制钢筒的长度和中间圆环的位置即可达到便捷的预应力调节；通过设置脱模内腔和承压底座之间的挤压配合，从而达到对浇筑完成后的预应力混凝土管进行挤压脱模，通过预应力混凝土管的自身重力转换为脱模的挤压力，实现快速脱模的目的。

Description

一种多功能预应力混凝土管及其制作方法
技术领域
本发明涉及混凝土管的制作技术领域，具体为一种多功能预应力混凝土管及其制作方法。
背景技术
预应力钢筒混凝土管是指在带有钢筒的高强混凝土管芯上缠绕环向预应力钢丝，再在其上喷制致密的水泥砂浆保护层而制成的输水管。它是由薄钢板、高强钢丝和混凝土构成的复合管材，它充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、耐腐蚀性能，具有高密封性、高强度和高抗渗的特性。
现有的预应力钢筒混凝土管的预应力是通过缠绕在钢筒外壁的预应力钢丝控制的，然而预应力钢丝产生的预应力时固定的，难以实现调节，且现有的预应力钢筒混凝土管在制作过程中缺少脱模装置，从而导致浇筑完成后的脱模对外壁造成较大的损伤。
为此提供一种多功能预应力混凝土管及其制作方法，以解决预应力钢筒混凝土管的预应力调节问题和制作脱模问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能预应力混凝土管及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多功能预应力混凝土管，包括模具底座，所述模具底座的下端设置有承压底座，模具底座的上端同心竖直套接安装有内衬管和外管，模具底座的下端面设置有左右对称的一对脱模内腔，所述承压底座滑动插接在模具底座的下端，承压底座的上端与脱模内腔相对应的位置竖直焊接有顶杆，所述内衬管的中间内腔设置为中空内腔，内衬管和外管的上端设置有进料端盖，内衬管和外管之间的间隙内设置有上下对称的一对同心套接的钢筒，所述中空内腔的下端固定安装有拉环，所述拉环上设置有拉链，所述钢筒的外壁缠绕有致密的预应力钢丝，上下对称的一对钢筒的中间连接端面设置有中间圆环，钢筒内壁与内衬管外壁之间设置为混凝土内衬层，钢筒的外壁与外管的内壁之间的间隙设置为混凝土保护层，所述混凝土保护层的上下两端分别设置有上接口圆环和下接口圆环，所述进料端盖的上端与混凝土保护层、混凝土内衬层上端端口相对应的位置均竖直安装有进料管；
所述上接口圆环安装在钢筒和外管之间间隙的上端，下接口圆环的下端设置有螺纹孔，下接口圆环套接在钢筒和外管之间的间隙下端，且下接口圆环的下端竖直安装有挤压杆，所述挤压杆的下端延伸至脱模内腔中，挤压杆的下端套接有限位螺母，所述预应力钢丝的上下两端均固定焊接有向外侧横向延伸的连接片，且上下对称的一对预应力钢丝端部的连接片分别螺钉安装在中间圆环、上接口圆环和下接口圆环上，所述脱模内腔的左右两侧对称设置有升降内腔，脱模内腔的下端滑动安装有挤压弧板，所述升降内腔的下端螺钉安装有限位插条，升降内腔中设置有套杆，所述挤压弧板的下端正对顶杆，挤压弧板的上端竖直焊接有挤压柱，所述挤压柱的上端正对挤压杆，所述挤压杆的上端螺纹转动安装在螺纹孔中。
优选的，所述进料端盖的下端外壁和外管的圆弧外壁之间均固定焊接有上下对称的一对耳座，上下对称的一对所述耳座之间通过锁紧螺栓固定连接。
优选的，所述拉链的上端贯穿进料端盖并延伸至进料端盖的上端，拉链的下端挂接在拉环上，拉链的上端端部设置有吊环。
优选的，所述中间圆环卡接在上下对称的一对钢筒之间，中间圆环位于混凝土保护层和混凝土内衬层的横向端面上均设置有圆周阵列分布的贯穿孔。
优选的，所述挤压弧板的左右两侧对称设置有滑块，所述滑块滑动套接在套杆的外壁，且滑块的上端设置有弹簧。
优选的，所述弹簧套接在套杆的外壁，弹簧的上端抵在升降内腔的上端内壁，弹簧的下端抵在滑块的上端面。
优选的，所述模具底座的左右两侧对称设置有上下贯穿的一对导向孔，所述承压底座的上端左右两侧竖直焊接有导向杆，所述导向杆滑动插接在导向孔内。
优选的，一种多功能预应力混凝土管的制作方法，该制作方法包含以下步骤：
步骤一：加强环安装，将钢筒同心套接，然后将下接口圆环套接在钢筒和外管之间的间隙下端，通过限位螺母对挤压杆的限定，达到固定下接口圆环的目的，通过上下钢筒的挤压实现中间圆环的安装，通过与连接片的螺钉连接，实现中间圆环和上接口圆环的位置固定，同时定量拉伸缠绕状态的预应力钢丝；
步骤二：密封进料，通过耳座实现进料端盖的安装，利用进料管实现对混凝土保护层、混凝土内衬层填充致密的混凝土；
步骤三：挤压脱模，待步骤二中混凝土凝固后，通过吊机对吊环的挂接提升，将模具底座滑动插接在承压底座上，然后取下进料端盖和限位螺母，在重力的作用下，顶杆带动挤压弧板上升，使得挤压柱向上顶起挤压杆，从而实现下接口圆环、混凝土保护层、混凝土内衬层和上接口圆环的向上顶出，达到脱模的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置在预应力钢丝的上下两端设置有连接片，从而实现对预应力钢丝延伸力和缠绕力的拉伸调节，配合中间圆环、上接口圆环和下接口圆环实现对拉伸位置进行固定，从而减小对预应力钢丝的生产精度要求，通过控制钢筒的长度和中间圆环的位置即可达到便捷的预应力调节；
2.本发明通过设置脱模内腔和承压底座之间的挤压配合，从而达到对浇筑完成后的预应力混凝土管进行挤压脱模，通过预应力混凝土管的自身重力转换为脱模的挤压力，实现快速脱模的目的，大大提高了生产效率和脱模质量。
附图说明
图1为本发明的生产浇筑结构示意图；
图2为图1中A处结构放大图；
图3为图1中B处结构放大图；
图4为本发明的浇筑成型后预应力混凝土管结构示意图。
图中：1、模具底座；2、承压底座；3、内衬管；4、外管；5、中空内腔；6、拉链；7、吊环；8、拉环；9、进料端盖；10、钢筒；11、混凝土保护层；12、混凝土内衬层；13、预应力钢丝；14、中间圆环；15、贯穿孔；16、上接口圆环；17、耳座；18、导向杆；19、顶杆；20、导向孔；21、锁紧螺栓；22、下接口圆环；23、挤压杆；24、限位螺母；25、挤压弧板；26、升降内腔；27、套杆；28、弹簧；29、限位插条；30、挤压柱；31、进料管；32、连接片；33、螺纹孔；34、滑块；35、脱模内腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
一种多功能预应力混凝土管，包括模具底座1，模具底座1的下端设置有承压底座2，模具底座1的上端同心竖直套接安装有内衬管3和外管4，内衬管3和外管4之间的间隙内设置有上下对称的一对同心套接的钢筒10，下接口圆环22套接在钢筒10和外管4之间的间隙下端，且下接口圆环22的下端竖直安装有挤压杆23，挤压杆23的下端延伸至脱模内腔35中，挤压杆23的下端套接有限位螺母24，利用挤压杆23和限位螺母24的配合，实现对下接口圆环22的位置固定。
钢筒10内壁与内衬管3外壁之间设置为混凝土内衬层12，钢筒10的外壁与外管4的内壁之间的间隙设置为混凝土保护层11，混凝土保护层11的上下两端分别设置有上接口圆环16和下接口圆环22，下接口圆环22的下端设置有螺纹孔33，挤压杆23的上端螺纹转动安装在螺纹孔33中，利用螺纹孔33实现挤压杆23与下接口圆环22之间的固定连接。
上下对称的一对钢筒10的中间连接端面设置有中间圆环14，中间圆环14卡接在上下对称的一对钢筒10之间，中间圆环14位于混凝土保护层11和混凝土内衬层12的横向端面上均设置有圆周阵列分布的贯穿孔15，利用贯穿孔15实现混凝土保护层11和混凝土内衬层12上下内腔的连通，同时利用上下对称的一对钢筒10实现中间圆环14的位置限定。
钢筒10的外壁缠绕有致密的预应力钢丝13，上接口圆环16安装在钢筒10和外管4之间间隙的上端，预应力钢丝13的上下两端均固定焊接有向外侧横向延伸的连接片32，且上下对称的一对预应力钢丝13端部的连接片32分别螺钉安装在中间圆环14、上接口圆环16和下接口圆环22上，通过与连接片32的螺钉连接，实现中间圆环14、上接口圆环16和下接口圆环22的位置固定。
内衬管3和外管4的上端设置有进料端盖9，进料端盖9的下端外壁和外管4的圆弧外壁之间均固定焊接有上下对称的一对耳座17，上下对称的一对耳座17之间通过锁紧螺栓21固定连接，利用耳座17和锁紧螺栓21的配合，实现进料端盖9与外管4的连接。
进料端盖9的上端与混凝土保护层11、混凝土内衬层12上端端口相对应的位置均竖直安装有进料管31，通过进料管31实现对混凝土保护层11和混凝土内衬层12中填充致密的混凝土，从而形成完整的预应力混凝土管。
模具底座1的下端面设置有左右对称的一对脱模内腔35，脱模内腔35的左右两侧对称设置有升降内腔26，脱模内腔35的下端滑动安装有挤压弧板25，升降内腔26的下端螺钉安装有限位插条29，升降内腔26中设置有套杆27，挤压弧板25的左右两侧对称设置有滑块34，滑块34滑动套接在套杆27的外壁，且滑块34的上端设置有弹簧28，弹簧28套接在套杆27的外壁，弹簧28的上端抵在升降内腔26的上端内壁，弹簧28的下端抵在滑块34的上端面，利用滑块34与套杆27的滑动套接，实现挤压弧板25的滑动安装，利用弹簧28实现对挤压脱模力进行缓冲。
承压底座2滑动插接在模具底座1的下端，模具底座1的左右两侧对称设置有上下贯穿的一对导向孔20，承压底座2的上端左右两侧竖直焊接有导向杆18，导向杆18滑动插接在导向孔20内，利用导向杆18与导向孔20的位置插接，实现模具底座1在承压底座2上端精确位置安装。
内衬管3的中间内腔设置为中空内腔5，中空内腔5的下端固定安装有拉环8，拉环8上设置有拉链6，拉链6的上端贯穿进料端盖9并延伸至进料端盖9的上端，拉链6的下端挂接在拉环8上，拉链6的上端端部设置有吊环7，利用吊机对吊环7的提升，使得制作装置整体吊起，进而使得模具底座1插接在承压底座2上。
承压底座2的上端与脱模内腔35相对应的位置竖直焊接有顶杆19，挤压弧板25的下端正对顶杆19，挤压弧板25的上端竖直焊接有挤压柱30，挤压柱30的上端正对挤压杆23，在预应力混凝土管和模具的自身重力作用下，使得顶杆19带动挤压弧板25上升，使得挤压柱30向上顶起挤压杆23，从而实现下接口圆环22、混凝土保护层11、混凝土内衬层12和上接口圆环16的向上顶出，达到脱模的目的，大大提高了生产效率和脱模质量。
一种多功能预应力混凝土管的制作方法，该制作方法包含以下步骤：
步骤一：加强环安装，将钢筒10同心套接，然后将下接口圆环22套接在钢筒10和外管4之间的间隙下端，通过限位螺母24对挤压杆23的限定，达到固定下接口圆环22的目的，通过上下钢筒10的挤压实现中间圆环14的安装，通过与连接片32的螺钉连接，实现中间圆环14和上接口圆环16的位置固定，同时定量拉伸缠绕状态的预应力钢丝13；
步骤二：密封进料，通过耳座17实现进料端盖9的安装，利用进料管31实现对混凝土保护层11、混凝土内衬层12填充致密的混凝土；
步骤三：挤压脱模，待步骤二中混凝土凝固后，通过吊机对吊环7的挂接提升，将模具底座1滑动插接在承压底座上，然后取下进料端盖9和限位螺母24，在重力的作用下，顶杆19带动挤压弧板25上升，使得挤压柱30向上顶起挤压杆23，从而实现下接口圆环22、混凝土保护层11、混凝土内衬层12和上接口圆环16的向上顶出，达到脱模的目的。
工作原理：首先利用挤压杆23和限位螺母24的配合，实现对下接口圆环22的位置固定，利用贯穿孔15实现混凝土保护层11和混凝土内衬层12上下内腔的连通，同时利用上下对称的一对钢筒10实现中间圆环14的位置限定，通过与连接片32的螺钉连接，实现中间圆环14、上接口圆环16和下接口圆环22的位置固定，同时实现对预应力钢丝13延伸力和缠绕力的拉伸调节，配合中间圆环14、上接口圆环16和下接口圆环22实现对拉伸位置进行固定，从而减小对预应力钢丝13的生产精度要求，通过控制钢筒10的长度和中间圆环14的位置即可达到便捷的预应力调节。
然后利用耳座17和锁紧螺栓21的配合，实现进料端盖9与外管4的连接，通过进料管31实现对混凝土保护层11和混凝土内衬层12中填充致密的混凝土，从而形成完整的预应力混凝土管，利用滑块34与套杆27的滑动套接，实现挤压弧板25的滑动安装，利用弹簧28实现对挤压脱模力进行缓冲，利用吊机对吊环7的提升，使得制作装置整体吊起，进而使得模具底座1插接在承压底座2上，利用导向杆18与导向孔20的位置插接，实现模具底座1在承压底座2上端精确位置安装，在预应力混凝土管和模具的自身重力作用下，使得顶杆19带动挤压弧板25上升，使得挤压柱30向上顶起挤压杆23，从而实现下接口圆环22、混凝土保护层11、混凝土内衬层12和上接口圆环16的向上顶出，达到脱模的目的，大大提高了生产效率和脱模质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多功能预应力混凝土管，包括模具底座(1)，其特征在于：所述模具底座(1)的下端设置有承压底座(2)，模具底座(1)的上端同心竖直套接安装有内衬管(3)和外管(4)，模具底座(1)的下端面设置有左右对称的一对脱模内腔(35)，所述承压底座(2)滑动插接在模具底座(1)的下端，承压底座(2)的上端与脱模内腔(35)相对应的位置竖直焊接有顶杆(19)，所述内衬管(3)的中间内腔设置为中空内腔(5)，内衬管(3)和外管(4)的上端设置有进料端盖(9)，内衬管(3)和外管(4)之间的间隙内设置有上下对称的一对同心套接的钢筒(10)，所述中空内腔(5)的下端固定安装有拉环(8)，所述拉环(8)上设置有拉链(6)，所述钢筒(10)的外壁缠绕有致密的预应力钢丝(13)，上下对称的一对钢筒(10)的中间连接端面设置有中间圆环(14)，钢筒(10)内壁与内衬管(3)外壁之间设置为混凝土内衬层(12)，钢筒(10)的外壁与外管(4)的内壁之间的间隙设置为混凝土保护层(11)，所述混凝土保护层(11)的上下两端分别设置有上接口圆环(16)和下接口圆环(22)，所述进料端盖(9)的上端与混凝土保护层(11)、混凝土内衬层(12)上端端口相对应的位置均竖直安装有进料管(31)；
所述上接口圆环(16)安装在钢筒(10)和外管(4)之间间隙的上端，下接口圆环(22)的下端设置有螺纹孔(33)，下接口圆环(22)套接在钢筒(10)和外管(4)之间的间隙下端，且下接口圆环(22)的下端竖直安装有挤压杆(23)，所述挤压杆(23)的下端延伸至脱模内腔(35)中，挤压杆(23)的下端套接有限位螺母(24)，所述预应力钢丝(13)的上下两端均固定焊接有向外侧横向延伸的连接片(32)，且上下对称的一对预应力钢丝(13)端部的连接片(32)分别螺钉安装在中间圆环(14)、上接口圆环(16)和下接口圆环(22)上，所述脱模内腔(35)的左右两侧对称设置有升降内腔(26)，脱模内腔(35)的下端滑动安装有挤压弧板(25)，所述升降内腔(26)的下端螺钉安装有限位插条(29)，升降内腔(26)中设置有套杆(27)，所述挤压弧板(25)的下端正对顶杆(19)，挤压弧板(25)的上端竖直焊接有挤压柱(30)，所述挤压柱(30)的上端正对挤压杆(23)，所述挤压杆(23)的上端螺纹转动安装在螺纹孔(33)中。
2.根据权利要求1所述的一种多功能预应力混凝土管，其特征在于：所述进料端盖(9)的下端外壁和外管(4)的圆弧外壁之间均固定焊接有上下对称的一对耳座(17)，上下对称的一对所述耳座(17)之间通过锁紧螺栓(21)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能预应力混凝土管，其特征在于：所述拉链(6)的上端贯穿进料端盖(9)并延伸至进料端盖(9)的上端，拉链(6)的下端挂接在拉环(8)上，拉链(6)的上端端部设置有吊环(7)。
4.根据权利要求1所述的一种多功能预应力混凝土管，其特征在于：所述中间圆环(14)卡接在上下对称的一对钢筒(10)之间，中间圆环(14)位于混凝土保护层(11)和混凝土内衬层(12)的横向端面上均设置有圆周阵列分布的贯穿孔(15)。
5.根据权利要求1所述的一种多功能预应力混凝土管，其特征在于：所述挤压弧板(25)的左右两侧对称设置有滑块(34)，所述滑块(34)滑动套接在套杆(27)的外壁，且滑块(34)的上端设置有弹簧(28)。
6.根据权利要求5所述的一种多功能预应力混凝土管，其特征在于：所述弹簧(28)套接在套杆(27)的外壁，弹簧(28)的上端抵在升降内腔(26)的上端内壁，弹簧(28)的下端抵在滑块(34)的上端面。
7.根据权利要求1所述的一种多功能预应力混凝土管，其特征在于：所述模具底座(1)的左右两侧对称设置有上下贯穿的一对导向孔(20)，所述承压底座(2)的上端左右两侧竖直焊接有导向杆(18)，所述导向杆(18)滑动插接在导向孔(20)内。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种多功能预应力混凝土管的制作方法，其特征在于：该制作方法包含以下步骤：
步骤一：加强环安装，将钢筒(10)同心套接，然后将下接口圆环(22)套接在钢筒(10)和外管(4)之间的间隙下端，通过限位螺母(24)对挤压杆(23)的限定，达到固定下接口圆环(22)的目的，通过上下钢筒(10)的挤压实现中间圆环(14)的安装，通过与连接片(32)的螺钉连接，实现中间圆环(14)和上接口圆环(16)的位置固定，同时定量拉伸缠绕状态的预应力钢丝(13)；
步骤二：密封进料，通过耳座(17)实现进料端盖(9)的安装，利用进料管(31)实现对混凝土保护层(11)、混凝土内衬层(12)填充致密的混凝土；
步骤三：挤压脱模，待步骤二中混凝土凝固后，通过吊机对吊环(7)的挂接提升，将模具底座(1)滑动插接在承压底座上，然后取下进料端盖(9)和限位螺母(24)，在重力的作用下，顶杆(19)带动挤压弧板(25)上升，使得挤压柱(30)向上顶起挤压杆(23)，从而实现下接口圆环(22)、混凝土保护层(11)、混凝土内衬层(12)和上接口圆环(16)的向上顶出，达到脱模的目的。
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