CN1587773A - 二阶段预应力混凝土输水管和制作方法 - Google Patents

Abstract

一种二阶段预应力混凝土输水管和制作方法，涉及预应力混凝土输水管及其制作方法。该二阶段预应力混凝土输水管包括主要由钢筋骨架和混凝土组成的管本体，所述钢筋骨架包括纵向筋、内环筋和外环筋，在所述钢筋骨架上沿钢筋骨架圆周设置钢绞线。该输水管的制作方法，在通常制管的工艺中增加了下述工艺步骤：①将钢绞线分段沿钢筋骨架圆周绑扎在钢筋骨架上；②将垫板及预埋锚具的预埋件放置在制定的位置焊接，用螺栓固定；③管材强度达到预定强度后通过对钢绞线进行环向张拉向管芯施加应力值；④水压荷载试验合格后切割多余钢绞线，用塑料帽将锚具封好，外部用混凝土将穴槽持平。本发明的管芯施加预应力值均匀可靠，进一步解决预应力钢筋抗腐蚀能力，增强输水管线使用年限。

Description

二阶段预应力混凝土输水管和制作方法

技术领域

本发明涉及预应力混凝土输水管及其制作方法。

背景技术

现有的混凝土输水管主要是自应力和预应力混凝土输水管。自应力一阶段制管法，管芯的应力是靠橡胶水套施加一定的水压力值，相对于应力筋产生应力值，经过蒸汽养护成型。由于自应力管材是依据水压力值的转换应力值，当水压力发生变化时，直接影响到施加管芯的应力值变化，时常出现管材荷载检验过程中产生纵裂，致使无法修补，造成管材报废。

管芯缠丝工艺三阶段制管法，管芯的应力值是靠预应力钢丝加热法，在一定时间一定的长度通电加热350～380℃缠绕在管芯，靠热胀冷缩施加管芯应力值，实践过程由于电压的不稳，电流值变化加热的温度不稳定，时高时低，施加管芯的应力值不稳定，时常在荷载检验过程中，预应力钢丝断裂造成管体开裂，势必对管芯进行第二次缠丝，预应力钢筋时有浪费。

发明内容

本发明的目的在于避免上述不足之处提供一种管芯施加预应力值均匀的二阶段预应力混凝土输水管。

本发明的目的可以这样实现，设计一种二阶段预应力混凝土输水管的制作方法，包括以下步骤：

A、分别制作钢筋骨架中的纵向筋、内环筋和外环筋，将上述制作好的纵向筋、内环筋和外环筋放置环形钢筋编制扣上组合焊接及绑扎；

B、根据管材的工作压力计算出的间距，将钢绞线分段沿钢筋骨架圆周绑扎在钢筋骨架上；

C、将绑扎好钢绞线的钢筋骨架取出放入制管材的钢模内，并将垫板及预埋锚具的预埋件放置在制定的位置焊接，用螺栓固定；

D、将模具吊入振动平台，振动成型，养护，脱模，再养护；

E、管材强度达到预定强度后施加管芯应力值，通过对钢绞线进行环向张拉向管芯施加应力值；

F、施加应力的管材停发1～2小时后，将管材吊入水压试验台，对管体进行水压荷载试验，合格后切割多余钢绞线，用塑料帽将锚具封好，外部用混凝土将穴槽持平。

本发明的目的也可以这样实现，设计一种二阶段预应力混凝土输水管，包括主要由钢筋骨架和混凝土组成的管本体，所述钢筋骨架包括纵向筋、内环筋和外环筋，在所述钢筋骨架上沿钢筋骨架圆周设置钢绞线。

本发明的管芯施加预应力值均匀可靠，进一步解决预应力钢筋抗腐蚀能力，增强输水管线使用年限。

附图说明

图1是本发明较佳实施例之一的示意图。

图2是本发明较佳实施例之一的横向剖面示意图。

具体实施方式  以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、图2所示，一种二阶段预应力混凝土输水管，包括主要由钢筋骨架2和混凝土1组成的管本体，所述钢筋骨架2包括纵向筋21、内环筋22和外环筋23，在所述钢筋骨架2上沿钢筋骨架圆周设置钢绞线3。该结构可以在输水管制作过程中的后期，对管芯补充施加应力值，使管材的应力达到要求的标准。预应力混凝土输水管通常采用承插连接方式，管材的一端为承口，另一端为插口。

所述钢绞线3纵向分段设置在钢筋骨架2的外圆周和内圆周上。钢绞线3分段设置，可以是缠绕一圈，也可以是连续缠绕多圈，如2～8圈。有些是设在钢筋骨架2的外圆周上，有些是设在钢筋骨架2的内圆周上。钢绞线3的设置依据混凝土管的工作压力计算钢绞线3每段之间的距离，并且依据实验过程钢绞线每根缠绕的圈数有多大的阻尼系数而定钢绞线的圈数。钢绞线的直径依据管径大小的不同对应不同，例如钢绞线采用的规格有φ9.13mm、φ12.7mm、φ15.24mm、φ24mm......等等。

所述钢绞线3外部设有塑料层，钢绞线3与塑料层之间加注有防腐油脂。该油脂的作用除了防腐之外，还有在对钢绞线进行张拉时减少钢绞线3与塑料层之间的摩擦。

所述钢绞线3的两端分别设置有锚具4。所述锚具4为圆锥带销，内圆锥体纵向均分为三份，外圆锥体与内圆锥体相配合。预应力筋所用的锚具、夹具和连接器，国家也有相应的标准可供执行。

在管体上设置有穴槽，所述锚具4安置在穴槽内；在钢绞线3张拉完毕后，所述穴槽填满混凝土，混凝土的表面涂抹一层环氧树脂。由于穴槽较浅又是在后用混凝土封平，因此在封平后的穴槽部位涂布环氧树脂进行防水处理。

一种二阶段预应力混凝土输水管的制作方法，包括以下步骤：

A、分别制作钢筋骨架中的纵向筋、内环筋和外环筋，将上述制作好的纵向筋、内环筋和外环筋放置环形钢筋编制扣上组合焊接及绑扎，按通常预应力输水管的方法进行；

B、根据管材的工作压力计算出的间距和缠绕的圈数，将钢绞线分段沿钢筋骨架圆周绑扎在钢筋骨架上；

C、将绑扎好钢绞线的钢筋骨架放入制管材的钢模内，并将垫板5及预埋锚具的预埋件放置在制定的位置焊接，用螺栓固定；

D、按照常规的制管方式，将模具吊入振动平台，振动成型，养护，脱模，再养护；

E、管材强度达到预定强度后施加管芯应力值，通过对钢绞线进行环向张拉向管芯施加应力值；

F、施加应力的管材停发1～2小时后，将管材吊入水压试验台，对管体进行水压荷载试验，合格后切割多余钢绞线，用塑料帽将锚具封好，外部用混凝土将穴槽持平。

所述管材强度达到设计强度90％以上时施加管芯应力值。

所述张拉应力为钢绞线拉应力的65～70％。所述对钢绞线的张拉采用前卡式张拉千斤顶。钢绞线3张拉过程采用前卡式液压千斤顶，使用前，根据缠绕管芯所配的钢绞线3直径，按照钢绞线3的张拉应力范围65～70％的要求，事先在张拉机上将钢绞线张拉应力的70％转换成标定前卡式千斤顶的油压表读数为对应的压力值。

本发明施加管芯应力值直观均匀可靠。当管材荷载检验过程中，发现管芯施加应力值不足时，可实施二次补拉对管芯施加应力值。管材制作过程与钢绞线又是一次振动成型，不但钢绞线的保护层防腐蚀得到改善，而对管材的强度有所提高，使用年限可以提高1/3。工艺简单、易掌握、操作方便。

Claims (10)

1、一种二阶段预应力混凝土输水管，包括主要由钢筋骨架(1)和混凝土(2)组成的管本体，所述钢筋骨架(2)包括纵向筋(21)、内环筋(22)和外环筋(23)，其特征在于：在所述钢筋骨架(2)上沿钢筋骨架圆周设置钢绞线(3)。

2、根据权利要求1所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述钢绞线(3)纵向分段设置在钢筋骨架(2)的外圆周和内圆周上。

3、根据权利要求2所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述钢绞线(3)外部设有塑料层，钢绞线(3)与塑料层之间加注有防腐油脂。

4、根据权利要求2或3所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述钢绞线(3)的两端分别设置有锚具(4)。

5、根据权利要求4所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述锚具(4)为圆锥带销，内圆锥体纵向均分为三份，外圆锥体与内圆锥体相配合。

6、根据权利要求4或5所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：在管体上设置有穴槽，所述锚具(4)安置在穴槽内；在钢绞线(3)张拉完毕后，所述穴槽填满混凝土，混凝土的表面涂抹一层环氧树脂。

7、一种二阶段预应力混凝土输水管的制作方法，包括以下步骤：

A、分别制作钢筋骨架中的纵向筋、内环筋和外环筋，将上述制作好的纵向筋、内环筋和外环筋放置环形钢筋编制扣上组合焊接及绑扎；

B、根据管材的工作压力计算出的间距，将钢绞线分段沿钢筋骨架圆周绑扎在钢筋骨架上；

C、将绑扎好钢绞线的钢筋骨架放入制管材的钢模内，并将垫板及预埋锚具的预埋件放置在制定的位置焊接，用螺栓固定；

D、将模具吊入振动平台，振动成型，养护，脱模，再养护；

E、管材强度达到预定强度后施加管芯应力值，通过对钢绞线进行环向张拉向管芯施加应力值；

F、施加应力的管材停发1～2小时后，将管材吊入水压试验台，对管体进行水压荷载试验，合格后切割多余钢绞线，用塑料帽将锚具封好，外部用混凝土将穴槽持平。

8、根据权利要求2或3所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述管材强度达到设计强度90％以上时施加管芯应力值。

9、根据权利要求2或3所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述张拉应力为钢绞线拉应力的65～70％。

10、根据权利要求2或3所述的二阶段预应力混凝土输水管，其特征在于：所述对钢绞线的张拉采用前卡式张拉千斤顶。

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