CN206802512U - 新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层和内层玻璃钢保护层、预应力钢丝层、环氧砂浆层和外层玻璃钢保护层，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。本实用新型防腐效果好，能够有效延长预应力钢筒混凝土管的使用寿命，解决了传统PCCP无法输送海水等腐蚀性流体的缺点，兼顾了混凝土抗压、钢筋抗拉、玻璃钢耐腐蚀的优点，是一种高性能、经济型的新型管道。

Description

新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土管，尤其是一种新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管。

背景技术

目前，在大型区域调水水利工程中，预应力钢筒混凝土管(简称PCCP)广泛得到应用，特别是两米以上大口径压力输水管中，具有绝对优势竞争力。PCCP是一种新型的刚性压力管材。它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口钢环并与钢筒焊成一体，承插口带有凹槽密封胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。预应力钢筒混凝土管具有承受内外压高、接头密封性好、抗震能力强、施上方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，主要应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、有压输水管线、电厂循环水工程管道、压力排污干管等。与以往管材相比，具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低，基本不漏水等优点。

但是作为埋设在土壤环境中的混凝土构件产品，在土壤环境中，预应力钢筒混凝土管外壁的土壤环境中以及管内水介质中的侵蚀性介质侵入预应力钢筒混凝土管中的砂浆保护层和混凝土层，到达钢丝与钢筒表面，那么钢丝与钢筒将会发生电化学腐蚀，进而会导致钢丝和钢筒的腐蚀失效，发生穿孔泄露甚至爆管现象，会给管道系统的安全运行造成隐患，直接威胁管道系统的运行可靠性，其中预应力钢丝的腐蚀问题是影响结构物耐久性的主要因素，如果钢丝发生破损，将会直接导致预应力钢筒混凝土管的腐蚀破坏，从而影响整个管道系统的安全运行。

目前的预应力钢筒混凝土管技术存在以下缺点：

目前国内的预应力钢筒混凝土管内部流体的渗透主要由厚度为1.5-2mm的钢筒解决，钢筒如局部漏水或部分腐蚀，内部流体将直接渗透至钢丝表面，造成钢丝腐蚀，PCCP外表面多为喷水泥砂浆保护层，外层做环氧煤沥青防腐层，水泥砂浆质地疏松，容易在安装时发生磕碰破损，且外界介质容易渗透到预应力钢丝及钢筒表面，造成钢丝及钢筒腐蚀，给管道的安全运行带来隐患。

中国专利201620971724.5公开了一种具有玻璃钢全防腐层的内衬式预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒和玻璃钢保护层，钢筒外面缠绕有预应力钢筋，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。该专利在预应力钢丝外层缠绕玻璃钢防腐蚀保护层，可解决管材外部腐蚀问题，初步解决了内置式预应力钢筒混凝土管在盐碱地、高腐蚀土壤中的防腐蚀问题。但该专利无法解有效决管材内部输送介质对钢筒及预应力钢丝的问题，无法解决外部腐蚀介质从承插口接口处密封不良位置处內渗从而造成钢丝及钢筒的腐蚀问题；该专利因无法有效解决腐蚀性流体从内部对管材的腐蚀，具有输送介质单一的缺点，智能输送自来水等抵腐蚀性的流体。

中国专利201620971725.X一种具有玻璃钢全防腐层的埋置式预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层和玻璃钢保护层，外层混凝土层外面缠绕有预应力钢筋，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。该专利在预应力钢丝外层缠绕玻璃钢防腐蚀保护层，可解决管材外部腐蚀问题，初步解决了内置式预应力钢筒混凝土管在盐碱地、高腐蚀土壤中的防腐蚀问题。但该专利无法解有效决管材内部输送介质对钢筒及预应力钢丝的问题，无法解决外部腐蚀介质从承插口接口处密封不良位置处內渗从而造成钢丝及钢筒的腐蚀问题；该专利因无法有效解决腐蚀性流体从内部对管材的腐蚀，具有输送介质单一的缺点，智能输送自来水等抵腐蚀性的流体。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其防腐效果好，能够有效延长预应力钢筒混凝土管的使用寿命，解决了传统PCCP无法输送海水等腐蚀性流体的缺点，兼顾了混凝土抗压、钢筋抗拉、玻璃钢耐腐蚀的优点，是一种高性能、经济型的新型管道。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层和内层玻璃钢保护层、预应力钢丝层、环氧砂浆层和外层玻璃钢保护层，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。

所述内层玻璃钢保护层由内层环氧树脂和内层中碱玻璃纤维布层复合构成，内层环氧树脂层涂覆于外层混凝土与内层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

所述内层中碱玻璃纤维布层是由中碱玻璃纤维布沿着与所述混凝土管中心线呈10°-60°夹角缠绕构成。

所述内层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为1-5层，缠绕总厚度为1mm-8mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

所述预应力钢丝层采用的钢丝为5-8mm的冷拔光圆钢丝。本实用新型的预应力钢丝与传统PCCP产品的预应力钢丝制作过程区别在于在缠绕过程中不再进行水泥净浆喷涂。

所述环氧砂浆层厚度为5-20mm。

所述外层玻璃钢保护层由外层中碱玻璃纤维布层和环氧树脂复合构成，外层环氧树脂层涂覆于环氧砂浆层与外层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

所述外层中碱玻璃纤维布层沿着与所述混凝土管中心线呈10°-70°夹角缠绕构成。

所述外层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为2-8层，缠绕总厚度为2mm-12mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

所述锌合金涂层厚度为0.5-1.2mm。热喷涂锌合金涂层采用电弧喷涂方法在成品混凝土管裸露在外的承口钢环和插口钢环外壁上制得，电弧喷涂方法是现有技术，不再赘述。

本实用新型中，内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层与传统PCCP制作相同，在此不做赘述。

本实用新型具有如下有益效果：

1、冲分利用钢丝的抗拉性能，可承受加大内压。

2、充分利用混凝土的抗压性能，可承受较大外压。

3、充分利用玻璃钢的致密性、耐久性及耐腐蚀性，大幅度提高管材的表面强度和抗腐蚀能力。

4、本实用新型整体结构简单，设计科学合理，具有良好的耐久性、抗腐蚀性，并且制造工艺简单，经过承插口钢环表面热喷涂锌合金涂层处理和玻璃钢保护层的式预应力钢筒混凝土管寿命得到有效延长。

5、具有更好的耐酸碱、耐热性，可输送海水等腐蚀性流体。

附图说明

图1是本实用新型断面结构示意图；

图2是本实用新型横向剖面图；

其中，1. 内层混凝土层，2.钢筒，3.外层混凝土层，4. 内层玻璃钢保护层，5.环氧砂浆层，6.预应力钢丝层，7.外层玻璃钢保护层，8.承口钢环，9.插口钢环，10.锌合金涂层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1、图2所示，新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，包括由内到外依次设置的内层混凝土层1、钢筒2、外层混凝土层3和内层玻璃钢保护层4、预应力钢丝层6、环氧砂浆层5和外层玻璃钢保护层7，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环8和插口钢环9裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层10。

内层玻璃钢保护层4由内层环氧树脂和内层中碱玻璃纤维布层复合构成，内层环氧树脂层涂覆于外层混凝土与内层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。内层中碱玻璃纤维布层是由中碱玻璃纤维布沿着与所述混凝土管中心线呈10°-60°夹角缠绕构成。内层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为1-5层，缠绕总厚度为1mm-8mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

预应力钢丝层6采用的钢丝为5-8mm的冷拔光圆钢丝。本实用新型的预应力钢丝与传统PCCP产品的预应力钢丝制作过程区别在于在缠绕过程中不再进行水泥净浆喷涂。

环氧砂浆层5厚度为5-20mm，环氧砂浆层主要材质为环氧树脂及石英砂，为现有的产品。

外层玻璃钢保护层7由外层中碱玻璃纤维布层和环氧树脂复合构成，外层环氧树脂层涂覆于环氧砂浆层与外层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。外层中碱玻璃纤维布层沿着与所述混凝土管中心线呈10°-70°夹角缠绕构成。外层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为2-8层，缠绕总厚度为2mm-12mm，适用于不同的管材直径及应用环境。

锌合金涂层10厚度为0.5-1.2mm。热喷涂锌合金涂层采用电弧喷涂方法在成品混凝土管裸露在外的承口钢环和插口钢环外壁上制得，电弧喷涂方法是现有技术，不再赘述。

本实用新型中，内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层与传统PCCP制作相同，在此不做赘述。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，包括由内到外依次设置的内层混凝土层、钢筒、外层混凝土层和内层玻璃钢保护层、预应力钢丝层、环氧砂浆层和外层玻璃钢保护层，所述预应力钢筒混凝土管两端的承口钢环和插口钢环裸露在外面的表面上热喷涂有锌合金涂层。

2.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述内层玻璃钢保护层由内层环氧树脂和内层中碱玻璃纤维布层复合构成，内层环氧树脂层涂覆于外层混凝土与内层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

3.如权利要求2所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述内层中碱玻璃纤维布层是由中碱玻璃纤维布沿着与所述混凝土管中心线呈10°-60°夹角缠绕构成。

4.如权利要求2或3所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述内层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为1-5层，缠绕总厚度为1mm-8mm。

5.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述预应力钢丝层采用的钢丝为5-8mm的冷拔光圆钢丝。

6.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述环氧砂浆层厚度为5-20mm。

7.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述外层玻璃钢保护层由外层中碱玻璃纤维布层和环氧树脂复合构成，外层环氧树脂层涂覆于环氧砂浆层与外层中碱玻璃纤维布中间，以及多层内层中碱玻璃纤维布层之间。

8.如权利要求7所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述外层中碱玻璃纤维布层沿着与所述混凝土管中心线呈10°-70°夹角缠绕构成。

9.如权利要求7或8所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述外层中碱玻璃纤维布层缠绕层数为2-8层，缠绕总厚度为2mm-12mm。

10.如权利要求1所述的新型玻璃钢预应力钢筒混凝土管，其特征是，所述锌合金涂层厚度为0.5-1.2mm。