聚合物加强预应力钢筒混凝土管道制造技术

聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，属于管道的技术领域，包括外壁缠绕有环向预应力钢丝的管芯、聚合物砼外保护层，所述管芯自内向外依次包括内混凝土层，带承、插口的钢筒，外混凝土层；环向预应力钢丝螺旋缠绕于外混凝土层外围；聚合物砼外保护层设置于环向预应力钢丝外层，在内混凝土层和聚合物砼外保护层中均预设有加强网。本实用新型专利技术聚合物加强预应力钢筒混凝土管道各方面性能优异，具有高密封性、高强度、高抗渗、耐腐蚀等优点。

【技术实现步骤摘要】
聚合物加强预应力钢筒混凝土管道
本技术属于管道的
，设计聚合物加强预应力钢筒混凝土管道。本技术聚合物加强预应力钢筒混凝土管道各方面性能优异，具有高密封性、高强度、高抗渗、耐腐蚀等优点。
技术介绍
预应力钢筒混凝土管，简称PCCP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。PCCP管是由钢板、预应力钢丝、混凝土和水泥砂浆四种基本材料在经过钢筒成型、混凝土浇注、预应力控制技术的施加和保护层喷射等制造工艺后，构成的一种新型复合管材。预应力钢筒混凝土管从结构型式上可分为两种：一种为内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCPL)，即在钢筒内壁成型混凝土，在钢筒外面直接缠绕环向预应力钢丝，然后喷涂水泥砂浆保护层而制成的管道；一种是埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCPE)，是将钢筒埋置在管芯混凝土里面，然后在管芯混凝土外壁上缠绕环向预应力钢丝后喷涂水泥砂浆保护层。现有的预应力钢筒混凝土管内部的主要构件钢筒预应力钢丝易发生断点，造成钢丝性能降低，不能有效保护钢筒，造成抗压、抗拉等性能缺陷，同时会还会影响外层砂浆保护层抗渗防裂效果，给管道的安全运行带来隐患。
技术实现思路
本技术为解决上述问题，提供了一种聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，结构简单、承压性能好，寿命长。本技术为实现其目的采用的技术方案是：聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，包括外壁缠绕有环向预应力钢丝的管芯、聚合物砼外保护层，所述管芯自内向外依次包括内混凝土层，带承、插口的钢筒，外混凝土层；环向预应力钢丝螺旋缠绕于外混凝土层外围；聚合物砼外保护层设置于环向预应力钢丝外层，在内混凝土层和聚合物砼外保护层中均预设有加强网。管芯与聚合物砼外保护层的厚度比为(3-4)：1。内混凝土层与外混凝土层的厚度比是1：(1.5-2)。加强网设置在内混凝土层壁厚的2/5-1/2处。加强网设置在聚合物砼外保护层的壁厚的2/5-1/2处。所述环向预应力钢丝的螺距为15-45mm。所述的加强网为环氧树脂方格网、环氧树脂玻纤网或玻璃纤维网。在管芯的内壁上还设置有内衬层。本技术的有益效果是：本技术聚合物加强预应力钢筒混凝土管道可以达到如下性能：50年以上使用寿命，压缩强度80Mpa以上、抗折强度25Mpa、最大工作压力6Mpa。加强网的设计是为了提高管道的抗压、抗拉等机械性能，防止裂纹的产生，减轻管道中钢筋网骨架的负担，分散聚合物砼对钢筋网的压力，缓解内应力，避免钢筋网出现断点、断裂。内衬层的设计可以在管道的内壁形成光滑的内壁表面，在供水的过程中，减少供水阻力及水中砂砾等物质对管道的磨损。同时，内衬层的设置可以提高管道的密实性，避免水对管道的腐蚀、渗透和浸泡，防止管道开裂。另一方面，内衬层的设计可以减小水压对管道的作用，对聚合物砼层起到缓冲的作用，提高管道的抗冲击性。如果有水质安全的要求，可以选用食品级内衬层，符合供水管道的卫生要求。预应力钢丝的螺距的设计是在我们研发的过程中遇到的问题所想出的，管道的长度很长，因而所需的预应力钢丝的长度也很长，但是由于预应力钢丝是环向缠绕的钢丝，在实施时遇到两个问题发生偏移、扭曲、形变，这样浇注成的管道性能不合格，极易发生开裂，对管道拆件后发现是预应力钢丝断裂；为该解决问题我们经过一系列的探索和研究，最终设计出了预应力钢丝的螺距，成功解决了上述问题，所成管道性能优异，对管道拆件后，预应力钢丝无偏移、无扭曲、无形变、预应力钢丝无断点、无断裂。管芯与聚合物砼外保护层的比例设计是提高管道性能的关键，控制在该比例内，有以下作用：1、可以保证各层之间牢固的结合性，提高管道的整体性，避免间层分离；2、提高管道的密实性和管道强度，减少或抑制微裂纹的产生，降低潜在危害和慢性迫害；3、加强网位置的控制可以防止混凝土、聚合物砼产生龟裂，提高耐冲击性，能够经受住从管道外面来的冲击；4、可以防止管道发生干裂。加强网的位置设置是有要求的，加强网距离环向预应力钢丝过近或过远，聚合物砼层的强度会降低，抗冲击、抗压性能等减小，且无法实现对内应力的分散，无法起到保护预应力钢丝的作用。本技术加强网位置的设计可以保证聚合物砼层的强度和性能，可以很好的实现对内应力的分散，对预应力钢筒起到一定的分担和保护作用，避免预应力钢丝发生断点、断裂。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是图1的A-A向剖视图。图3是图2的B-B向剖视图。附图中，1代表内混凝土层，2代表钢筒，3代表外混凝土层，4代表环向预应力钢丝，5代表聚合物砼外保护层，6代表加强网。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步的说明。实施例1聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，包括外壁缠绕有环向预应力钢丝4的管芯、聚合物砼外保护层5，所述管芯自内向外依次包括内混凝土层1，带承、插口的钢筒2，外混凝土层3；环向预应力钢丝4螺旋缠绕于外混凝土层3外围；聚合物砼外保护层5设置于环向预应力钢丝4外层，在内混凝土层1和聚合物砼外保护层5中均预设有加强网6。管芯与聚合物砼外保护层5的厚度比为(3-4)：1，优选4：1。内混凝土层1与外混凝土层3的厚度比是1：(1.5-1.8)。加强网6设置在内混凝土层1壁厚的2/5-1/2，优选中间位置。加强网6设置在聚合物砼外保护层5壁厚的2/5-1/2，优选中间位置。进一步地，所述环向预应力钢丝4的螺距是15-45mm。该螺距范围的预应力钢丝可以保证环向预应力钢丝的稳定性，同时成本、资源最低，可以提高环向预应力钢丝的承压、抗拉等机械性能，减小环向预应力钢丝的形变，提高环向预应力钢丝的强度，增强环向预应力钢丝与聚合物砼之间的结合性，防止开裂和干裂。间隔过大，无法起到定位、抗形变等作用，间隔过密浪费资源、增加成本，同时会增加后期浇注时的浇注难度。进一步地，所述的加强网6为环氧树脂方格网、环氧树脂玻纤网或玻璃纤维网。进一步地，管芯的内壁上还设置有内衬层。如果有水质安全的要求，可以选用食品级内衬层。通过涂覆一层食品级内衬层，符合供水管道的卫生要求，此外内衬层的涂覆可以在管道的内壁形成光滑的内壁表面，在供水的过程中，减少供水阻力及水中砂砾等物质对管道的磨损。同时，内衬层的设置可以提高管道的密实性，避免水对管道的腐蚀、渗透，防止管道开裂。另一方面，内衬层的设计可以减小水压对管道的作用，对聚合物砼层起到缓冲的作用，提高管道的抗冲击性。内衬层厚度为3-6mm。进一步地，在内衬层和管芯之间设置有内胶衣层，在聚合物砼外保护层外壁上设置有外胶衣层。内胶衣层、外胶衣层的设计是为了提供外保护和抗紫外线、抗腐蚀作用，保护聚合物砼外保护层不受侵蚀，提高管道的质量、耐候性、耐水性、耐化学侵蚀性，延长管道的使用寿命。同时管道设计有胶衣层后，使管道的外观美观、光滑、外壁不易磨损。胶衣层可以选用纯胶衣树脂层或者织物胶衣树脂层，所述的织物胶衣树脂层是指在树脂中掺杂纤维、表面毡等增强胶衣层的性能、防止胶衣层的龟裂。进一步地，在内胶衣层与管芯之间、外胶衣层与聚合物砼外保护层之间均设置有粘结层。粘结层的设计，目的是防止间层分离，起到将聚合物砼与胶衣层结合为一体结构的作用，提高成型管道的密实性、抗裂性，防止开裂；所述粘结层为涂覆或半嵌入内胶衣层、外胶衣层的粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，包括外壁缠绕有环向预应力钢丝(4)的管芯、聚合物砼外保护层(5)，其特征在于，所述管芯自内向外依次包括内混凝土层(1)，带承、插口的钢筒(2)，外混凝土层(3)；环向预应力钢丝(4)螺旋缠绕于外混凝土层(3)外围；聚合物砼外保护层(5)设置于环向预应力钢丝(4)外层，在内混凝土层(1)和聚合物砼外保护层(5)中均预设有加强网(6)。

【技术特征摘要】
1.聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，包括外壁缠绕有环向预应力钢丝(4)的管芯、聚合物砼外保护层(5)，其特征在于，所述管芯自内向外依次包括内混凝土层(1)，带承、插口的钢筒(2)，外混凝土层(3)；环向预应力钢丝(4)螺旋缠绕于外混凝土层(3)外围；聚合物砼外保护层(5)设置于环向预应力钢丝(4)外层，在内混凝土层(1)和聚合物砼外保护层(5)中均预设有加强网(6)。2.根据权利要求1所述的聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，其特征在于，管芯与聚合物砼外保护层(5)的厚度比为(3-4)：1。3.根据权利要求1所述的聚合物加强预应力钢筒混凝土管道，其特征在于，内混凝土层(1)与外混凝土层(3)的厚度比是1：(1....

【专利技术属性】
技术研发人员：温振刚，李先众，谢云龙，
申请(专利权)人：山东省呈祥电工电气有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37