一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道制造技术

本实用新型专利技术公开一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道，包括由玻璃纤维内管、内层混凝土、筛孔式钢筒、外层混凝土、缓粘结预应力FRP束和砂浆保护层构成的管道结构，管道结构两端分别设有承口钢环和插口钢环，插口钢环内壁上设有可调防渗胶圈；本实用新型专利技术通过筛孔式钢筒的设置使得内层混凝土和外层混凝土通过圆孔相互融通形成类似栓钉的内部构造，有效提高了钢筒与混凝土两者之间的连接性能，增强了管道的抗剪承载力，使管道的抗震、抗压性能强，耐久性能好，接口密封性好，同时缓粘结预应力FRP束配合砂浆保护层使得管道具有较长的使用寿命、良好的密闭性，尤其适用于长间隔输水干线和一些重大城市地下综合管廊工程中。些重大城市地下综合管廊工程中。些重大城市地下综合管廊工程中。

【技术实现步骤摘要】
一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道


[0001]本技术涉及埋地管道
，尤其涉及一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道。

技术介绍

[0002]随着我国近年来城市地下综合管廊工程的蓬勃发展，埋地管道已经成为其中一种重要的基础设施，它广泛应用于市政、水利、运输和能源等领域，在现代工农业和人民生活中起着重要的作用，所以铺设地下管道有助于缓解城市拥挤，可以节省大量土地；
[0003]传统的预应力钢筒混凝土管已经逐渐不能满足一些工程所要求的大截面、高承压的特点，此外，在长距离输送途中，需要经过恶劣的自然环境、复杂的地质条件区域，这些不利因素都对埋地管道提出了更高的要求，因此，本技术提出一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术的目的在于提出一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道，该缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道通过筛孔式钢筒的设置使得内层混凝土和外层混凝土通过圆孔相互融通形成类似栓钉的内部构造，有效提高了钢筒与混凝土两者之间的连接性能，增强了管道的抗剪承载力，使管道的抗震、抗压性能强，耐久性能好，接口密封性好，同时缓粘结预应力FRP束配合砂浆保护层使得管道具有较长的使用寿命、良好的密闭性。
[0005]为实现本技术的目的，本技术通过以下技术方案实现：一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道，包括由玻璃纤维内管、内层混凝土、筛孔式钢筒、外层混凝土、缓粘结预应力FRP束和砂浆保护层构成的管道结构，所述玻璃纤维内管外侧设有内层混凝土，所述内层混凝土外侧设有筛孔式钢筒，所述筛孔式钢筒上设有圆孔，所述筛孔式钢筒外侧设有外层混凝土，所述外层混凝土外侧设有缓粘结预应力FRP束，所述缓粘结预应力FRP束外侧设有砂浆保护层，所述管道结构两端分别设有承口钢环和插口钢环，所述插口钢环内壁上设有可调防渗胶圈。
[0006]进一步改进在于：所述圆孔等间隔设置在筛孔式钢筒表面区段，所述承口钢环与插口钢环分别焊接在筛孔式钢筒两端。
[0007]进一步改进在于：所述缓粘结预应力FRP束由碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维的混合物和缓凝粘合剂结合而成。
[0008]进一步改进在于：所述玻璃纤维内管和筛孔式钢筒同心设置。
[0009]进一步改进在于：所述承口钢环和插口钢环分别与筛孔式钢筒焊接连接，所述内层混凝土与外层混凝土通过筛孔式钢筒上的圆孔连接成一个整体。
[0010]本技术的有益效果为：本技术通过筛孔式钢筒的设置使得内层混凝土和外层混凝土通过圆孔相互融通形成类似栓钉的内部构造，有效提高了钢筒与混凝土两者之
间的连接性能，增强了管道的抗剪承载力，使管道的抗震、抗压性能强，耐久性能好，接口密封性好，同时缓粘结预应力FRP束配合砂浆保护层使得管道具有较长的使用寿命、良好的密闭性，尤其适用于长间隔输水干线和一些重大城市地下综合管廊工程中。
附图说明
[0011]图1为本技术整体结构图。
[0012]图2为本技术管道截面图。
[0013]图3为本技术筛孔式钢筒示意图。
[0014]其中：1、玻璃纤维内管；2、内层混凝土；3、筛孔式钢筒；4、外层混凝土；5、缓粘结预应力FRP束；6、砂浆保护层；7、承口钢环；8、插口钢环；9、可调防渗胶圈；10、圆孔。
具体实施方式
[0015]为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例对本技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。
[0016]根据图1、2、3所示，本实施例提供了一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道，包括由玻璃纤维内管1、内层混凝土2、筛孔式钢筒3、外层混凝土4、缓粘结预应力FRP束5和砂浆保护层6构成的管道结构，所述玻璃纤维内管1外侧设有内层混凝土2，所述内层混凝土2外侧设有筛孔式钢筒3，所述筛孔式钢筒3上设有圆孔10，所述筛孔式钢筒3外侧设有外层混凝土4，所述外层混凝土4外侧设有缓粘结预应力FRP束5，所述缓粘结预应力FRP束5外侧设有砂浆保护层6，所述管道结构两端分别设有承口钢环7和插口钢环8，所述插口钢环8内壁上设有可调防渗胶圈9，所述可调防渗胶圈9为磁流变弹性体制作而成，可在磁场的作用下调节刚度的胶圈。
[0017]所述圆孔10等间隔设置在筛孔式钢筒3表面区段，所述承口钢环7与插口钢环8分别焊接在筛孔式钢筒3两端。
[0018]所述缓粘结预应力FRP束5采用束状复合材料和缓凝粘合剂结合而成，所述束状复合材料成分为碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维的混合物。
[0019]一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道生产方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一、制备筛孔式钢筒3，采用直缝焊接和旋转焊接两种工艺加工，在焊接成型后的筛孔式钢筒3筒壁上分区段开设圆孔10，并将承口钢环7焊接在筛孔式钢筒3左端，将插口钢环8焊接在筛孔式钢筒3右端；
[0021]步骤二、将制备好的筛孔式钢筒3以及提前准备的玻璃纤维内管1分别吊入模具中，浇筑内层混凝土2和外层混凝土4，采用高频强力振动，使得混凝土密实成型，使内层混凝土2与外层混凝土4穿过筛孔式钢筒3上的圆孔10实现融通，同时内层混凝土2与玻璃纤维内管1紧密连接成整体；
[0022]步骤三、将内层混凝土2和外层混凝土4经过蒸汽养护、脱模后，在外层混凝土4的外表面上缠绕多层环向和纵向的缓粘结预应力FRP束5，形成缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道主体结构；
[0023]步骤四、使用砂轮锯切除管道主体结构插口钢环8端的管端内层混凝土2至筛孔式钢筒3，再使用砂轮锯切除管道主体结构承口钢环7端的管端外层混凝土4，切除范围为沿口
端轴向长度120mm，切割完成后将切割面打磨平整，并在承口钢环7端和插口钢环8端的切口位置采用砂浆保护层6沿切割面修复成1:1的坡度，在切割前需精细测量所需切割的混凝土的厚度，切割过程中确保砂轮锯不触碰到筛孔式钢筒3；
[0024]步骤五、对管道主体结构内层混凝土2和外层混凝土4管芯的表面进行打磨处理，增大其表面粗糙度；
[0025]步骤六、将切除区域清理干净，并对端部承口钢环7和插口钢环8表面用人工打磨或者喷砂处理，直至承口钢环7和插口钢环8表面全部呈白色金属色泽为止；
[0026]步骤七、在所有基面上涂布底漆，填充混凝土中的所有表面空隙；
[0027]步骤八、在多层环向与纵向组合的缓粘结预应力FRP束5上涂布砂浆保护层6；
[0028]步骤九、在插口钢环8内壁的凹槽内安装相应的可调防渗胶圈9。
[0029]该缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道通过筛孔式钢筒的设置使得内层混凝土和外层混凝土通过圆孔相互融通形成类似栓钉的内部构造，有效提高了钢筒与混凝土两者之间的连接性能，增强了管道的抗剪承载力，使管道的抗震、抗压性能强，耐久性能好，接口密封性好，同时缓粘结预应力FRP束配合砂浆保护层使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道，其特征在于：包括由玻璃纤维内管(1)、内层混凝土(2)、筛孔式钢筒(3)、外层混凝土(4)、缓粘结预应力FRP束(5)和砂浆保护层(6)构成的管道结构，所述玻璃纤维内管(1)外侧设有内层混凝土(2)，所述内层混凝土(2)外侧设有筛孔式钢筒(3)，所述筛孔式钢筒(3)上设有圆孔(10)，所述筛孔式钢筒(3)外侧设有外层混凝土(4)，所述外层混凝土(4)外侧设有缓粘结预应力FRP束(5)，所述缓粘结预应力FRP束(5)外侧设有砂浆保护层(6)，所述管道结构两端分别设有承口钢环(7)和插口钢环(8)，所述插口钢环(8)内壁上设有可调防渗胶圈(9)。2.根据权利要求1所述的一种缓粘结预应力FRP束钢筒混凝土管道，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭超，陆征然，刘殿宏，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：