專利名稱：大口徑斜向應力高強度輸水管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大口徑斜向應力高強度輸水管。
技術背景目前用傳統工藝生產的預應力混凝土輸水管，因受工藝、制備條件的限制不能生產內徑超過3米的耐高壓輸水管道。引進國外技術生產的PCCP預應力鋼筒輸水管，受工藝、制備條件的限制只能生產內徑4米的管道，因管口采用承插式接口方式達不到全封閉標準會造成接口漏水，且深埋會出現軸向裂縫，還因造價特別高不適合大流量、大規模、大區域的調水工程的使用。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可承受內外荷載產生的拉應力，保證向心應力管體不出現拉應力作用下的開裂，有效提高抗剪、抗彎的性能的一種大口徑斜向應力高強度輸水管。
本實用新型采用如下技術方案本實用新型包括混凝土管體及設置在管體內的由縱筋和環筋制成的筒形骨架，其特征在于所述的筒形骨架由里層骨架、中層骨架和外層骨架構成，在里層骨架和中層骨架上分別均勻固定有和骨架中軸線呈縱向扭旋狀設置且扭旋方向相反的斜向筒管，斜向筒管■內設置有在管體兩端由錨具固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線，在外層骨架兩側呈均勻排列相間繞置有圓弧狀筒管，圓弧狀筒管內設置有由管體兩側的錨具錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線。
本實用新型在外層骨架兩側對稱交叉繞置有圓弧狀筒管，圓弧狀筒管內設置有由管體兩側的錨具錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線。
本實用新型所述的斜向筒管可呈均勻排列固定設置在里層骨架的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在里層骨架的內外側。
本實用新型所述的斜向筒管可呈均勻排列固定設置在中層骨架的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在中層骨架的內外側。
本實用新型所述的圓弧狀筒管可呈均勻排列固定設置在外層骨架的內側或外側，也可呈均勻交叉間隔排列固定設置在外層骨架的內外側。
本實用新型在管體上均勻設置有4-24個連接孔，連接孔內設置有用于管體間連接的鋼絞線。
本實用新型所述的管體的一端為凸狀插口，管體的另一端為凹狀承口，插口和承口內分別設置有帶有密封環的凹形環槽。所述的管體的內徑為3-7米。
本實用新型的積極效果如下本實用新型可按工況要求優化管體結構。采用“環型網狀結構”的新模式，在承受外荷載前先對混凝土管壁預加壓力，使整體結構形成“向心應力狀態”，從而可以抵消由于“內外荷載”產生的全部或部分拉應力，保證向心應力管體不出現拉應力和拉應力作用下的開裂。采用預應力“縱向連接”的新技術，接工況要求把相鄰的管體連成達百米的“超長管體”，增強了抗剪、抗彎的性能，具備了整體抗位移、抗震的條件。
附圖1為本實用新型結構示意圖附圖2為本實用新型附圖1A-A處和管體中軸線垂直的橫截面剖視圖附圖3為本實用新型管體側壁局部剖視圖附圖4為本實用新型附圖1的B部放大圖附圖5為本實用新型圓弧狀筒管呈交叉設置示意圖附圖6為本實用新型附圖5A-A處和管體中軸線垂直的橫截面剖視圖附圖7為本實用新型管體端面外觀圖在附圖中1管體、2縱筋、3環筋、4外層骨架、5中層骨架、6里層骨架、7斜向筒管、8斜向筒管、9圓弧狀筒管、10鋼絞線、11連接孔、12凹形環槽、13承口、14插口、15錨具。
具體實施方式
如附圖1所示，本實用新型包括混凝土管體1及設置在管體1內的由縱筋2和環筋3制成的里層骨架6、中層骨架5和外層骨架4，在里層骨架6和中層骨架5上分別固定有和骨架中軸線呈扭旋狀設置且扭旋方向相反的斜向筒管7、8，斜向筒管7、8內設置有在管體1上由錨具固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線10，在外層骨架4兩側呈均勻排列相間繞置有圓弧狀筒管9，圓弧狀筒管9內設置有由管體兩側的錨具錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線10。
如附圖5、6所示，本實用新型在外層骨架4兩側對稱交叉繞置有圓弧狀筒管9，圓弧狀筒管9內設置有由管體兩側的錨具錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線10。
本實用新型所述的斜向筒管7可呈均勻排列固定設置在里層骨架6的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在里層骨架6的內外側。如附圖1所示，斜向筒管7設置在里層骨架6的外側。
本實用新型所述的斜向筒管8可呈均勻排列固定設置在中層骨架5的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在中層骨架5的內外側。如附圖1所示，斜向筒管8設置在中層骨架5的外側。
本實用新型所述的圓弧狀筒管9可呈均勻排列固定設置在外層骨架4的內側或外側，也可呈均勻交叉間隔排列固定設置在外層骨架4的內外側。如附圖1所示，圓弧狀筒管9設置在外層骨架4的外側。
本實用新型在管體1上均勻設置有4-24個連接孔11，連接孔11內設置有用于管體間連接的鋼絞線。
如附圖1所示，管體上下兩側對稱各設置有3個連接孔11，對應在管體1內左右兩側對稱各設置有3個連接孔11。兩個管體連接時，將一個管體的插口14插入另一個管體的承口13內，一個管體的斜向鋼絞線與另一個管的斜向鋼絞線連接；并將兩個管段的縱向非預應力筋即縱筋2連接；兩個管體上的連接孔11用鋼絞線穿入，連接起來，設置在承口13和插口14內的凹形環槽12內的密封環起到較好的密封作用。
本實用新型所述的鋼絞線是由多根鋼絲合股相絞而成的鋼絞線，鋼絞線彩用Φ13或Φ15系列。所述的波紋管是厚度為0.38mm、寬度為35mm的鋼帶用卷管機卷制而成，所述的筒管為金屬波紋管或內部灌有潤滑油的塑料管。
本實用新型在具體制作過程中采用如下步驟本實用新型管體采用立式制作成型工藝第一步 管體承口圓形平臺的制作用大型機床加工管體承口模板，將承口模板固定在圓形平臺上，將管體承口平臺分段布置在開槽后打好的地基墊層上；第二步 支架內模板把管體內模板固定在圓形平臺上；第三步 骨架制作利用非預應力的鋼筋作為縱筋2和環筋3分別制作成里、中、外三層筒型骨架；第四步 固定筒管(波紋管)把里層骨架6套在內模板上，均勻分布斜向筒管7；把中層骨架5套在里層骨架6的外面，均勻分布斜向筒管8；把外層骨架4套在中層骨架5的外面在外層骨架4上均勻分布圓弧狀筒管9，將預應力鋼絞線分別穿入斜向、圓弧狀筒管中；將穿有斜向預應力鋼絞線的筒管7、8分別均勻地固定于里層和中層筒形骨架6、5上；將穿有圓弧狀預應力鋼絞線的筒管9(由波紋管或塑料管構成)均勻固定于外層圓筒形骨架4上，其兩端分別固定于管體兩側的錨孔中；將三層骨架套在一起，并使直徑最小的骨架一端突出，使其形成管芯插口骨架，即管體的一端為插口14，管體的另一端為承口13。
第五步 支架外模板把管體外模板固定在管體承口平臺上面；
第六步 混凝土澆筑將攪拌好的混凝土澆筑于管體模具中；第七步 震搗成型按順序震搗成型，將混凝土按工藝技術要求震搗成型；第八步 張拉鋼絞線并用錨具錨固當澆筑于管體模具中的混凝土的凝固強度達到其標準的70％時，將穿入斜向和環向波紋管內的兩端套入錨具孔中的鋼絞線，按工藝要求張拉使之產生向心應力或縱向預應力；第九步 灌漿凝固當張拉鋼絞線產生的力值達到要求后，用高標號水泥注入筒管內凝固；第十步 拆模養護當注入波紋管內的高標號水泥強度達到95％時，拆掉模板并養護；第十一步 移位吊裝把養好的管體進行移位吊裝；第十二步 管體連接用管體間連接孔11中的鋼絞線將管體連接起來；第十三步 錨固灌漿把連接管體的鋼絞線張拉錨固后再將連接孔11內注入高標號水泥。
權利要求1.一種大口徑斜向應力高強度輸水管，包括混凝土管體(1)及設置在管體(1)內的由縱筋(2)和環筋(3)制成的筒形骨架，其特征在于所述的筒形骨架由里層骨架(6)、中層骨架(5)和外層骨架(4)構成，在里層骨架(6)和中層骨架(5)上分別均勻固定有和骨架中軸線呈縱向扭旋狀設置且扭旋方向相反的斜向筒管(7)、(8)，斜向筒管(7)、(8)內設置有在管體(1)兩端由錨具固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線(10)，在外層骨架(4)兩側呈均勻排列相間繞置有圓弧狀筒管(9)，圓弧狀筒管(9)內設置有由管體兩側的錨具(15)錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線(10)。
2.根據權利要求1所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于在外層骨架(4)兩側對稱交叉繞置有圓弧狀筒管(9)，圓弧狀筒管(9)內設置有由管體兩側的錨具(15)錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線(10)。
3.根據權利要求1或2所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的斜向筒管(7)可呈均勻排列固定設置在里層骨架(6)的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在里層骨架(6)的內外側。
4.根據權利要求1或2或所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的斜向筒管(8)可呈均勻排列固定設置在中層骨架(5)的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在中層骨架(5)的內外側。
5.根據權利要求1或2所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的圓弧狀筒管(9)可呈均勻排列固定設置在外層骨架(4)的內側或外側，也可呈均勻交叉間隔排列固定設置在外層骨架(4)的內外側。
6.根據權利要求1或2所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于在管體(1)上均勻設置有4-24個連接孔(11)，連接孔(11)內設置有用于管體間連接的鋼絞線。
7.根據權利要求1或2所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的管體(1)的一端為凸狀插口(14)，管體(1)的另一端為凹狀承口，插口(14)和承口(13)內分別設置有帶有密封環的凹形環槽(12)。
8.根據權利要求3所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的管體(1)的一端為凸狀插口(14)，管體(1)的另一端為凹狀承口，插口(14)和承口(13)內分別設置有帶有密封環的凹形環槽(12)。
9.根據權利要求1或2所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的管體(1)的內徑為3-7米。
10.根據權利要求3所述的一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其特征在于所述的管體(1)的內徑為3-7米。
專利摘要本實用新型涉及一種大口徑斜向應力高強度輸水管，其由縱筋和環筋制成的里層骨架、中層骨架和外層骨架，在里層骨架和中層骨架上分別均勻固定有和骨架中軸線呈縱向扭旋狀設置且扭旋方向相反的斜向筒管，斜向筒管內設置有在管體兩端由錨具固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線，在外層骨架兩側呈均勻排列相間繞置有圓弧狀筒管，圓弧狀筒管內設置有由管體兩側的錨具錨固的經張拉產生了預應力的鋼絞線，本實用新型可承受內外荷載產生的拉應力，保證向心應力管體不出現拉應力作用下的開裂，有效提高抗剪、抗彎的性能。
文檔編號F16L9/08GK2767798SQ20052002343
公開日2006年3月29日 申請日期2005年1月28日 優先權日2005年1月28日
發明者張楸長, 孫忠連, 張雙久 申請人:衡水長江預應力有限公司