專利名稱：超大口徑向心應力高壓輸水管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超大口徑向心應力高壓輸水管。
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、抗彎的性能的超大口徑向心應力高壓輸水管。
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和設置在管體內的由縱筋和環筋制成的圓筒形骨架，其特征在于圓筒形骨架上均勻固定有和圓筒形骨架的中軸線呈縱向扭旋狀設置的且扭旋方向相反的斜向筒管，扭旋方向相反的斜向筒管在圓筒形骨架上構成筒管網，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。
本實用新型在混凝土管體內的圓筒形骨架內設置有由縱筋和環筋制成的里層圓筒形骨架，里層圓筒形骨架上固定有縱向筒管，縱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。
本實用新型在混凝土管體內的圓筒形骨架外設置有由縱筋和環筋制成的外層圓筒形骨架，外層圓筒形骨架上固定繞置有環狀筒管，環狀筒管內設置有在管體上由錨具固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線。
本實用新型在里層圓筒形骨架上固定有和圓筒形骨架的中軸線呈平行設置的縱向筒管。
本實用新型在外層圓筒形骨架上固定設置有呈相互間平行或交叉設置的環向筒管。
本實用新型在外層圓筒形骨架上固定有和外層圓筒形骨架的中軸線呈垂直設置的相互間平行的環向筒管。
本實用新型所述的斜向筒管可呈均勻排列固定設置在圓筒形骨架的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在圓筒形骨架的內外側。
本實用新型所述的縱向筒管可呈均勻排列固定設置在里層圓筒形骨架的內側或外側，也可呈均勻內外交叉間隔排列固定設置在里層圓筒形骨架的內外側。
本實用新型所述的環狀筒管可呈均勻排列固定設置在外層筒形圓骨架的內側或外側，也可呈均勻交叉間隔排列固定設置在外層圓筒形骨架的內外側。
本實用新型高壓輸水管的所述的管體的內徑為5-10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，結合“柔性基礎理論”，利用“承座隔震裝置”在管道的施工過程中，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為本實用新型附圖1的B部放大圖附圖4為本實用新型附圖2的C部放大圖附圖5為本實用新型使用狀態外觀圖附圖6為本實用新型設置在外層骨架上的環向筒管呈交叉設置示意圖附圖7為本實用新型輸水管整體結構示意圖在附圖中1管體、2環筋、3縱筋、4外層圓筒形骨架、5圓筒形骨架、6里層圓筒形骨架、7鋼絞線、8縱向筒管、9斜向筒管、10環狀筒管、11錨具、12管段連接處、13管體連接處、14止水帶、15承重定位臺。
具體實施方式
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，所述的筒管為金屬波紋管或內部灌有潤滑油的塑料管。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。
如附圖1、2所示，本實用新型包括混凝土管體1和設置在管體1內的由縱筋3和環筋2制成的圓筒形骨架5，其特征在于圓筒形骨架5上均勻固定有和圓筒形骨架5的中軸線呈縱向扭旋狀設置的且扭旋方向相反的斜向筒管9，扭旋方向相反的斜向筒管9在圓筒形骨架5上構成筒管網，斜向筒管9內設置有在管體1兩端由錨具11固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線7。
如附圖1、2所示，本實用新型在混凝土管體1內的圓筒形骨架5內設置有由縱筋3和環筋2制成的里層圓筒形骨架6，里層圓筒形骨架6上固定有縱向筒管8，縱向筒管8內設置有在管體兩端由錨具11固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線7。
如附圖1、2所示，本實用新型在混凝土管體1內的圓筒形骨架5外設置有由縱筋3和環筋2制成的外層圓筒形骨架4，外層圓筒形骨架4上固定繞置有環狀筒管10，環狀筒管10內設置有在管體上由錨具11固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線7。
本實用新型在里層圓筒形骨架6上固定有和圓筒形骨架的中軸線呈平行設置的縱向筒管8。如附圖6所示，本實用新型在外層圓筒形骨架4上固定設置有呈相互間平行或交叉設置的環向筒管10。本實用新型在外層圓筒形骨架4上固定有和外層圓筒形骨架4的中軸線呈垂直設置的相互間平行的環向筒管10。
本實用新型所述的斜向筒管9可呈均勻排列固定設置在圓筒形骨架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圓筒形骨架5的內外側，如附圖1、2所示，斜向筒管9設置在圓筒形骨架5的外側。
本實用新型所述的縱向筒管8可呈均勻排列固定設置在里層圓筒形骨架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圓筒形骨架6的內外側，如附圖1、2所示，縱向筒管8設置在里層圓筒形骨架6的外側。
本實用新型所述的環狀筒管10可呈均勻排列固定設置在外層筒形圓骨架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圓筒形骨架4的內外側，如附圖1、2所示，環狀筒管10設置在外層圓筒形骨架4的外側。
本實用新型所述的管體1的內徑為5-10米。
如附圖所示，本實用新型管體1的內徑為5-10米，以制備內徑為8000mm、壁厚為450mm的混凝土輸水管為例，本實用新型采用如下步驟制作第一步 承重定位臺的制作打地基墊層，再用混凝土澆筑；第二步 骨架制作即利用非預應力的鋼筋作為縱筋和環筋分別制作成里、中、外三層環型骨架；第三步 固定筒管(波紋管)將預應力鋼絞線分別穿入斜向、縱向和環向筒管中；將穿有斜向、縱向預應力鋼絞線的筒管分別均勻地固定于環形骨架上；將穿有環向預應力鋼絞線的波紋管或塑料管均勻固定于圓形骨架上，其兩端交叉固定于管體底座的錨孔中第四步 支架模板將外模板用螺栓固定在承重定位臺上，再將內模板固定在外模板的兩端。
第五步 混凝土澆筑將攪拌好的混凝土澆筑于管體模板中；第六步 震搗成型將混凝土按工藝技術要求震搗成型；第七步 張拉鋼絞線并用錨具錨固當澆筑于管體模板中的混凝土的凝固強度達到其標準的70％時，將穿入斜向、縱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力或縱向預應力；第八步 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；第九步 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；第十步 鋼絞線連接制作出一個管段后再將構成圓形骨架上的斜向或縱向鋼絞線與另一個預制管段的斜向或縱向鋼絞線連接；第十一步 非預應力筋連接將兩個管段的縱向非預應力筋即縱筋連接；第十二步 第二段管的制作重復上述步驟制作第二管段；第十三步 當由管段構成的管體達到設計長度時，把橡膠止水帶一端澆移筑于管體端部，重復制作另一管體時，再把橡膠止水帶的另一端澆筑于另一管體端部，這樣由重復制作的若干管體形成輸水管線。
權利要求1.一種超大口徑向心應力高壓輸水管，包括混凝土管體(1)和設置在管體(1)內的由縱筋(3)和環筋(2)制成的圓筒形骨架(5)，其特征在于圓筒形骨架(5)上均勻固定有和圓筒形骨架(5)的中軸線呈縱向扭旋狀設置的且扭旋方向相反的斜向筒管(9)，扭旋方向相反的斜向筒管(9)在圓筒形骨架(5)上構成筒管網，斜向筒管(9)內設置有在管體(1)兩端由錨具(11)固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線(7)。
2.根據權利要求1所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于在混凝土管體(1)內的圓筒形骨架(5)內設置有由縱筋(3)和環筋(2)制成的里層圓筒形骨架(6)，里層圓筒形骨架(6)上固定有縱向筒管(8)，縱向筒管(8)內設置有在管體兩端由錨具(11)固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線(7)。
3.根據權利要求1或2所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于在混凝土管體(1)內的圓筒形骨架(5)外設置有由縱筋(3)和環筋(2)制成的外層圓筒形骨架(4)，外層圓筒形骨架(4)上固定繞置有環狀筒管(10)，環狀筒管(10)內設置有在管體上由錨具(11)固定的經張拉產生了預應力的鋼絞線(7)。
4.根據權利要求2所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于在里層圓筒形骨架(6)上固定有和圓筒形骨架的中軸線呈平行設置的縱向筒管(8)。
5.根據權利要求3所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于在外層圓筒形骨架(4)上固定設置有呈相互間平行或交叉設置的環向筒管(10)。
6.根據權利要求3所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于在外層圓筒形骨架(4)上固定有和外層圓筒形骨架(4)的中軸線呈垂直設置的相互間平行的環向筒管(10)。
7.根據權利要求1或2所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于所述的斜向筒管(9)可呈均勻排列固定設置在圓筒形骨架(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圓筒形骨架(5)的內外側。
8.根據權利要求2所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于所述的縱向筒管(8)可呈均勻排列固定設置在里層圓筒形骨架(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圓筒形骨架(6)的內外側。
9.根據權利要求3所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于所述的環狀筒管(10)可呈均勻排列固定設置在外層筒形圓骨架(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圓筒形骨架(4)的內外側。
10.根據權利要求1所述的一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其特征在于所述的管體(1)的內徑為5-10米。
專利摘要本實用新型涉及一種超大口徑向心應力高壓輸水管，其由縱筋和環筋制成的圓筒形骨架上均勻固定有和圓筒形骨架的中軸線呈縱向扭旋狀設置的且扭旋方向相反的斜向筒管，扭旋方向相反的斜向筒管在圓筒形骨架上構成筒管網，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，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F16L9/00GK2767799SQ200520023439
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