專利名稱：鋼骨復(fù)合管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋼骨復(fù)合管是一種全新的無內(nèi)壓的排水管涵。本發(fā)明屬于無內(nèi)壓，承受較高外壓的深埋排水涵管，特別是用于埋深在60m以上的無內(nèi)壓的排水管。
背景技術(shù)：
下埋式無內(nèi)壓的排水管，在工程中大量使用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的提高，在許多沙狀物料堆積的場所，要求無內(nèi)壓的排水管越埋越深。排水管的作用在工程中起著至關(guān)重要的作用。例如，作為許多工礦企業(yè)重要的生產(chǎn)設(shè)施之一的尾礦庫、廢渣庫或渣場，其排水系統(tǒng)多為隧洞和排水管涵。排水隧洞受地形和地質(zhì)條件的制約，因此、排水涵管是廣泛采用的一種形式。尾礦庫和渣庫的排水系統(tǒng)使其安全運(yùn)行的重要保障之一。隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，尾礦庫和廢渣庫的堆積高度越來越高，如黃麥嶺磷化工集團(tuán)公司的磷石膏渣場已超過60m，設(shè)計(jì)堆高超過100m；云南開遠(yuǎn)的紅磷渣場擬堆高125m；貴州的甕福磷石膏渣場堆高74m；因此，對無內(nèi)壓的排水管的要求越來越高。
對渣庫和尾礦庫的深埋排水涵管的要求是既能承受很大的外壓，又能承受廢水的腐蝕作用，還要經(jīng)濟(jì)可靠。所以是許多工程技術(shù)人員一直致力研究的課題。
渣庫和尾礦庫現(xiàn)使用的深埋涵管有1)鋼筋砼排水管這類涵管能承受較大的外壓，經(jīng)濟(jì)性好。但防腐問題難以解決。由于砼的延性較差，易開裂，所以一直存在安全質(zhì)量隱患問題。
2)玻璃鋼管能很好地解決防腐問題，且有一定的延性。但剛度較差，難以承受較大的外壓，在埋深較深時(shí)易失效。并且造價(jià)昂貴，不能很好地滿足現(xiàn)代工程的實(shí)際要求。
對于埋深較深的無內(nèi)壓的排水涵管，存在剛度、強(qiáng)度和管材的延性問題。有腐蝕性廢水存在時(shí)，排水涵管還存在防腐問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對這些問題，本發(fā)明提出了新型結(jié)構(gòu)涵管--鋼骨復(fù)合管，它具有剛度、強(qiáng)度和延性好的特點(diǎn)，而且能很好的解決防腐問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，鋼骨復(fù)合管，其特征在于管壁為“三明治”式復(fù)合型結(jié)構(gòu)，即鋼骨復(fù)合管內(nèi)、外層是鋼襯，鋼襯之間填充砼，內(nèi)外鋼襯間有定位筋，在鋼襯與砼接觸層布置有釘狀結(jié)構(gòu)錨筋。
管壁為“三明治”式復(fù)合型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既發(fā)揮了鋼材的強(qiáng)度和延性，又發(fā)揮了砼的剛度，且經(jīng)濟(jì)適用；由于管內(nèi)無內(nèi)壓，要確保鋼襯的穩(wěn)定，在鋼襯與砼接觸層布置一定的“L”、“T”、“P”等釘狀結(jié)構(gòu)錨筋，以保證與砼共同作用，避免鋼襯與砼的脫離從而造成鋼襯的剛度破壞，保證鋼骨復(fù)合管的正常工作。
如上所述的鋼骨復(fù)合管，其特征在于在內(nèi)、外鋼襯表面涂上一定厚度的環(huán)氧基底的防腐材料。由于鋼襯是主要受力構(gòu)件，而環(huán)氧基底的防腐層相對鋼材較為柔軟，因此能保證防腐層與鋼襯共同工作，不至于脫開，保證鋼骨復(fù)合管的正常工作。
如上所述的鋼骨復(fù)合管，其特征在于在鋼骨復(fù)合管的端頭分別為陰頭和陽頭，在陽頭設(shè)置縱向加強(qiáng)筋、環(huán)向加強(qiáng)筋和“O”型密封環(huán)槽，在管子兩端設(shè)置有灌注孔和定位插銷。
由于鋼骨復(fù)合管是針對埋深較深的無內(nèi)壓排水管的受力特性和防腐特性設(shè)計(jì)的，所以在埋深達(dá)60m以上的工作條件下，能夠正常地工作。最主要的是能滿足現(xiàn)代實(shí)際工程的需要，其次是造價(jià)上優(yōu)于玻璃鋼管，價(jià)格比玻璃鋼管便宜20-30％，還有就是安裝簡便。因此，有著廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明的鋼骨復(fù)合管結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖。其中，1外防腐層，2外鋼襯，3砼，4內(nèi)鋼襯，5內(nèi)防腐涂層，6錨筋，7定位鋼筋。
圖2是本發(fā)明的鋼骨復(fù)合管結(jié)構(gòu)縱斷面示意圖。其中，8和9灌注孔，10縱向加強(qiáng)筋，11環(huán)向加強(qiáng)筋。
圖3是本發(fā)明的鋼骨復(fù)合管安裝節(jié)點(diǎn)示意圖。其中，13塑性密封膠，14定位插銷，15橡膠密封圈，密閉防腐層16。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，鋼骨復(fù)合管的主體是有外鋼襯2、砼填充層3、內(nèi)鋼襯4組成。這種結(jié)構(gòu)既發(fā)揮了內(nèi)、外鋼襯的鋼的高強(qiáng)度及鋼的延性，又發(fā)揮了價(jià)格低廉的砼的剛度，結(jié)構(gòu)形式類似于“三明治”，因此、這種結(jié)構(gòu)形式能保證本發(fā)明的鋼骨復(fù)合管在埋深60m以上、無內(nèi)壓的工作條件下正常工作。為了保證本發(fā)明的產(chǎn)品整體協(xié)調(diào)工作，防止局部穩(wěn)定破壞，在內(nèi)鋼襯外壁和外鋼襯內(nèi)壁布置一定的“L”、“T”、“P”等釘狀結(jié)構(gòu)錨筋6，亦可單獨(dú)在內(nèi)鋼襯外壁布置一定的“L”、“T”、“P”等釘狀結(jié)構(gòu)錨筋6。圖1、圖2中的定位鋼筋7是制作本發(fā)明時(shí)所需構(gòu)件。
同時(shí)在內(nèi)、外鋼襯表面涂上外防腐層1和內(nèi)防腐涂層5，以保證本發(fā)明在腐蝕環(huán)境中工作。
如圖2所示，本發(fā)明的鋼骨復(fù)合管可以不用傳統(tǒng)的法蘭聯(lián)接方式，采用沉頭連接，使安裝更為簡便。因此，產(chǎn)品的端頭分別為陰頭和陽頭。在安裝或運(yùn)輸時(shí)，陽頭易破損，因此、在陽頭設(shè)置縱向加強(qiáng)筋10和環(huán)向加強(qiáng)筋11。為了保證安裝后的密閉性，在管子兩端設(shè)置有灌注孔8和9，在陽頭設(shè)置“O”型密封環(huán)槽12。
如圖3所示，鋼骨復(fù)合管安裝節(jié)點(diǎn)處，在陽頭套上“O”橡膠密封圈15，并安裝定位插銷14，在壓力灌漿孔8、9處注入塑性密封膠13和安裝密閉防腐層16。
制作過程
1)制作相應(yīng)尺寸的內(nèi)、外鋼襯2和4薄壁圓筒，制作時(shí)應(yīng)將鋼板做表面處理；2)在內(nèi)鋼襯外壁和外鋼襯內(nèi)壁按一定布置方式焊接“L”、“T”、“P”等釘狀結(jié)構(gòu)錨筋6及定位筋7；3)將內(nèi)、外鋼襯安裝在搗振工作臺上，按定位鋼筋確定內(nèi)外鋼襯的相對位置，并焊接復(fù)合管陽頭的加強(qiáng)筋10和11；4)將砼的沙漿分批次灌入內(nèi)外鋼襯的夾層中，每一個灌注層應(yīng)搗振均勻后再進(jìn)行下一個灌注層；5)在砼灌注完畢后，收光兩端頭；6)待砼完全凝固后，對鋼襯再做表面處理，及時(shí)涂上防腐層1和5。
安裝過程鋼骨復(fù)合管安裝節(jié)點(diǎn)見圖3，在陽頭套上“O”橡膠密封圈15，將鋼骨復(fù)合管陰頭和陽頭對接，以安裝插銷14定位，對接完畢后，在壓力灌漿孔8、9處注入塑性密封膠13，然后在接頭處內(nèi)、外側(cè)安裝密閉防腐層16。
權(quán)利要求
1.鋼骨復(fù)合管，其特征在于管壁為“三明治”式復(fù)合型結(jié)構(gòu)，即鋼骨復(fù)合管內(nèi)、外層是鋼襯，鋼襯之間填充砼，內(nèi)外鋼襯間有定位筋，在鋼襯與砼接觸層布置有釘狀結(jié)構(gòu)錨筋。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼骨復(fù)合管，其特征在于在內(nèi)、外鋼襯表面涂上一定厚度的環(huán)氧基底的防腐材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼骨復(fù)合管，其特征在于在鋼骨復(fù)合管的端頭分別為陰頭和陽頭，在陽頭設(shè)置縱向加強(qiáng)筋、環(huán)向加強(qiáng)筋和“O”型密封環(huán)槽，在管子兩端設(shè)置有灌注孔和定位插銷。
全文摘要
鋼骨復(fù)合管，是特別適用于埋深在60m以上的無內(nèi)壓的排水管，管壁為“三明治”式復(fù)合型結(jié)構(gòu)，即鋼骨復(fù)合管內(nèi)、外層是鋼襯，鋼襯之間填充砼，內(nèi)外鋼襯間有定位筋，在鋼襯與砼接觸層布置有釘狀結(jié)構(gòu)錨筋。它具有剛度、強(qiáng)度和延性好的特點(diǎn)，而且能很好的解決防腐問題。
文檔編號F16L9/153GK1587775SQ20041006073
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月18日
發(fā)明者蔡元奇, 張慶安, 沈龍輝 申請人:武漢大學(xué), 武漢宏建科技有限責(zé)任公司, 長沙市四通管業(yè)有限公司