專利名稱：小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道。
技術(shù)背景用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的小型水泥管不耐高壓，管口達(dá)不到密封標(biāo)準(zhǔn)，因此不能用于長距離的調(diào)水工程，PCCP管創(chuàng)造工藝復(fù)雜，造價(jià)特別高，玻璃鋼管、塑料管，不耐高壓，深埋后會變形，造價(jià)也特別高，大量使用工程投資會無限的增加，因此大區(qū)域、長距離調(diào)水工程很難承受。為了適用于南水北調(diào)工程的配套工程，專門研發(fā)一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種造價(jià)低、抗?jié)B、耐高壓的適用于長距離的調(diào)水工程小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型包括混凝土管體和設(shè)置在管體內(nèi)的由環(huán)筋和縱筋制成的圓筒形骨架，其特征在于所述的圓筒形骨架由外層骨架和里層骨架構(gòu)成，外層骨架上固定交叉設(shè)置有斜向筒管，里層骨架上固定設(shè)置有縱向筒管，里層骨架和外層骨架之間設(shè)置有預(yù)留孔，斜向筒管內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生斜向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，管體端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具，縱向筒管設(shè)置有在管體兩端由錨具固定的經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，預(yù)留孔內(nèi)設(shè)置有把管體連接成管道的經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，在管體的端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具。
本實(shí)用新型在外層骨架的里側(cè)或外側(cè)骨架上固定設(shè)置有呈均勻分布的斜向交叉的圓型或半圓型斜向筒管，在斜向筒管內(nèi)設(shè)置有一根或多根經(jīng)張拉產(chǎn)生斜向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線。
本實(shí)用新型外層骨架內(nèi)設(shè)置有里層骨架，在里層骨架的處側(cè)固定有和管體中軸線呈平行設(shè)置的均勻排列的縱向筒管，縱向筒管內(nèi)設(shè)置有一根或多根經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，管體端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具。
本實(shí)用新型在管體外層骨架和里層骨架之間設(shè)置有預(yù)留孔，預(yù)留孔呈環(huán)向均布，在預(yù)留孔內(nèi)設(shè)有一根或多根經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的可把管體連接成管道的鋼絞線，在管道的端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具。
本實(shí)用新型斜向筒管也可采用管內(nèi)涂有潤滑油的塑料管，在塑料管內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，斜向筒管可并排設(shè)置兩根或兩根以上裝有鋼絞線的塑料管。
本實(shí)用新型縱向筒管也可用在管壁內(nèi)涂有潤滑油的塑料管，在塑料管內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，縱向筒管可采用兩根或兩根以上并排設(shè)置的裝有鋼絞線的塑料管。
本實(shí)用新型管體的管口兩個(gè)端面分別設(shè)置有便于管體連接的凹、凸?fàn)畛薪涌凇?br> 本實(shí)用新型管體端面設(shè)置有兩道遇水膨脹密封橡膠圈。
本實(shí)用新型所述的管體的內(nèi)徑為1-5米，長為3-8米，壁厚為0.10-0.35米。
本實(shí)用新型所述的管體對接長度可在3-500米。
本實(shí)用新型積極效果如下本實(shí)用新型可按工況要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)管體結(jié)構(gòu)，管體采用斜向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新模式，在管體承受外荷載前先對混凝土管體預(yù)加壓力，促使整體結(jié)構(gòu)形成“向心應(yīng)力”，從而可以抵消由于內(nèi)外荷載產(chǎn)生的全部或部分拉應(yīng)力，保證已形成的向心應(yīng)力管體不出現(xiàn)拉應(yīng)力和拉應(yīng)力作用下的開裂。采用縱向預(yù)應(yīng)力連接新技術(shù)，按工況要求把相鄰的管體連成超長管道，增強(qiáng)了管道抗剪、抗彎、抗扭曲的性能，具備了整體抗位移，抗沉降、抗震的條件。能適應(yīng)南水北調(diào)工程特別復(fù)雜的地質(zhì)條件，能滿足大區(qū)域、長距離、多體系配套工程的要求，能節(jié)約巨額資金、節(jié)省巨大的水利資源，土地資源。


附圖1為本實(shí)用新型管體結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為本實(shí)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(shí)用新型預(yù)留孔截面示意圖。
附圖4為本實(shí)用新型筒管內(nèi)設(shè)置有三根鋼絞線結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5為本實(shí)用新型內(nèi)壁涂有潤滑油的塑料管結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6為本實(shí)用新型管口端面示意圖附圖7為本實(shí)用新型連接管道示意圖在附圖中1管體、2外層骨架、3斜向筒管、4里層骨架、5縱向筒管、6鋼絞線、7錨具、8預(yù)留孔、9塑料管、10鋼絞線、11承接口、12橡膠圈、13管道、14減壓裝置、15伸縮縫、16橡膠止水帶。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖將本實(shí)用新型作詳細(xì)論述如附圖1所示，本實(shí)用新型包括混凝土管體1和設(shè)置在管體1內(nèi)的由縱向鋼筋和環(huán)向鋼筋構(gòu)成的外層骨架2和里層骨架4，外層骨架2的里側(cè)或外側(cè)固定有呈交叉設(shè)置的斜向筒管3，里層骨架4的外側(cè)固定有縱向筒管5，外層骨架2和里層骨架4之間設(shè)置有預(yù)留孔8，如圖1所示里層骨架4固定的縱向筒管5在管體端部有固定鋼絞線的錨具7，在縱向筒管5內(nèi)設(shè)置經(jīng)張拉產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的鋼絞線6。
如附圖4所示，本實(shí)用新型在管體1內(nèi)交叉設(shè)置的斜向筒管3內(nèi)有三根經(jīng)張拉產(chǎn)生斜向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線6?？v向筒管5內(nèi)設(shè)置有三根經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線6。
如附圖5所示，本實(shí)用新型斜向筒管3和縱向筒管5可采用內(nèi)壁涂有潤滑油的塑料管9，塑料管9內(nèi)穿有經(jīng)張拉產(chǎn)生應(yīng)力的鋼絞線10。
如圖1、6所示，本實(shí)用新型在管體1的兩端設(shè)置有凹、凸承接口11，在管口平面設(shè)置有半圓型槽，在半圓型槽內(nèi)設(shè)置有遇水膨脹密封橡膠圈12。
如附圖1、7所示，本實(shí)用新型管體1連接成超長管道13，管道13上面設(shè)計(jì)有減壓裝置14，管道13兩端設(shè)置有伸縮縫15，伸縮縫15用環(huán)型橡膠止水帶16密封。
本實(shí)用新型所述的斜向筒管3可固定在外層骨架2的里側(cè)或外側(cè)，也可分左斜、右斜分別設(shè)置在外層骨架的里、外側(cè)。在管徑比較小的管體1可以不設(shè)置縱向筒管5，把斜向筒管3分別設(shè)置在外層骨架2的里側(cè)或外側(cè)。
本實(shí)用新型所述的鋼絞線6是由多根鋼絲合股相絞擰成的鋼絞線，所述的斜向筒管3、縱向筒管5可采用金屬波紋管或內(nèi)壁有潤滑油穿有鋼絞線的塑料管9，所述的波紋管是用厚度0.38mm，寬度為35mm的鋼帶機(jī)械卷制成圓筒管，又可用軋管機(jī)制成半圓型，包有塑料管9的鋼絞線10是特種工藝制成的，如按預(yù)應(yīng)力施工工藝分類波紋管內(nèi)的鋼絞線16屬于有粘接預(yù)應(yīng)力筋，塑料管內(nèi)的鋼絞線10屬于無粘接預(yù)應(yīng)力筋。
本實(shí)用新型管體1的內(nèi)徑為1-5米，長度為3-8米，壁厚為0.10-0.35米，管道長度為3-500米，以制備內(nèi)徑為3米、長5米，管壁厚度為0.20米為例，管體可采用立式制作成型工藝，也可采用臥式成型制備工藝，其施工順序如下首先是骨架的制作，選用螺紋鋼筋分別制作外層骨架2，里層骨架4，然后分別把預(yù)應(yīng)力鋼絞線分別穿有入斜向筒管3和縱向筒管5內(nèi)，然后分別把斜向筒管3，縱向筒管5固定在外層骨架2和里層骨架4上。把預(yù)留孔筒管固定在外層骨架2和里層骨架4之間。將上述內(nèi)層骨架和筒管固定好后放置在管體1的模板內(nèi)，把攪拌也后放置在管體1的模板內(nèi)，把混凝土按施工順序要求震搗成型，當(dāng)管體內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％時(shí)，按裝好管體端部的錨具，并按工藝要求先后張拉斜向預(yù)應(yīng)力筋和縱向預(yù)應(yīng)力筋，達(dá)到張拉使標(biāo)準(zhǔn)后用錨具錨固，然后往筒管內(nèi)灌注高標(biāo)號水泥漿，灌完漿后按管口平面要求封錨，按照技術(shù)要求拆模養(yǎng)護(hù)。
本實(shí)用新型所述管體1全部完成后，把若干根管體運(yùn)到工地現(xiàn)場在基槽內(nèi)進(jìn)行按裝，用縱向預(yù)應(yīng)力技術(shù)，按工況要求，按施工順序，把管體串聯(lián)在一起，并按工況要求，設(shè)置減壓裝置，設(shè)置管道伸縮縫15，安裝橡膠止水帶16。
本實(shí)用新型所述的內(nèi)壁涂有潤滑油的塑料管9，因是無粘接預(yù)應(yīng)力筋，張拉過完后用錨具固定后封錨，不需要灌漿。
本實(shí)用新型管體采用立式制備工藝，也可采用臥式制備工藝立式制備工藝如下第一步 管口圓型平臺的制作用大型機(jī)床加工管口模板，將管口模板固定在圓型平臺上，如在工地現(xiàn)場制作，可分工段選擇場地。
第二步 支架內(nèi)模板把管體內(nèi)模板固定在圓型平臺上。
第三步 骨架制作利用螺紋鋼筋分別制作外層骨架2和里層骨架4。
第四步 固定筒管把斜向筒管3固定在外層骨架2上，把縱向筒管5固定在里層骨架4上，把預(yù)留筒管8固定在外層骨架2和里層骨架的中間。
第五步 穿鋼絞線把鋼絞線7穿入斜向筒管3和縱向筒管5內(nèi)，把固定好的骨架定位在圓型平臺上。
第六步 支架外模板把管體外模板支架固定在圓型平臺上。
第七步 澆筑混凝土把攪拌好的混凝土澆筑于管體模板中，按施工順序震搗成型。
第八步 張拉錨固當(dāng)管體1混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％時(shí)，將穿入斜向筒管3內(nèi)的鋼絞線和穿入縱向筒管5的鋼絞線6按工藝要求進(jìn)行張拉錨固。
第九步 灌漿封錨用真空泵把斜向筒管3、縱向筒管5抽成真空，然后用高壓泵把水泥漿注入管內(nèi)，待水泥漿灌滿后，用防滲水泥沙漿把管口端面按施工要求封固。
第十步 拆模養(yǎng)護(hù)當(dāng)管體1強(qiáng)度達(dá)到90％時(shí)可拆裝模養(yǎng)護(hù)。
第十一步 吊裝移位把養(yǎng)護(hù)好的管體1吊裝移位，按施工順序先后排放在基槽內(nèi)。
第十二步 管體連接安裝按施工要求把管體1定位，把鋼絞線穿入管體預(yù)留孔內(nèi)，分段錨固，并把管體1預(yù)留孔8抽成真空，用高壓泵把水泥漿注入預(yù)留孔內(nèi)，并把管口端面錨固。
第十三步 安裝減壓裝置，制作伸縮縫按工況要求設(shè)置減壓裝置14，按照施工長度要求安裝橡膠止水帶16，澆筑管體1伸縮縫15。
臥式制備工藝如下第一步 臥式弧形定位臺的制作，本發(fā)明工藝適合于現(xiàn)場施工，以內(nèi)徑為4-5米或5米以上的管體1，長度在5-8米的管體為例，用金屬材料制作弧形定位臺，分工段選擇制管場地。
第二步 骨架制作利用預(yù)應(yīng)力筋分別制作外層骨架2和里層骨架4，把斜向筒管3、縱向筒管5分別穿入鋼絞線6，固定在筒管上。
第三步 支架外模板把外模板分別固定在弧形定位臺上，把預(yù)制好的骨架放在外模板內(nèi)。
第四步 固定內(nèi)模板內(nèi)模板采用組合式定位，用管體端模板固定內(nèi)模板，連接外模板。
第五步 澆筑混凝土把攪拌好的混凝土澆筑于管體板內(nèi)，按施工順序震搗成型。
第六步 張拉錨固當(dāng)管體1混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％時(shí)，將穿入斜向筒管3和縱向筒管5內(nèi)的鋼絞線6按工藝要求強(qiáng)拉錨固。
第七步 灌漿封錨用真空泵把斜向筒管3、縱向筒管5抽成真空，然后用高壓泵把水泥漿注入管內(nèi)，待水泥漿灌滿后，用防滲水泥沙漿把管口端面按施工要求封固。
第八步 拆模養(yǎng)護(hù)當(dāng)管體1強(qiáng)度達(dá)到90％時(shí)可拆裝模養(yǎng)護(hù)。
第九步 吊裝移位把養(yǎng)護(hù)好的管體1吊裝移位，按施工順序先后排放在基槽內(nèi)。
第十步 管體連接安裝按施工要求把管體1定位，把鋼絞線穿入管體預(yù)留孔內(nèi)，分段錨固，并把管體1預(yù)留孔8抽成真空，用高壓泵把水泥漿注入預(yù)留孔內(nèi)，并把管口端面錨固。
第十一步 安裝減壓裝置，制作伸縮縫按工況要求設(shè)置減壓裝置14，按照施工長度要求安裝橡膠止水帶16，澆筑管體1伸縮縫15。
權(quán)利要求1.一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其包括混凝土管體(1)和設(shè)置在管體(1)內(nèi)的由環(huán)筋和縱筋制成的圓筒形骨架，其特征在于所述的圓筒形骨架由外層骨架(2)和里層骨架(4)構(gòu)成，外層骨架(2)上固定交叉設(shè)置有斜向筒管(3)，里層骨架(4)上固定設(shè)置有縱向筒管(5)，里層骨架(4)和外層骨架(2)之間設(shè)置有預(yù)留孔(8)，斜向筒管(3)內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生斜向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(6)，管體(1)端部設(shè)置有固定鋼絞線(6)的錨具(7)，縱向筒管(5)設(shè)置有在管體(1)兩端由錨具固定的經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(6)，預(yù)留孔(8)內(nèi)設(shè)置有把管體(1)連接成管道(13)的經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(6)，在管體的端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于在外層骨架(2)的里側(cè)或外側(cè)骨架上固定設(shè)置有呈均勻分布的斜向交叉的圓型或半圓型斜向筒管(3)，在斜向筒管(3)內(nèi)設(shè)置有一根或多根經(jīng)張拉產(chǎn)生斜向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于外層骨架(2)內(nèi)設(shè)置有里層骨架(4)，在里層骨架(4)的處側(cè)固定有和管體(1)中軸線呈平行設(shè)置的均勻排列的縱向筒管(5)，縱向筒管(5)內(nèi)設(shè)置有一根或多根經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(6)，管體(1)端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于在管體(1)外層骨架(2)和里層骨架(4)之間設(shè)置有預(yù)留孔(8)，預(yù)留孔呈環(huán)向均布，在預(yù)留孔(8)內(nèi)設(shè)有一根或多根經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的可把管體(1)連接成管道(13)的鋼絞線(6)，在管道(13)的端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于斜向筒管(3)也可采用管內(nèi)涂有潤滑油的塑料管(9)，在塑料管(9)內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(10)，斜向筒管(3)可并排設(shè)置兩根或兩根以上裝有鋼絞線(6)的塑料管(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于縱向筒管(5)也可用在管壁內(nèi)涂有潤滑油的塑料管(9)，在塑料管(9)內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生縱向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線(10)，縱向筒管(5)可采用兩根或兩根以上并排設(shè)置的裝有鋼絞線(6)的塑料管(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于管體(1)的管口兩個(gè)端面分別設(shè)置有便于管體連接的凹、凸?fàn)畛薪涌?11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于管體(1)端面設(shè)置有兩道遇水膨脹密封橡膠圈(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于所述的管體(1)的內(nèi)徑為1-5米，長為3-8米，壁厚為0.10-0.35米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其特征在于所述的管體(1)對接長度可在3-500米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小流量斜向應(yīng)力環(huán)保管道，其包括混凝土管體和設(shè)置在管體內(nèi)的由環(huán)筋和縱筋制成的圓筒形骨架，圓筒形骨架由外層骨架和里層骨架構(gòu)成，外層骨架上固定交叉設(shè)置有斜向筒管，里層骨架上固定設(shè)置有縱向筒管，里層骨架和外層骨架之間設(shè)置有預(yù)留孔，斜向筒管、縱向筒管、預(yù)留孔內(nèi)設(shè)置有經(jīng)張拉產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的鋼絞線，管體端部設(shè)置有固定鋼絞線的錨具，本實(shí)用新型采用縱向預(yù)應(yīng)力連接新技術(shù)，按工況要求把相鄰的管體連成超長管道，增強(qiáng)了管道抗剪、抗彎、抗扭曲的性能，具備了整體抗位移，抗沉降、抗震的條件。
文檔編號F16L9/08GK2890554SQ200620023588
公開日2007年4月18日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者張楸長, 孫忠連, 張雙久 申請人:衡水長江預(yù)應(yīng)力有限公司