Pccp斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法及補(bǔ)強(qiáng)組合結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種施工方法，特別是設(shè)及一種PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法及補(bǔ)強(qiáng) 組合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝上管巧撕？)是由混凝±管忍、鋼筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲W及砂漿保護(hù)層 構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度取決于纏繞在混凝±管忍上的預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼絲在管忍上產(chǎn)生均 勻的壓預(yù)應(yīng)力，能夠抵償由內(nèi)壓和外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。在制造、施工及使用的過(guò)程，存在 多種原因造成鋼絲損傷或腐蝕，使得PCCP內(nèi)鋼絲發(fā)生斷絲，隨著預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂數(shù)目的增 加，管道的預(yù)應(yīng)力減小，從而引起砂漿保護(hù)層和混凝±管忍出現(xiàn)裂縫，一旦斷絲數(shù)目達(dá)到臨 界值，鋼筒可能發(fā)生屈服破損，并導(dǎo)致整個(gè)管子破壞，甚至造成爆管事故。爆管具有突發(fā)性、 災(zāi)難性，事先沒(méi)有征兆，爆管發(fā)生后，并不僅僅限于管道供水中斷，還會(huì)引起洪災(zāi)W及公共 安全事故。目前，對(duì)存在斷絲的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝上管巧撕？)補(bǔ)強(qiáng)加固措施主要有外包混凝 ±、后張法(體外預(yù)應(yīng)力）、換管、穿管等方法。運(yùn)些方法需要沿管線在外部開(kāi)挖，對(duì)于市內(nèi)工 程既不可行也不經(jīng)濟(jì)。且上述方法得到的補(bǔ)強(qiáng)組合結(jié)構(gòu)成本高、防滲效果差抗沖磨性能差， 適應(yīng)變形能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法及補(bǔ)強(qiáng)組合結(jié)構(gòu)，該補(bǔ)強(qiáng)加固 方法具有施工簡(jiǎn)便快速、節(jié)省投資，該補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有防滲效果優(yōu)異、抗沖磨性能好、無(wú)毒環(huán) 保、適應(yīng)變形能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的提供一種PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法，其包括 W下步驟：
[0005] 步驟A:根據(jù)施工設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備Dffi彈性材料、碳纖維片材材料；
[0006] 步驟B:檢查并修補(bǔ)平整PCCP混凝±管忍內(nèi)表面，將修補(bǔ)后的混凝±管忍內(nèi)表面清 洗干凈并干燥；
[0007] 步驟C:將至少一層碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板粘貼到混凝±管忍內(nèi)表面，并對(duì)粘貼到混凝 ±管忍內(nèi)表面的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間，使其初期固化；
[000引步驟D:養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，在所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板的表面涂覆一層界面劑，然后在所 述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板的表面均勻涂覆一定厚度的由D)(E彈性材料形成的D)(E彈性涂層，并對(duì) 所述DXE彈性涂層養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間。
[0009] 所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板包括至少一層縱向碳纖維布、至少一層環(huán)向碳纖維布W及 浸潰膠，所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板與PCCP斷絲管聯(lián)合作用，承受管線中的荷載。
[0010] 所述步驟C中，所述PCCP混凝±管忍內(nèi)表面粘貼所述碳纖維布前，將所述浸潰膠均 勻涂覆在所述混凝±管忍內(nèi)表面；
[0011] 所述浸潰膠的涂覆量為500~600g/m2。
[0012] 所述步驟C中，對(duì)每層所述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板的養(yǎng)護(hù)時(shí)間為20-30小時(shí)。
[0013] 所述DXE彈性材料為環(huán)氧砂漿、聚脈類材料或者兩者的組合，所述DXE彈性材料的 拉伸強(qiáng)度大于12MPa，化斷伸長(zhǎng)率大于6%，附著力大于2.5MPa，耐磨性小于30mg;
[0014] 所述步驟D中，所述一定厚度的DXE彈性涂層經(jīng)過(guò)多次涂刷形成，每次涂刷的時(shí)間 間隔至少為24小時(shí)；
[0015] 所述DXE彈性涂層需在5°C W上的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)至少72小時(shí)；
[0016] 所述DXE彈性涂層與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板CFRP粘貼強(qiáng)度含2. OMPa。
[0017]當(dāng)PCCP斷絲管內(nèi)工作壓力為Pw,Pw刮.5M化時(shí)，所述步驟帥，粘貼第一層縱向碳纖 維布，然后依序粘貼第一層和第二層環(huán)向碳纖維布，所述步驟D中，最后再涂覆2mm DXE彈性 涂層；
[001引當(dāng)PCCP斷絲管內(nèi)工作壓力為Pw，0.5Mh<Pw^ 1. OM化時(shí)，所述步驟C中粘貼第一層 縱向碳纖維布，再粘貼第一層、第二層W及第=層環(huán)向碳纖維布，所述步驟D中，最后再涂覆 2mm DXE彈性涂層；
[0019] 當(dāng)PCCP斷絲管內(nèi)工作壓力為Pw, 1.0MPa<Pw封.5M化時(shí)，所述步驟C中依序粘貼第 一層縱向碳纖維布，然后依序粘貼第一層、第二層環(huán)向碳纖維布，再粘貼第二層縱向碳纖維 布，最后粘貼第=層和第四層環(huán)向碳纖維布，所述步驟D中，最后，涂覆3mm DXE彈性涂層；
[0020] 當(dāng)PCCP斷絲管內(nèi)工作壓力為Pw, 1.5MI^<Pw^2. OM化時(shí)，所述步驟C中，首先粘貼第 一層縱向碳纖維布，依序粘貼第一層和第二層環(huán)向碳纖維布后，再粘貼第二層縱向碳纖維 布，然后依序粘貼第=層、第四層W及第五層環(huán)向碳纖維布，所述步驟D中，最后，涂覆3mm DXE彈性涂層。
[0021] 本發(fā)明提供一種由上述方法制備的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)，其包括：
[0022] PCCP斷絲管內(nèi)側(cè)表面上粘貼有至少一層縱向碳纖維布，在所述縱向碳纖維布的表 面粘貼有至少一層環(huán)向碳纖維布，在所述環(huán)向碳纖維布上涂覆有一層DXE彈性涂層。
[0023] 所述PCCP斷絲管內(nèi)側(cè)表面上粘貼有第一層縱向碳纖維布，在所述第一層縱向碳纖 維布的表面上依次粘貼有第一層和第二層環(huán)向碳纖維布，在所述第二層環(huán)向碳纖維布的外 側(cè)表面上涂覆有一層Imm至5mm的DXE彈性涂層。
[0024] 所述PCCP斷絲管內(nèi)側(cè)表面上粘貼有第一層縱向碳纖維布，在所述縱向碳纖維布的 表面上依次粘貼有第一層、第二層W及第=層環(huán)向碳纖維布，在所述第=層環(huán)向碳纖維布 的外側(cè)表面上涂覆有一層Imm至5mm DXE彈性涂層。
[0025] 所述PCCP斷絲管內(nèi)側(cè)表面上粘貼有第一層縱向碳纖維布，在所述第一層縱向碳纖 維布的表面上依次粘貼有第一層和第二層環(huán)向碳纖維布，在所述第二層環(huán)向碳纖維布表面 上再粘貼有第二層縱向碳纖維布，在所述第二層縱向碳纖維布的表面上依序粘貼有第=層 和第四層環(huán)向碳纖維布，在所述第四層碳纖維布的表面上涂覆有一層Imm至SmmDXE彈性涂 層。
[00%]本發(fā)明的PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法W及補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)具有W 下有益技術(shù)效果：
[0027]本發(fā)明的全新的PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法，該方法充分利用碳纖維的抗拉強(qiáng) 度大、承載能力強(qiáng)W及DXE彈性涂層防滲效果優(yōu)異和適應(yīng)變形能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在斷絲管管忍 混凝±內(nèi)表面粘貼1-2層縱向碳纖維布和3-5層環(huán)向碳纖維布，由多層碳纖維布和浸潰膠形 成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板。然后在CFRP表面涂刷的D)(E彈性涂層，起到防滲和CFRP表面 防護(hù)作用。本發(fā)明補(bǔ)強(qiáng)加固方法具有安全可靠、施工工藝合理W及不需要在管線外部開(kāi)挖， 施工速度快的優(yōu)點(diǎn)。CFRP和DXE彈性涂層在斷絲管內(nèi)壁形成補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)，該 補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)與PCCP斷絲管聯(lián)合作用，承受管線中的荷載，從管線內(nèi)部解決了斷絲管承載能力 不足的技術(shù)難題，該補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的防滲效果優(yōu)異、抗沖磨性能好、PCCP斷絲管整體結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)效 果好。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明，W下結(jié)合附圖與
【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0029] 圖1是內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2為埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)的橫剖面圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明的一實(shí)施例的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明的又一實(shí)施例的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035] 圖7為本發(fā)明的又一實(shí)施例的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0036] 圖8為本發(fā)明的又一實(shí)施例的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±管?0^有巧巾型式:第一種預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±管，請(qǐng)配合參閱圖 1所示，混凝±管忍包括鋼筒W及內(nèi)襯管忍混凝±14,直接纏繞在鋼筒外側(cè)的高強(qiáng)度的應(yīng)力 鋼絲12 W及鋼管13的外側(cè)有一層保護(hù)層砂漿11形成內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±壓力管 (PCCPL);第二種預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±管，請(qǐng)配合參閱圖2所示，混凝±管忍的鋼筒嵌置在管忍 混凝±14中，纏繞在外層混凝±14表面的高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲12,在預(yù)應(yīng)力鋼絲的外側(cè)有一 層保護(hù)層砂漿11，共同形成嵌置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±壓力管(PCCPE)。傳統(tǒng)施工中，嵌置式 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±壓力管(PCCPE)也廣泛應(yīng)用，本發(fā)明的PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法同 樣適用于PCCPL的結(jié)構(gòu)和施工方法。
[0038] 請(qǐng)配合參閱圖3至圖8所示，其中，圖3和圖4為本發(fā)明的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié) 構(gòu)的縱剖面圖和橫剖面圖，其中，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝±管。〇^)包括從外側(cè)到內(nèi)側(cè)依次為保 護(hù)層砂漿21、管忍混凝±22、鋼管23、管忍混凝±22、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板24W及DXE彈性涂層 25。本發(fā)明的補(bǔ)強(qiáng)防滲復(fù)合里襯組合結(jié)構(gòu)包括1-2層縱向碳纖維布，3-5層環(huán)向碳纖維布W 及DXE彈性涂層。
[0039] 本發(fā)明的PCCP斷絲管內(nèi)部補(bǔ)強(qiáng)加固方法，具體包括W下步驟：
[0040] 步驟A:根據(jù)施工設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備所需要的Dffi彈性材料、碳纖維片材材料等，根據(jù)施工 技術(shù)方案和施工計(jì)劃，準(zhǔn)備所使用的DXE彈性材料、碳纖維片材、配套膠粘劑、機(jī)具等。
[0041]