[发明专利]一种大口径预应力混凝土管及其制备工艺

说明书

本发明属于钢筋混凝土管技术领域，具体地讲涉及一种大口径预应力混凝土管及其制备工艺方法。

目前大口径的预应力钢筋混凝土管大都采用如下工艺制成：首先，整盘或单根张拉纵向的预应力钢筋，制成预引力骨架后放入、置于振动台上的模板中，浇涛水泥成型，混凝土凝固后拆掉模板再经向绕缠预引力钢筋，再在外层浇铸混凝土成型。这种先张拉预应力钢筋骨架的混凝土管，由于其预应力钢筋为直线型骨架，故作成的混凝土管只是在纵向和轴向产生了预引力，而没有抗扭曲的预应力故在使用时存在着易断裂的缺陷。尤其是对大口径的混凝土管来讲，在使用过程由于地面振动及其它因素产生的扭矩非常大，很容易造成管子由于受力不均而扭动断裂。采用现有技术制备混凝土管，最大直径只能做到6米，且必须增加管壁厚度和使用的钢筋量，使用时由于自身重量非常大，搬运极不方便，并且容易造成管壁破裂。

本发明的目的就是提供一种具有抗扭曲预应力的大口径预应力混凝土管；

本发明的第二个目的就是提供一种制备大口径预应力混凝土管的生产工艺。

实现本发明第一个目的即具有抗扭曲的大口径预应力混凝土管的技术方案为：一种大口径预应力混凝土管，包括有承口段、插口段和管立体段组成的园筒形管芯，所述的管芯内固定有里外两层分别由非预应力纵筋和环筋制成的园筒形骨架，在所述的里、外两层的园筒形骨架上分别纵向均匀固定有多根同园筒骨架的轴线成一定角度旋扭的且扭旋方向相反的斜向筒管，该筒管内经张拉产生了预应力的两端由锚具固定的纵向钢丝线。

其附加技术特征为：在所述的里、外层园筒形骨架之间固定有由非预应力纵筋和环筋组成的第三个园筒形骨架，在该骨架的两侧对称、相间、均匀排列有多根穿在半园形筒管中的两端由锚具固定的具有预应力的钢丝；在所述的园筒形管芯外壁表面的对称固定有至少一对两侧面分别开有数个锚具连接孔、轴向有通孔的锚具连接带，在所述的里、外两层园筒骨架之间固定有第三个由非预应力纵筋和环筋组成的园筒形骨架，在该园筒两侧对称、相间、均匀排列有多根穿在半园形骨架筒管中的两端所述的锚具连接孔径锚具固定的具有预应力的钢丝线；所述的筒管为金属波纹管且该管内浇灌有凝固的水泥；所述的筒管为其内部灌有润滑油的薄塑料管；所述的纵向预应力钢丝线同筒管轴向的夹角在2～30°之间；所述的纵向预应力钢丝线同筒管轴向的夹角在5～20°之间；所述的园筒形外层斜向波纹管骨架固定于所述的承口端的管壁内；所述的园筒形内层斜向波纹管骨架固定于所述的插口端的管壁中；所述的内、外层的纵向钢丝线错落相间排列；所述的钢丝线为由多根钢丝合股相绞而成的钢绞线。

实现本发明提出的第二个目的技术方案即制备上述大口径预应力混凝土管的工艺步骤为：

第一步  骨架制作：即利用非预应力纵筋和环筋制作成三个不同直径的园筒形的骨架；

第二步  固定筒管：将用于固定纵向预应力钢绞线的波纹管或带有滑油塑料管，以相反方向旋扭分别固定于直径最大和最小的两个筒形骨架上，将环向预应力钢绞线的波纹管均匀对称固定于第三个园筒形的骨架上；

第三步  固定骨架上：将三个固定有波纹管或带有润滑油塑料管的骨架套在一起，并使直径最小的骨架一端突出，使其形成管芯插口骨架，三个园筒形骨架相对固定后，放置在用于浇铸混凝管的中台上的管芯的模具内；

第四步  混凝土浇铸：将搅拌好的混凝土浇灌于模具平；

第五步  穿线并张拉钢绞线并用锚具锚固：当浇灌于管芯模具中的混凝土的凝固强度达到其标准的70％时，将钢绞线穿入纵向和环向的波纹管内、两端套入锚具，并张拉使之产生预应力；

第六步  灌浆凝固：当张拉钢绞线产生的预应力达到要求后，用高标号水泥浆打入波纹管内凝固；

第七步  拆模养护：当浇灌的管芯的混凝土强度达到95％时，拆掉模具并养护。

本发明所提供的大口径预应力混凝土管及其制备工艺同现有技术相比，由于其采用了凝混土管的轴向、环向预应力后张拉工艺，故可以使轴向预应力钢绞线斜向固定，从而使混凝土管产生了扭矩预应力，提高了大型混凝土管的强度；由于轴向预应力骨架采用双层斜向交叉的钢绞线做成，极大地提高了混凝土管抗压、抗扭曲强度，从而可减少管芯壁厚(如直径为8米长度6米的混凝土管直壁厚仅为350毫米)，即可达到所需要的强度，减少自身重量；由于其预应力骨架采用钢绞线代替单根钢筋，会产生更大的预应力，提高了混凝土管的强度。

附图说明：

图1：为大口径预应力混凝土管的结构示意图；

图2：为大口径预应力混凝土管的径向截面示意图；

图3：为没有连接带的大口径混凝土管的结构示意图：