[发明专利]配置单层圆形钢筋骨架的椭圆混凝土管

说明书

技术领域：

本发明属于混凝土管道类，特别涉及一种配置单层圆形钢筋骨架的椭圆混凝土管，该混凝土管适合作为地下无压输送雨水、污水的管材。

背景技术：

混凝土管具有优良的抗裂功能和承载能力，能用于高覆土层管道与使用简易基础。圆形混凝土管制造工艺成熟、生产方便、结构受力有利、材料使用量较少、成本较为低廉，因而圆形混凝土管广泛用于给排水管道中。

圆形混凝土管在管道运行中，依靠配置在管壁内的钢筋承受外荷载。如图1所示：图中:D₀为圆形混凝土管内径；D₁为圆形混凝土管外径；d₁为内层钢筋中心直径；d₁为内层钢筋中心直径；d₂为外层钢筋中心直径；h₀₁为内层钢筋a抗弯有效高度；h₀₂为外层钢筋b抗弯有效高度。

混凝土管通常埋设在土层中，主要荷载为竖向土压力引起的弯矩。按照土压力原理，管子断面中的内力是变化的，在管顶、管底产生的弯矩使管壁内层受拉数值最大。在管体两侧腹部产生的弯矩使管壁外层受拉。管子断面内沿轴线D各点弯矩值如图2所示，图中：M_A为管顶A点弯矩值；M_B为管底B点弯矩值；M_C为管侧C点弯矩值。从图中可知，在圆形混凝土管中断面各点的弯矩大小及方向是不同的，抵御各点弯矩所需钢筋量及放置位置也应不同。抵御内层受拉弯矩，钢筋应配置靠近管壁内层。抵御外层受拉弯矩，钢筋应配置靠近管壁外层。可按不同弯矩大小，配置不同钢筋量，在不受弯矩作用的区域可不配钢筋。

然而，在混凝土圆管中不能间断式放置钢筋，只能缠制成为连续螺旋线圆形骨架，骨架的成型及放置于混凝土管模型中方能实现和较为简便。

因而，圆形混凝土管中需配筋内、外两层的钢筋骨架，内层骨架钢筋用量按A点或B点的弯矩最大值配置钢筋，外层骨架钢筋用量按C点的弯矩配置钢筋，以保证混凝土管的结构强度。但是，钢筋用量较多主要是用在构造方面，而不能充分发挥其在抵御荷载要求上的作用。

发明内容：

本发明的目的就在于提供一种配置单层圆形钢筋骨架的椭圆混凝土管，该混凝土管通过改变混凝土管管型来提高混凝土管结构受力的合理性，从而达到降低材料用量和生产成本。

如上构思，本发明的技术方案是：一种配置单层圆形钢筋骨架的椭圆混凝土管，包括管体和钢筋骨架，其特征在于：管体的内、外轮廓线均为椭圆形，钢筋骨架为正圆形单层结构，并且管体底部制有底座。

上述底座为平底形。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明将混凝土管的内、外轮廓线改为椭圆形，通过调整椭圆长径和短径尺寸，增大最大受力点的抗弯有效高度，使混凝土管的承载能力达到混凝土管等级的要求。

2、本发明保持混凝土管所用钢筋骨架仍为正圆形，使原有钢筋骨架制作工艺不变，从而简化了生产工艺和操作工序。

3、本发明改变混凝土管的钢筋骨架，由双层改为单层，极大降少了钢筋用量，降低了生产成本。

4、本发明增加了混凝土管座，增加了混凝土管的承载能力，简化了施工工艺，降低了施工费用。

附图说明：

图1是圆形混凝土管内、外轮廓线与内外层钢筋位置示意图；

图2是圆形混凝土管断面弯矩图；

图3是是本发明断面形状示意图。

具体实施方式：

如图3所示：图中:D_g为钢筋骨架直径；H₀为单筋椭圆混凝土管内孔竖向高度（内孔椭圆长径）；B₀为单筋椭圆混凝土管内孔横向宽度（内孔椭圆短径）；H₁为单筋椭圆混凝土管外轮廓线竖向高度（外轮廓线椭圆长径）；B₁为单筋椭圆混凝土管外轮廓线横向宽度（外轮廓线椭圆短径）；B_d为单筋椭圆混凝土管底座宽度；d₁为单筋椭圆混凝土管顶部、底部管壁厚度；d₂为单筋椭圆混凝土管侧向腹部管壁厚度；h₀₁为管顶内层钢筋抗弯有效高度；h₀₂为管侧外层钢筋抗弯有效高度。

如图3所示：本发明管体1的内、外轮廓线4、5为椭圆形，钢筋骨架3为正圆形单层结构，并且管体底部制有平底形底座2。