[实用新型]一种环向预应力管道结构

说明书

本实用新型公开了一种环向预应力管道结构，环向预应力管道结构包括两块以上的相互拼接的预制混凝土弧形管片，相邻两块所述预制混凝土弧形管片通过膨胀混凝土相连接，预制混凝土弧形管片的外侧面上设置有沿着环向延伸的预留凹槽，所述预制混凝土弧形管片环向的两端分别设置有凸榫和凹榫；所述环向预应力管道结构还包括有设置在所述预留凹槽内的环状钢丝和和用于调节相邻两个预制混凝土弧形管片之间间距的顶推装置。本实用新型提供的环向预应力管道结构能承受较大压力，改变了传统的锚固问题，从根本上避免曲线预应力损失。本实用新型提供的制作方法能实现预制拼装，施工简单、安全可靠，扩展了环向预应力管道结构的应用领域。

技术领域

本实用新型涉及管道技术领域，尤其涉及一种环向预应力管道结构，本实用新型的预应力管道可以应用于市政管道、沉井、空心桥墩等工程施工领域。

背景技术

随着我国城镇化进程，市政项目得到了飞速发展，市政工程中的管道结构运用的越来越多，例如给水管道、沉井、围堰等。管道结构在拼装时，环向相邻两个管片之间通过螺栓连接，相邻的管片之间的间隙难以得到有效闭合。随着水流侵蚀、地层不均匀沉降、交通荷载等的影响，致使管片缝隙薄弱处发生渗水、破坏等现象。已有对环向预应力的施加方法复杂，且需要锚固装置，易导致锚固区预应力损失。

现有研究中，已有部分关于管道结构的技术研究，但是对于实用性、便捷性以及安全性方面考虑的不尽人意。例如专利申请号为CN201510523909的一种环向预应力加固管道结构及制作方法，管道结构部分设计了拱底块、相邻快、密封块和封顶块，以上均预留凹槽，封顶块预留孔道，拱底块、相邻快、密封块和封顶块通过钢绞线串联起来形成圆筒结构，钢绞线贯穿突出的封顶块，通过突出于封顶块的钢绞线锁具固定实现预应力施加。该方法预制复杂、施工繁琐，且对于大跨度管道结构穿插钢绞线难度大，导致预应力施加效果差，预应力张拉精度低，预应力容易损失。

又如专利申请号为CN201620461935的一种预应力管片，设计了两个内外管片环，每个管片环均由若干分管片首尾连接构成，管片上均匀分布沿圆环向钢绞线孔道，任一分管片至少一个锚具槽，通过钢绞线将各管片环连接起来进行张拉，获得环向预应力。诸如此类的传统锚固方式施加的环向预应力损失较大，如何改善锚固方式，避免预应力损失是市政管道结构的当今重要研究内容之一。

实用新型内容

为了解决现有预应力管道结构在张拉钢绞线（钢丝）时预应力损失过多的问题，本实用新型提供一种环向预应力管道结构及制作方法。具体技术方案如下。

一种环向预应力管道结构，其包括两块以上的相互拼接的预制混凝土弧形管片，其特征在于：相邻两块所述预制混凝土弧形管片通过膨胀混凝土相连接，所述预制混凝土弧形管片的外侧面上设置有沿着环向延伸的预留凹槽，所述预制混凝土弧形管片环向的两端分别设置有凸榫和凹榫，相邻两个所述预制混凝土弧形管片通过凸榫和凹榫拼接；所述环向预应力管道结构还包括有设置在所述预留凹槽内的环状钢丝和用于调节相邻两个预制混凝土弧形管片之间间距的顶推装置。

进一步地，所述预制混凝土弧形管片环向的两端面进行刻槽、拉槽或拉毛处理；这样有利于提高膨胀混凝土和预制混凝土弧形管片的连接强度。

进一步地，所述凸榫的长度小于所述凹榫的深度，使得两弧形管片可以完好接触，在保证设计预应力的条件下增强管道的结构稳定性。

进一步地，所述顶推装置包括转动把手、旋转套筒、滚珠轴承和推进杆，所述转动把手的一端位于预制混凝土弧形管片的内侧，另一端位于所述预制混凝土弧形管片内且具有把手锥齿轮，所述旋转套筒具有与所述把手锥齿轮啮合的套筒锥齿轮，所述旋转套筒与所述滚珠轴承的内圈固定连接，所述滚珠轴承的外圈固定预埋在所述预制混凝土弧形管片内，所述旋转套筒内设置有所述推进杆，所述旋转套筒和推进杆螺纹连接，所述推进杆可作直线运动且从所述凹榫的底部伸出抵接于所述凸榫。

进一步地，所述环状钢丝是通过焊接形成环状或者通过锚具形成环状。