[发明专利]一种GFRP-UHPC-钢筒双壁输水管

说明书

本发明公开了一种GFRP‑UHPC‑钢筒双壁输水管，包括输水管本体和承插式密封结构，所述输水管本体包括环氧树脂层、钢筒、GFRP管、加劲肋、承口钢圈、插口钢圈和UHPC层，所述环氧树脂层涂覆于钢筒的内壁，所述加劲肋安装于钢筒的外壁，所述钢筒的一端与承口钢圈连接，所述钢筒的另一端与插口钢圈连接，所述承口钢圈和钢筒均通过UHPC层与GFRP管的内壁连接，一个所述输水管本体的插口端通过承插式密封结构与另一个输水管本体的承口端连接。本发明充分发挥各组分材料性能优势，通过各组分合理组合设置，总体具有安全高强、质量轻、便于运输的特点。

技术领域

本发明涉及建筑材料、水利工程技术领域，尤其涉及一种GFRP-UHPC-钢筒双壁输水管。

背景技术

伴随着调水工程的开展，由于水质、水量安全问题，常常采用管道调水，且管道是输送介质最快捷、经济和可靠的方法。伴随着经济的发展，管道的生产和使用量越来越大，长距离大口径调水工程也越来越普遍。如南水北调中线工程北京段应用超大口径PCCP管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，预应力钢筒混凝土管)；山西省万家寨引黄工程使用了管径3m、长43.1272km的PCCP管。

管道的发展也从最初的SP管(Steel Pipe，钢管)、铸铁管、PCP管(PrestressedReinforced Concrete Pipe，预应力钢筋混凝土管)演变发展成DIP管(Ductile IronPipe，球墨铸铁管)、PCCP管、RPMP管(Fiber-Glass-Reinforced Plastic Matrix Pipes，玻璃钢夹砂管)等管材，这几种管道各有其缺点。其中SP管承受外压能力低，抗老化、耐腐蚀性能差，使用寿命长度一般，施工较难；DIP管(Ductile Iron Pipe，球墨铸铁管)承受内外压能力较高，加工难度较难，在同管径重量比较中较重；PCCP管承受内压能力较高，在同管径重量比较中较重；RPMP管承受内压能力较高，承受外压能力较低，施工困难。GFRP(GlassFiber Reinforced Plastic,中文名玻璃纤维复合材料),是一种有机非金属跟无机非金属复合的塑料基复合材料,包含机体和增强体两部分。GFRP具有良好的电绝缘性能和粘结性能,较高的机械强度和耐热性,可塑性极强,成型收缩率小,体积较轻,施工方便。UHPC(Ultra-High Performance Concrete，超高性能混凝土)，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。在工程实际运用中，随着输送距离越来越长，管道埋置深度更深，地质环境更加复杂，管道的承载能力、耐腐蚀能力、抗裂能力成为管道行业创新的一大重要突破口。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的承载能力、耐腐蚀能力和抗裂能力不足的技术问题，提供了一种GFRP-UHPC-钢筒双壁输水管。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种GFRP-UHPC-钢筒双壁输水管，包括输水管本体和承插式密封结构，所述输水管本体包括环氧树脂层、钢筒、GFRP管、加劲肋、承口钢圈、插口钢圈和UHPC层，所述环氧树脂层涂覆于钢筒的内壁，所述加劲肋安装于钢筒的外壁，所述钢筒的一端与承口钢圈连接，所述钢筒的另一端与插口钢圈连接，所述承口钢圈和钢筒均通过UHPC层与GFRP管的内壁连接，一个所述输水管本体的插口端通过承插式密封结构与另一个输水管本体的承口端连接。

更优的选择，所述承插式密封结构包括密封件和水泥砂浆层，一个所述输水管本体的插口钢圈通过密封件与另一个输水管本体的承口钢圈连接，所述GFRP管、UHPC层、插口钢圈和承口钢圈形成环形凹槽，所述水泥砂浆层填充于环形凹槽。

更优的选择，所述密封件为多个橡胶圈或者法兰件。

更优的选择，所述承口钢圈的内径大于插口钢圈的外径。

更优的选择，所述加劲肋为工字型铆钉或加劲板。

更优的选择，所述插口钢圈与钢筒的连接方式为焊接。