[其他]均布钢丝普通混凝土管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种新型的普通钢筋混凝土管，管 子内有均匀分布的钢丝，还涉及在工业规模上制造 这种管子的方法。内含均匀分布的钢丝加强材的普 通钢筋混凝土管子(称为T.A.D.管子)是以 普通钢筋混凝土制造的，其中的加强结构具有特殊 且均匀的结构形式，是由直径很小的钢丝(0.5～1mm) 构成的。这种结构可使管子整体获得极高的机械强度。

T.A.D.管的制造和性能特点在英国专利 1,584,844号中有详细的说明。

根据这份先有专利，即便制造T.A.D.管 的工艺问题得到了解决，但以连续和自动的方法从 管子的一端到另一端编制钢丝束以便快速而经济地 构成管子纵向加强筋的问题仍未解决。

事实上，以前的英国专利清楚地谈到了构成纵 向加强筋的困难。而这个困难确实需要解决，因为 尽管管子的横向强度或抗破裂性问题可以完全地得 到解决，而管子的纵向强度或抗弯强度取决于对管 子轴线呈螺旋形倾斜地盘绕的钢丝束，这样，便研 究出了在纵向和横向或圆围方向上都起作用的加强 筋。实际上，倾斜度确定了纵向方向和横向方向上 的强度分量。这样，从理论上来讲，倾斜加强筋便 在二方向上都具有了一定的强度。

根据上述这种认识，曾考虑过自动地沿周向布 置加强筋做为问题的解决方法。然而，随后的试验 表明，此办法在技术上具有明显的不方便之处，在 管子的性能上也有很大的限制。特别是，沿圆周倾 斜分布的钢丝束是由一滑架编织成的。该滑架沿卷 筒轴线连续地做往复运动。滑架的往复运动速度与 卷筒的转速的比例便决定了由钢丝束构成的螺旋线 的倾斜度。很清楚，在每次往复运动的止点，即在卷 筒两端附近，滑架必须逐渐减速并停止，在停止的片 刻时间中足以使卷筒至少转过半圈。这样，钢丝便固 定在喷射在卷筒本身上的混凝土之中。然后，在相反 的方向上，滑絮又开始遥渐加速。由此可推出结论， 在管子的两端附近，螺旋线的倾斜度为零，其结果是 加强筋不再有纵向的强度分量。与此同时，横向加强 筋便有了多余的部分并形成了不必要的障碍，很难 使混凝土填实，因而此部位质量较低。实际的情况是， 按前述的英国专利方法制成的一些实验用管子容易 在从两端开始形成环状裂纹，这是由于缺少纵向加 强筋以及混凝土的强度不足的综合作用结果造成的。

曾试过用辅助加强材来消除这种缺陷。这种加 强材是将金属网条编织在管子两端的几层钢丝束之 间。然而，这种解决办法并不令人满意(除了使混 凝土的性能进一步恶化之外，金属网的刚性使情况 更为严重；随着金属网的布置将会在混凝土中形成 空洞)，因为在制造过程中又出现了手工操作，且在 制造过程中需进行几次手工操作。在此时刻需使卷 筒停止。这样，选用倾斜螺旋形加强筋的根据不复 存在。实际上，加强筋的倾斜度不能超过某一角度： 这是因为，倾斜度增大时，相应地将使卷筒本身每 转一周时钢丝束在卷筒上所占的长度增大，因此， 缠绕的钢丝根数也将增多，直接喷射在钢丝上的混 凝土带的宽度也增大。这两个参数(钢丝根数和能 以均匀且极薄的厚度将混凝土喷射在钢丝上的带宽) 确定螺旋形加强筋的最大倾斜角，实际的角度是， 相对管子的准线为20°。

一旦最大倾斜角定下来，则由倾斜螺旋形加强 筋形成的纵向强度也定下来，也可以说成是横向强 度所占的百分比也确定了。

由此可得出结论，即在低压下使用的管子由于 具有低的横向强度，因而在纵向上强度也较低。为 限定管子的弯曲，管子应短。从另一方面来说，当 制造的管子较长时，采用的加强筋其横向强度适用 于高压条件而当这种管子在低压条件下使用时，其 强度便显得过高了。

从以下实例中可以更好地了解这些技术方面的 限制条件。