[实用新型]大于800mm口径的自应力水泥压力输水管

说明书

本实用新型属于给排水工程钢筋水泥输水管制造技术领域。

目前钢筋水泥压力输水管，有两大类，一是预应力输水管，另一类是自应力输水管。预应力输水管其口径可做得很大，但投资大，设备昂贵，制作工艺复杂，因此成本较高。自应力输水管，其制造工艺，设备都比较简单，成本也低，但其口径只限于100～800mm，大于800mm口径的自应力压力输水管现无产品也未有现行标准。其主要原因是自应力水泥其自应力水平尚低，它最终在管壁中建立的预应力值远不如预应力管，由于自应力水平低，管体的钢材强度利用率仅在50％左右，口径增大耗钢量迅速增大，成本急剧升高。自应力是一种化学预应力，是依赖混凝土的膨胀才能张拉钢筋，因此要求钢材高度分散，以全方位的约束来与三维膨胀的混凝土相匹配，对大于800mm口径的输水管，工艺上难以实现。如果采用某些自应力水平较高的自应力水泥，则工艺不易控制、甚至导致爆管率高。

本实用新型的目的是提供一种制造设备简单、工艺简便、质量可靠，成本低的大于800mm口径的自应力水泥压力输水管。

大于800mm口径的自应力水泥压力输水管，首先将管体的自应力值设计在5MPa以上，因此在钢筋骨架上采用分散性好的钢丝网与钢筋多层混合结构，即采用直径为0.9～1mm的钢丝编织成网孔为10×10～10×20mm的钢丝网，卷成圆筒形，在圆筒钢丝网外加环向螺旋钢筋，再在环向螺旋钢筋外又包裹钢丝网层，再布置钢筋层，如此形成两头有弯钩的多层钢丝网钢筋空间结构骨架，至少有四层钢丝网，同时布置一层纵向钢筋，以提高管子抗折性能，钢筋的环向布筋率为1.5～2.5％；环向螺旋钢筋为冷拔钢筋，其直径为3～4mm，纵向钢筋也是冷拔钢筋，其直径为5mm，骨架的钢丝网和钢筋通过绑扎连接固定，钢丝网层与层之间通过钢筋隔开。采用稳定可靠的自应力水泥，如硅酸盐自应力水泥等，在制管工艺上采用两次投料；即先用自应力水泥和中砂加水搅拌成自应力砂浆，用离心法加料，使自应力砂浆贯透各钢丝网层，第二次用自应力水泥、中砂和5～15mm的碎石加水搅拌成自应力混凝土，用离心法加料充填管子内壁，并达到最内层钢丝网交界处，这样既解决了多层钢丝网的贯透问题，又防止大口径管内壁坍落和开裂。管子离心成型后先经过蒸汽养护，再在常温水中养护即可。对于管子口径再增大，工作压力再提高（超过0.8MPa），则可在上述制作自应力水泥压力输水管的管芯外再绕一层预应力环向螺旋钢筋，再制作保护层，成为大口径自应力－预应力复合高压输水管，这种输水管的外绕预应力环向螺旋钢筋确保高内水压下的抗裂性能，而自应力管芯则承担高内水压下的抗渗，因而使输水管的抗渗和抗裂性能同步提高。

本实用新型的优点是显而易见的，首先根据本实用新型的结构设计，能制造大于800mm口径的自应力压力输水管，而且制造设备简单，工艺不复杂容易生产，质量稳定，而成本较低。自应力水泥在钢丝网和钢筋良好约束下的膨胀，首先使混凝土内部密实，然后向外膨胀张拉钢筋，因此管体抗渗性能好，耐腐蚀性能好。更可以在自应力管芯上再绕一层预应力环向螺旋钢筋并制作保护层，从而大幅度提高压力输水管的承压能力。

附图说明，附图1是大于800mm口径的自应力水泥压力输水管的钢丝网钢筋骨架，图中1是钢丝网，是用0.9～1mm直径的钢丝编织成网，其网孔为10×10～10×20mm，卷成圆筒形，钢丝网1的筒外绕有环向螺旋钢筋2，环向螺旋钢筋2的外围再包裹钢丝网1，因此钢丝网层与钢丝网层之间的间距就等于环向螺旋钢筋2的直径。大于800mm口径的自应力水泥压力输水管的钢丝网钢筋骨架至少有四层钢丝网，另有一层纵向钢筋3，纵向钢筋3两端头有弯钩。

附图2是大于800mm口径的自应力水泥压力输水管的管壁局部剖视图，图中1是钢丝网，至少有四层，2是环向螺旋钢筋，环包在圆筒形钢丝网外，绑扎固定，3是纵向钢筋代替一层环向螺旋钢筋2的位置，4是由自应力水泥、中砂、和水搅拌成自应力砂浆，采用离心工艺贯透各网层，第二次由自应力水泥、中砂、和5～15mm的碎石加水搅拌成自应力混凝土5，同样采用离心工艺充填管内壁，并达到最内层钢丝网交界面处。

实施例，根据本实用新型技术方案设计1000mm口径的工作压力为0.5MPa的自应力水泥压力输水管，钢丝网采用0.95mm直径的钢丝编织成10×10mm的网，卷成圆筒。钢丝网层之间从内层至外层，分别被φ3、φ4、φ4直径的冷拔钢筋环向螺旋筋隔开。钢丝网，共四层，环向螺旋筋共三层，另有一层采用φ5直径的冷拔钢筋为纵向钢筋，其环向配筋率为2％。自应力砂浆的配比为硅酸盐自力水泥：中砂：水＝1：1.5：0.4，加料厚度为30mm。自应力混凝土的配比为硅酸盐自应力水泥：中砂：碎石（5～15）：水＝1：0.8：1.2：0.35，加料厚度为40mm，承口端除内层40mm外其余均由自应力砂浆充填，离心成型后，立即进行蒸汽养护，然后脱模，再将水管吊入常温水中养护而成。