一种用均匀分布的钢丝加强的普通混凝土管及其制造方法

专利名称:一种用均匀分布的钢丝加强的普通混凝土管及其制造方法
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，既便制造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办法。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，滑架又开始逐渐加速。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。
今有一直径为600毫米，壁厚为50毫米的管子。为了以商业规模进行生产，取其长度为5米，需选用至少为6平方厘米钢丝的纵向加强筋(排列于管子横断面整个环形上)。由于具有20°的螺旋倾角，则此加强筋在纵向断面上的长度为74厘米。这样，在每一延米的长度上将有约22.5平方厘米的钢筋，此数值相当于，在体积上钢占壁厚的4.5%。这种复合材料的强度大约为150公斤/厘米2，这种管子将在25个大气压下破坏。不应在低压下使用直径为600毫米，长度5米的管子。从另一方面来说，如果要制造600毫米直径，50毫米壁厚在10个大气压下破坏的管子，则仅需要保证复合材料具有60公斤/厘米2的强度，也即1.5%的钢百分比或一延米有7.5厘米2的钢筋。在管子的环形横断面上将仅有2厘米2的有利于纵向强度的加强筋通过，这样将不可能制造出长于3米的且能抗弯曲的管子。
很清楚(除了技术上的困难外，制造用于不同压力的不同长度的管子在经济上也不合算)，不同长度或者长度完全相同的管子都是没有市场的，而且根据其内压力所设计的强度过大也无竞争力。所以，很清楚，从实际的角度看，倾斜螺旋形加强筋的解决办法很难从理论转化为实际的工业生产。
追溯到1955年的意大利专利NO，545746，其中首次提出了在一旋转的卷筒上生产普通的钢筋混凝土管子的方法，即采用了在管子上用手工方法放置由钢棒构成的横向加强筋的方法。此专利提出的以大直径钢棒构成的加强筋，决不是如专利(意大利申请52836A/76号公布的)所指的分布式加强筋，因为由钢棒提供的强度集中于管子壁的一些不连续点上。因此，这种解决办法，相当于传统的工艺上的一些说法，不适用于本发明所提出的具有分布加强筋的管子。
用本发明提出的方法解决了自动地将大量的细钢丝沿管子纵向布置的问题，并克服了仍存在于先有技术的T·A·D·管子生产方法中的缺点。
根据本发明，提出了一种具有均匀分布钢丝加强筋的普通钢筋混凝土管子。该管子是将混凝土以很高的速度均匀集中地喷射在一绕纵轴旋转的成型卷筒上而制成的。在所述的整个壁厚范围内，均匀分布有多层连续并呈螺旋形的沿圆周分布的钢丝。这种管子具有下述特点沿圆周分布的加强筋中的钢丝相对于卷筒轴线的螺旋倾角很小，在2°和10°之间，钢丝直径在0.5和1毫米之间;另外还有纵向加强筋，其中的钢丝平行于卷筒的轴线，该钢丝均匀分布于所述的管壁中，所述的纵向加强钢丝分布于一或多层相邻的圆周分布的加强钢丝层之中，其直径在0.5和2毫米之间;对管壁断面而言，钢丝相对于混凝土的体积所占的体积密度在1%和5%之间。
本发明的目的之一是，提出具有上述特点管子的生产方法，即以高速将成束的混凝土流喷射于一旋转的卷筒上，与此同时将许多连续的细钢丝缠绕于卷筒的外圆围上。该卷筒有两端头，其上装有固定装置。这种生产方法的步骤是按照一与卷筒纵轴成2°至10°倾角的螺旋线缠绕所述的圆周向钢丝，直至绕满整个管子(至少一层)为止;使卷筒停止转动将第二层的多根细钢丝固定于卷筒的第一个端头的固定装置上;沿卷筒的纵向方向将所述的第二层的多根细钢丝拉向卷筒的第二个端头，直至超出所述的第二个端头的固定装置，其目的是使这些钢丝构成正在形成的管子的一条纵向条带;将卷筒转过一个角度，该角度为对应于卷筒的某个圆弧的一个角度，该圆弧是所述的纵向钢丝在卷筒周向复盖的部分，其目的是使钢丝弯过所述的第二个固定装置;将所述第二层的多根钢丝沿与所述的第一次拉直钢丝的卷筒纵向方向相反的方向拉过所述的第一个端头的固定装置，使所述钢丝构成正在形成的管子的第二个纵向条带;将所述的卷筒再一次转过一个与前次转过的角度相同的角度，使所述钢丝弯过第一个端头上的固定装置;重复拉伸所述的纵向钢丝和转动所述卷筒的操作过程，直至至少有一层纵向钢丝布满整个管子表面为止;将所述的纵向钢丝固定于最后部位的固定装置上并在该处切断;再恢复同时旋转卷筒缠绕圆周向钢丝和喷射混凝土的操作，这样，一层纵向钢丝便夹在二层圆周向钢丝层之间。
利用本发明的方法即可制造出T·A·D·类型的管子。这类管子具有下述特点有两种加强法，纵向的和横向的，它们又是彼此独立的，根据需要，彼此间具有准确的比例，这样，尽管管子的长度是标准的，但都可制成具有任意抗压强度的管子;根据本发明提出的方法，安放纵向钢丝的操作可借助一机器(可实现上述操作的机器是本专利申请者，在提出本申请的同一天，提出的另一意大利专利申请)实现自动化工作;圆周或横向加强筋具有一种排列紧密的螺旋状，借助这种结构就可不再采用在管子两端安放另外加强材的方法，此方法可使该部位的混凝土量减少;纵向加强筋可使产品在整个长度上的性能一致，这就可保证在任一点、包括两端都具有一定的强度。
根据本发明制造的T·A·D·管子与以先有技术制造的管子相比具有很显著的改进，这是因为钢丝与混凝土具有特殊的结合方式，因而生产出来的建筑材料与普通的钢筋混凝土相比便具有了意想不到的全新且相异的性能。
为了更好地说明本发明具有的优点，下面将对此种产品的特点加以说明。
人所共知，混凝土具有很高的抗压强度，而抗拉强度较低、弹性应变有限且易发生脆性破裂。
这种性能可以解释为，在凝固阶段，混凝土基体中即存在有自发的裂纹。当使一构件承受拉力时，则在裂纹的分枝处将出现应力集中，此应力将超过材料的平均强度并引起裂纹本身的扩大。同时将使分枝处的应力增大，在拉应力作用下此过程将很快地扩展至整个断面，最终使构件突然暴裂。这种性能限制了非加强混凝土的使用，使之只能承受压应力。
钢筋混凝土可使由这种材料制成的构件也能承受拉应力。在这种材料中，由钢筋承受拉应力。假定在一拉应力区混凝土中存在一裂纹，则形成一可使其中的钢筋达到适当的拉应力的必要条件。
然而，在承受拉应力的构件中如果存在有裂纹的话，那是不允许的，例如在一定压力下用于输送液体的管子即是一实例。当这种构件采用混凝土制造时，目前的技术无法采用其它办法而只能使拉应力减少至一很小值，此值低于使自发的微裂纹开始扩展的应力值。这样，就不能合理地利用钢筋。实际上钢筋没起作用，因而这类构件的使用范围就很窄了。超越此范围就需使用较复杂、昂贵的混凝土构件了，例如预应力混凝土或其他材料。
最近，许多研究者在寻求扩大承受拉应力的混凝土的使用范围的途径。其中一些获得了积极的结果。由此出现了一些新型的混凝土材料，例如纤维加强混凝土和网状加强混凝土。
这些材料具有这样的特点，即当混凝土中的微裂纹在扩展阶段时，钢筋的抗拉强度即显示作用，其方法是将钢筋分散为许多小尺寸的金属件并分布在混凝土中。当承受拉应力时，在按这种方法强化的构件中，位于微裂纹分枝处的金属件在裂纹扩展阶段将承受集中的拉应力，因而使混凝土的载荷降低并阻止裂纹本身的扩展。当载荷增加时，将引起新形成的裂纹扩展，或形成新裂纹。这些新裂纹将增大直至被钢筋阻止时为止。在拉应力作用下，此过程将反复进行直达整个构件。而在已被阻止扩展的微裂纹处，此过程也将重复若干次，在此处，裂纹的扩展是逐步增大，位于此部位的金属件中的拉应力也增大。由于钢筋出现了塑性伸长或断裂，随着大裂纹的形成最终将导致构件的破裂。很清楚，当此最后阶段出现时，这种构件中的拉应力远大于非加强混凝土中的或按通常方式加强的混凝土中的典型的拉应力，其应变也明显地大。
考虑到有微裂纹存在的情况以及裂纹在扩展时并不会妨碍构件使用的情况(前已述及，混凝土中存在微裂纹是混凝土固有的特性)就可以很容易理解，用均匀分布的钢丝构成的加强筋解决更好地利用混凝土这个问题是很有吸引力的。特别是，这问题对在拉应力下工作的构件，如上述的在压力下工作的管子更为突出。纤维-混凝土和钢-混凝土这两种复合材料都没有广泛地应用于制造管子，尽管它们广泛地应用于制造其它种构件。这是由于这个事实，即纤维-混凝土(其内任意放置金属件)和钢-混凝土(以内放金属网的方式制成)两种复合材料使混凝土的总强度和变形能力提高了且在所有的方向上都是一致的而这对制造管子一类的构件来讲是不合理、不经济的。对管子来讲，只在二确定的方向上承受应力(纵向和横向)。很明显，在此二方向上仅有极少一部分分散的加强筋在起作用。
根据本发明提出的由复合材料构成的T·A·D·管壁，其原材料混凝土具有最佳性能，因为内有专门设计(按照精确选定的方向，很明显，所述的方向即承受内部压力和外载荷、地壳影响和意外载荷的管子的拉应力出现的方向)和具有确定形状以获得能中止微裂纹扩展和扩散效果的分布钢筋，如上述。
根据本发明，原材料的构成是细颗粒的混凝土基体(其中的水泥含量百分比高，含水量较少)以及基体内部的按一定规则排列的两种多根小直径金属丝。第一种是在管子的横向方向上按螺旋形，以很小的螺距缠绕的连续钢丝。另一种是在纵向方向上，在一管形构件的两端头之间往复缠绕的连续钢丝。这两种多根钢丝加强筋具有以下特点钢丝的数目是任意的;钢丝的直径是任意的(但必须低于2毫米);在轴向或相互之间的距离是任意的(在几毫米内)，排列是均匀的。
根据本发明使用的新材料与通常的钢筋混凝土是不同的，这种材料的共同优点是金属加强筋是按一定的方向和位置放置的，均匀分布的钢丝加强筋具有使微裂纹中止扩展和扩散的效果。而以少量彼此间相隔较远的，大的加强件构成的典型普通钢筋混凝土不能阻止微裂纹的形成，这就极大地限制了这种材料的使用。这种新材料也不同于纤维加强的或金属网加强的混凝土，本发明的材料具有可使裂纹中止扩展和扩散的效果。为了承受设计的应力而精确地排列了钢筋并使其具有精确的外形，因而具有较大的强度和变形能力。而纤维和金属网加强筋可使这些性能全面地得到提高，但很难做到经济而合理地利用材料。
还有，通过机械定位加强筋的办法(如同制造T·A·D·管子时采用的办法)可使均匀分布的钢丝加强筋获得规整而又一致的形状，这样，就使加强筋的数量和这种复合材料的机械性能之间具有准确的关系。所述的这些性能具有优良的一致性，其误差与前述的不连续强化件相比是极小的。后面的这类强化件不能阻止裂纹的任意扩展。由纤维构成的强化结构(其中的拉应力将促进裂纹的形成并最终使构件破坏)，既便能使构件具有很高的性能，但它们很难预知，因为它们取决于混凝土基体中的纤维的紊乱排列情况。
根据本发明构成的材料，与上述情况相反;由于钢筋的布置是规整而又一致的，因而就能使整体成为经受应力的构件，能使应力和应变均匀分布，能最大限度地承受大量裂纹的作用，并产生最小的应变。
裂纹极小是由构成T·A·D·管子的复合材料的另一特性产生的。
在以普通加强结构输送加压液体的情况下，结构中的一个或一些大裂纹能引起剧烈地大量漏水并在结构的分枝处引起破坏。这样就使构件中的液体压力立即下降，从而使构件报废。
按照本发明构成的材料，与上述情况相反，当拉应力大到可使微裂纹扩展至整个管壁厚度时，不可避免地将有水流过这些裂纹。这些裂纹的宽度很小，因而水渗漏得很慢，在管子的外表面将只有一些湿迹，但不会造成破坏，因而可保持住液体压力和使管子长期工作下去。再有，由于水慢流过这些微裂纹，因而可以使混凝土中的水泥粘合剂产生水合作用。水合作用产物(与构成基体本身的性能完全一样)将很快地将微裂纹密封住并阻止住漏水，这样就可使管壁恢复其完整性。
由于在材料中有意地使粘合剂过量并有意地使含水量减少，因而当混凝土凝固时就可以保证在混凝土基体中存在有大量未显示作用的粘合剂。这样就有利于并能促进水合作用和自密封作用。其结果是，自密封作用及由此而使管壁恢复其完整性是在很短时间内完成的，这时间与构件的失效时间相比是可忽略的。
考虑到上述的事实，即随应力的增大并不会使现存的裂纹扩大，而只会形成一些新的，宽度很小的裂纹，而上述的过程将在新的微裂纹中重复发生，因此，管壁的有效工作时间(直至不能再输送高压液体为止的时间)可以延续到仅由于金属加强结构的破坏引起的构件本身破坏的最后阶段。
在采用了能产生上述过程的材料之后，只有用钢筋或预应力混凝土制造的T·A·D·管子(在没有连续的金属外壳的情况下)才能在钢筋破坏之前，可一直工作下去。
根据本发明提出的材料是这样一种材料，它能够-由于能中止微裂纹的扩展，因而可明显地提高混凝土的强度并在拉应力作用下能明显地提高混凝土的变形能力(实际上可达普通加强混凝土的5倍)，即能更充分地利用金属加强结构的强度;
-能在一定的方向上提高强度，能合理而又经济地利用加强筋;
-每一次都可准确地参照对材料提出的要求调节提高强度;
-可保证在构件的任一点上的强度都是一致的，这就使微裂纹扩散得极广，但每一个裂纹都不大。
在构件中装有压力液体的具体情况下-一旦当外力超过了混凝土的强度极限(上已说明)时，就将形成贯穿裂纹，与此同时，开始发生水泥的水合作用，因而使裂纹的宽度变小，从而封住了微裂纹;
-当拉应力继续提高时，与此对应的是，在拉应力作用下将形成新的贯穿裂纹，并可使整个构件中都产生贯穿裂纹，当已封住的贯穿裂纹继续扩大时，又将产生自密封的过程，也就是利用了环境条件，被封裂纹的宽度总是不大的，因为裂纹总是有一部分是被封住的;
-上述过程可持续到拉应力高达能使金属加强筋破坏的时刻，这就能够充分地利用加强筋本身的强度并将构件的工作有效期延长到拉应力和应变至少两倍于上述的混凝土的强度极限的时刻，实际上，其性能可高达普通钢筋混凝土性能极限的10倍。
参照附图对本发明做进一步的说明，其中图1所示为制造T·A·D管的卷筒的示意图;
图2所示为缠绕圆周钢丝和喷射混凝土的操作情况;
图3所示为安放纵向钢丝时的情况;
图4、5、6所示为放置纵向钢丝的几个步骤;
图7所示为在安放纵向钢丝之后，重新开始缠绕圆周钢丝和喷射混凝土的操作情况。
在开始详细说明本发明之前，首先简单回顾一下T·A·D·管子的特性和与其它种已知管子的差别。人们知道，输送压力流体所用的混凝土管可分成两大类a)普通型钢筋混凝土管;
b)加预应力的钢筋混凝土管。
前一种适用于中等压力的条件，例如，管径大约一米，管中压力不超过5～6个大气压。管壁中要放有由直径较大的钢棒构成的横向和纵向加强筋。可按不同的工艺进行制造(在立式振动模中制造)，或离心式浇铸并伴随以振动或摇摆。
第二种适用于比普通钢筋混凝土承受的压力高的压力条件(从5～6个大气压至约20个大气压)。它通常有一个芯管，是按制造普通钢筋混凝土管的制造工艺方法中的一种制造出来的。再在其表面上螺旋缠绕一层(需作用有拉应力)高强度钢丝。然后再在螺旋线钢丝上涂敷水泥加以保护。
本发明的T·A·D·管子基本上是以普通钢筋混凝土制成的，它承受的高压相当于预应力钢筋混凝土管承受的高压。相对后者来说，它在钢筋混凝土技术性能方面有几个特点a)加强筋是由细钢丝(直径小于2毫米)构成的。加强筋在整个管壁中是连续不断的，也就是，钢丝不中断地沿一同心螺旋线从管子的一端绕至另一端;
b)与加预应力的钢筋混凝土的加强筋相反，对钢丝不加拉力;
c)金属加强筋彼此靠得很紧并分布于整个混凝土基体中，这是与普通钢筋混凝土中的加强筋以及加预应力的钢筋混凝土中的加强筋不同的，后两者的加强筋中的钢集中于大截面的加强筋中。
管子的制造过程有以高速(超过25米/秒)将高级混凝土(小颗粒，高水泥百分比，很低的水/水泥比率)借助于一对以相反方向旋转的滚子的机械力喷射于一绕水平轴转动的卷筒上。
混凝土混合料中有最大尺寸不超过3毫米的中性材料，经过清洗并去除了粉尘。这些材料是采石场石头和碎石机产物的混合物。配料的比例大约是600～700公斤/米3的水泥，水/水泥之比小于0.3。
获得的高强度混凝土具有下列性能。
-单向拉应力δt＝60公斤/厘米2-弯曲拉应力δf＝90公斤/厘米2-一立方体上的压应力δc＝650公斤/厘米2-在拉应力作用下的拉应力高达0.7δt时的弹性模数，Et＝350，000公斤/厘米2。
用于构成加强筋的光滑钢丝，例如，具有δa＝8000公斤/厘米2所以，从技术观点看来，当普通钢筋混凝土与均匀分布的钢丝加强筋构成一种新材料时，将会具有很高的性能而其制造费用却很低。
实际上，用于制造T·A·D·管所需要的设备与制造普通型或预应力型的钢筋混凝土管所需要的设备比较，价格低，简单且效率高。
图1所示为一金属卷筒1，在其两端有二端头2，2′，其上装有支承于轴承4，4′上的可旋转的轴3，3′。轴3与电动机5连接，电动机5用于转动卷筒1和端头2，2′。转动是绕通过轴3，3′的轴线进行的。端头上装有固定装置6，6′，其上可固定纵向钢丝，如下述。
为了制造T·A·D·管，用喷射装置8向卷筒1上喷射第一层混凝土。该喷射装置向卷筒以高速喷射一束粘性的混凝土流9，它具有特定的颗粒度和湿度。在所示的实施例中，图中所示的卷筒绕其本身的轴旋转，但在纵向方向上卷筒无任何运动，而喷射装置在二方向上沿卷筒运动，其目的是将混凝土散布在卷筒上。二方向之一是圆周方向，这是由卷筒转动形成的，另一是纵向方向，这是由装置8的移动形成的。
当第一层混凝土7附着于卷筒1上之后，圆周钢丝即开始缠绕(图2)。缠绕钢丝是按英国专利1，584，844提出的技术进行的将一束钢丝10捆紧在卷筒1上正形成的管子的一端。当卷筒旋转时，将拖动钢丝束10，并将其从安装于滑架上的钢丝卷筒上拉出。滑架沿卷筒的纵向方向运动。当滑架在卷筒前完成一完整行程时，一层钢丝束10即附着于混凝土层7之上。
在缠绕圆周钢丝的同时，装置8喷射混凝土的工作也在进行。这样，当钢丝刚缠绕在混凝土层7上的时候，即马上被混凝土复盖和填实。在完成了若干次行程之后即可形成一定厚度的管壁。这是以圆周钢丝10加强的管壁。
此时可按本发明铺敷一层纵向钢丝加强筋以制造T·A·D·管。
停止转动卷筒，但不切断构成圆周加强筋的钢丝10，为的是使圆周钢丝加强筋始终是连续的。
从图3中可以看到，纵向加强筋的一束钢丝11的放置方法是，将钢丝11的末端固定在端头2(或2′)的固定装置6上。固定的方法是将所述钢丝11捆在铁棒12上，铁棒12可将向右伸展的钢丝(图3)在固定装置6之间拉紧。
固定装置6可以是自卷筒的端头处径向突出的销子或钩子。由一装置将钢丝11拉到对面端头2′处，并拉过此端头上的固定装置6′。在图及其后面的图中，钢丝11仅以3或4根表示，但很清楚，固定装置6，6′可以在端头2，2′上排列得更紧密一些，钢丝11在其间可穿过一次，也可穿过多次，如6次，12次或更多次。
图4所示的纵向钢丝是按图3所示的方式放置的。
本发明提出的方法是，在钢丝11穿过了固定装置6′之后，钢丝11本身相对于卷筒保持不动，而卷筒将转过一角度，其大小对应于钢丝束11所复盖的弧度。按这种方式(图5)，钢丝11将弯过固定装置6′，并能保证拉紧刚放好的钢丝束，随后，在与刚才相反的方向拉出钢丝束。用这种方法将钢丝束固定于固定装置6′上。
此操作需一再重复直至整个管子表面被一层纵向钢丝加强筋复盖住为止，见图6所示。很明显，也可放上几层纵向钢丝。整个一层中的单根钢丝是连续的。
当此操作接近结束时，将最后通过的钢丝11在相应的部位切断并固定于相应的固定装置上。
从此处开始，如图7所示将继续缠绕圆周钢丝束10′以形成管壁。与此同时，装置8将喷射混凝土9，卷筒1重新旋转。用这种办法将使刚拉好的纵向钢丝11被一层新圆周钢丝10′捆紧和喷射的混凝土所复盖。此操作可根据人们的意图延续下去，直至达到规定的壁厚(其中包含有一定数量的纵向和圆周钢筋)为止。
可以指出，按照本发明提出的安放纵向钢丝的方法可以实现自动化工作，这样便可使T·A·D·管的制造过程完全实现自动化。实现这种制造方法的机器，是同一申请人，在本申请提出的相同日期提出的另一专利申请中作了说明。
还应该指出，根据本发明提出的方法，可按需要选定圆周加强筋的螺旋倾斜角。一般此值选得比较小，相对于卷筒轴线在2°和10°之间。
至此，在普通的钢筋混凝土中放置均匀分布的钢丝加强筋以制造管子的问题已全面地得到了解决，所述的钢丝加强筋由一定数量的圆周加强筋和纵向加强筋组成，从而使产品具有一定的强度。
很明显，本发明的实施例还可变化，但它们均不超出本发明的范围和思想。
权利要求
1.一种普通的，其中均匀安放钢丝加强筋的钢筋混凝土管，混凝土管壁是以高速将成束而又均质的混凝土流喷射于一绕其纵轴旋转的成形卷筒上的方法制成的，在所述的管壁整个厚度内放置有圆周加强筋，它是由多层连续的细钢丝按螺旋形缠绕成的，所述管子其特征在于圆周钢丝加强筋相对于卷筒轴线的螺旋倾角在2°和10°之间，钢丝直径在0.1和1毫米之间，还有，平行于卷筒轴线的细钢丝构成的纵向加强筋均匀地分布于所述的管壁中，所述的纵向钢丝加强筋在相邻两层圆周加强筋之间可设置一或几层，其直径在0.5和2毫米之间，全部钢丝在管壁断面中所占体积与混凝土体积之比在1%和5%之间。
2.一种内有均匀分布的钢丝加强筋的普通钢筋混凝土管(其钢筋是由细而连续的圆周钢丝加强筋和纵向钢丝加强筋构成的)的制造过程是以高速将成束的混凝土流喷射于一旋转的卷筒上，与此同时，需将许多连续的细钢丝绕于卷筒的圆周上，该卷筒有二端头，其上装有固定装置这种管子的制造方法其特征在于包括下列几个步骤按照一相对于卷筒纵轴成2°至10°倾角的螺旋线缠绕所述的圆周钢丝，直至绕满整个管子为止;使卷筒停止转动;将第二层的多根细钢丝固定于卷筒第一个端头的固定装置上;沿卷筒的纵向方向将所述第二层的多根细钢丝拉向卷筒的第二个端头，直至超出所述的第二个端头的固定位置，目的是使所述钢丝构成正在形成的管子的一条纵向条带;将卷筒转过一角度，该角度为对应于卷筒的某个圆弧的一个角度，而该圆弧是所述的纵向钢丝在卷筒周向复盖的部分，并同时拉紧所述的钢丝，目的是使钢丝弯过所述的第二个固定装置;将第二层的多根钢丝沿与所述的第一次拉紧钢丝的卷筒纵向方向相反的方向拉过所述的第一个端头上的固定装置，目的是使所述钢丝构成第二个纵向条带，将所述的卷筒转过一个与前述的角度相同的角度，目的是使所述钢丝弯过第一个端头上的固定装置;重复拉伸所述的纵向钢丝和转动所述卷筒的操作，直至至少有一层纵向钢丝布满整个管子表面为止;将所述的纵向钢丝固定于最后部位的固定装置上并整齐地自该处切断;再恢复同时旋转卷筒，缠绕圆周钢丝和喷射混凝土的操作，这样，一层纵向钢丝即夹在二层圆周钢丝之间。
3.根据要求第2项所述的方法，其中将一层纵向钢丝放置于整个正在形成的管子的表面上是以连续的方式重复进行，以便将一定层数的纵向钢丝设置在正在形成的管壁之中。
4.根据要求第2或第3项要求的方法，其中所述的在两层圆周钢丝之间设置纵向钢丝层的操作重复若干次。
专利摘要
本发明提出了一种内有均匀分布的钢丝作为加强材的普通混凝土管，所述的混凝土管适于作水管或类似的管子；这种管子是由细钢丝加强的，细钢丝均匀分布，在周向和纵向方向上构成格子；还提出了在工业规模上，以高效率和经济方式制造这种管子的方法。
文档编号B28B21/62GK85105541SQ85105541
公开日1986年9月17日 申请日期1985年7月19日
发明者马奇西·瑟吉奥, 法钦·吉诺 申请人:维也尼尼工业公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan