专利名称：一种钢筋混凝土深机井管的制作方法
技术领域：
本发明属于井用管材技术领域，具体地讲涉及一种利用钢筋做骨架，混凝土做管芯制成的深机井管材。
目前，机井用钢筋混凝土井管一直按国家水利部于1995年颁布的SL／T154-95《混凝土与钢筋混凝土井管标准》生产。该标准没有对管材提出抗渗要求，也没有涉及纵向予应力的技术指标；因此按该标准生产的井管在吊装下管时，由于纵向拉力的作用井管管壁易出现裂缝，造成井机管壁的渗漏。随着地下水的大量开采水位的不断下降，机井越打越深，井管管壁的渗漏所造成的一系列问题更加突出--由于井管的裂缝轻者造成机井漏沙，重者造成机井报废；深井区的浅层一般为咸水，大量咸水的下渗会造成对深层水资源的严重污染；使得与深机井配套的潜水泵无泵管提水技术无法推广应用。
专利号为94220380．1、公开号为CN2217495Y公开了一种“螺纹联接予应力钢筋混凝土管”的结构，在混凝土管芯内骨架的圆周方向均匀分布的纵向主筋同两端的钢圈焊接在一起造成主筋予应力的损失，从而生产出的予应力钢筋混凝土井管或增加纵向主筋的数量造成钢材的浪费，或达不到抗拉要求造成吊装时极易产生裂缝。
本发明的目的就是提供一种具有纵向予应力的不裂缝、抗渗漏且成本较低的深机井管。
本发明的另一个目的就是提供一种生产上述深机井管材的工艺方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的一种钢筋混凝土深机井管，包括有缠绕于纵向钢筋上的环绕钢筋形成的骨架，固定于骨架两端的挂筋圈及混凝土管芯，其中纵向钢筋的两头为镦粗的墩头，并同挂筋圈锚固连接，经过张拉工艺，将纵向钢筋张拉产生予应力；所述的一个挂筋圈的外沿上固定有挡块；其附加技术特征为纵向钢筋采用碳素钢丝；挡块可以是环形挡圈；混凝土管芯长度为4米或8米。
生产本发明提出的钢筋混凝土深机井管的工艺步骤包括①选取钢筋，并调直定长截断；②将上述钢丝穿插于挂筋圈周边的圆孔中；③将钢丝镦头形成墩帽，并与挂筋圈锚固连接；④在纵向钢丝上缠绕并绑扎环形钢筋形成骨架；⑤将骨架置入制管模具中，用张拉法张拉骨架，使之产生予应力；⑥利用离心法制作混凝土管芯；⑦拆模、养护并拆除纵筋张拉设备。
本发明所述的钢筋混凝土深机井管同现有技术相比具有以下优点由于机井管的纵向钢筋穿入两端的挂筋圈后经镦头形成墩帽并与之锚接固定，因此在张拉时不会造成纵向主筋的应力损失，提高了深机井管的纵向抗拉强度，可大大避免吊装易产生裂缝的缺陷，解决了管壁的抗渗漏问题；由于纵向钢筋采用了强度较高的碳素钢丝，替代了原来使用的低碳冷拔钢丝，在达到同样设计抗拉强度的情况下，以外径为350mm、长度为4000mm井管为例，每根井管可节省钢筋9．7kg降低成本23元，具有极大的经济效益。
下面结合附图对本发明所提出的钢筋混凝土深机井管的结构和生产工艺做进一步详细说明
图1深机井管的纵向结构剖面图；图2深机井管的横向结构剖面图；图3深机井管的生产工艺流程图。
如图1、2所示，深机井管的结构主要包括有由两个挂筋圈3、穿于挂筋圈中的若干纵向碳素钢丝1，缠绕于纵向碳素钢丝周边的并与之绑扎在一起的环绕筋2构成的骨架以及凝固于骨架上的混凝土管芯4。挂筋圈3通过纵向碳素钢丝1两端的镦帽6锚固连接，在其中一个挂筋圈3的外沿上固定有若干个挡块或挡圈5，它可方便制管时骨架的张拉和固定以及打井下管时夹板的固定。
如图3所示为生产深机井管的工艺流程，在流程中首先将碳素钢丝调直按规格截断，然后穿于挂筋圈中的孔眼中，将其两头镦头形成墩帽，使之与挂筋圈锚固连接，在锚固的环形的纵向碳素钢丝上缠绕并绑扎环绕筋，即骨架制作完成。将骨架放入制管的模具中，用专用设备张拉骨架，使纵向碳素钢丝形成予应力，然后再用离心法制作混凝土管芯，养护去模折除张拉设备。
生产外径为350mm，长度为8000mm的深机井管的设计条件为纵向钢筋采用φ5mm的碳素钢丝12根，按 (其中抗拉强取1570×75％N／mm2，定长取8000mm，钢筋弹性模量取1．8×105)计算截取钢筋长度为7948mm，将之穿入挂筋圈圆环上的圆孔中，镦头、缠绕环筋后纵向张拉钢筋骨架(张拉应力一般不高于碳素钢丝标准强度的75％即102．5N／mm，也不小于其强度的40％，即588N／mm2)再用离心法制作混凝土管芯。经该设计生产设计的外径为φ350mm、长为8000mm的钢筋混凝土深机井管已经建立了大于138．5KN的纵向予应力，在打井采用“浮力塞”(即将下井的第一根管的管口堵死、产生浮力，以减轻井管自重产生的拉力)方法下，可满足深度为500米以上的深机井井管不产生裂缝的要求，从而使整个深机井的管壁实现完全密封。解决了机井井壁的渗漏问题，防止了浅层的成水因渗漏对深机井水质的污染，为与深机井提水相配套的潜水泵无泵管提水技术的应用创造了条件。
权利要求
1.一种钢筋混凝土深机井管，包括有缠绕于纵向钢筋上的环绕钢筋形成的骨架，固定于骨架两端的挂筋圈及混凝土管芯，其特征在于所述的纵向钢筋的两头为镦粗的墩头，并同挂筋圈锚固连接，经过张拉工艺，将纵向钢筋张拉产生予应力；所述的一个挂筋圈的外沿上固定有挡块。
2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土深机井管，其特征在于所述的纵向钢筋采用碳素钢丝。
3.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土深机井管，其特征在于所述的挡块可以是环形挡圈。
4.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土深机井管，其特征在于所述的混凝土管芯长度为4米或8米。
5.一种生产权利要求1所述的一种钢筋混凝土深机井管的工艺步骤为①选取钢筋，并调直定长截断；②将上述钢丝穿插于挂筋圈周边的圆孔中；③将钢丝镦头形成墩帽，并与挂筋圈锚固连接；④在纵向钢丝上缠绕并绑扎环形钢筋形成骨架；⑤将骨架置入制管模具中，用张拉法张拉骨架，使之产生予应力；⑥利用离心法制作混凝土管芯；⑦拆模、养护并拆除纵筋张拉设备。
全文摘要
本发明属于井用管材技术领域,公开了一种钢筋混凝土深机井管及其生产工艺。其主要技术特征为:在生产深机井管时,利用碳素钢丝作纵向钢筋,并将纵向钢筋的两头镦粗形成墩头,使之与两端的挂筋圈锚固连接,缠绕环形钢筋形成钢筋骨架;张拉整个骨架,使纵向钢筋产生预应力,再利用离心法制成混凝土管芯。用该工艺制成的深机管具有极高的纵向抗拉强度。解决了打井下管时由于重力作用井管易产生裂缝而存在的渗漏问题,并降低了井管的生产成本。该井管还特别适合潜水泵无泵管提水技术的推广应用。
文档编号B28B21/64GK1280053SQ9910973
公开日2001年1月17日 申请日期1999年7月9日 优先权日1999年7月9日
发明者李久来, 王保乾, 刘福成 申请人:衡水市水泥制品厂