专利名称：薄壁钢纤维混凝土管的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土管，尤其是一种薄壁钢纤维混凝土管。
背景技术：
普通混凝土管由于要承受较强的外压荷载以及内水压力，所以混凝土管芯壁设计较厚，经查到预应力钢筒混凝土管的国家标准GB/T19685-2005，在该标准里有明确的基本尺寸表，表里最小管芯厚度均不小于管径的1/16，虽然能够满足输水的要求，但是随着原材料成本的提高以及国家节能减排政策的引导，质量较重、管体较大的普通混凝土管很难满足要求。经检索发现一专利名称为《钢套筒钢筋混凝土管》，专利号为200710059219. 9，专利公告号为CN101373034的发明专利申请，其结构主要包括承口、插口、混凝土管芯、钢筋骨架、预应力钢丝以及保护层，承口与插口分别同轴固装在混凝土管芯的两端，钢筋骨架同轴嵌装在混凝土管芯内，该钢筋骨架的两端固装在承口与插口上，在混凝土管芯外壁固装一钢筒，该钢筒的外壁固装保护层且在钢筒与保护层之间的钢筒外壁上缠绕预应力钢丝； 混凝土管芯壁厚d与该管芯内径D的比值为μ，1/32彡μ彡1/16;预应力钢丝的螺距为@ mm，该预应力钢丝直径为Φπιπι，2Φ < @ < 50，这种普通混凝土管虽然降低了混凝土管芯的厚度，但是其中的钢筋骨架还是消耗大量的钢材，成本较高而且在制作上焊接工作量较大， 耗费时间较长，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种原材料成本较低、制作工艺简单、生产效率较高、管壁薄、重量轻、抗渗性好、运输和施工成本较低的薄壁钢纤维混凝土管。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种薄壁钢纤维混凝土管，其由承口、插口、带钢筒的钢纤维混凝土管芯、预应力钢丝以及保护层构成，承口与插口分别同轴固装在带钢筒的钢纤维混凝土管芯的两端，带钢筒的钢纤维混凝土管芯的外壁固装保护层且在带钢筒的钢纤维混凝土管芯与保护层之间的带钢筒的钢纤维混凝土管芯外壁上缠绕预应力钢丝；带钢筒的钢纤维混凝土管芯壁厚 d与该管芯内径D的比值为μ，1/32< μ < 1/16 ；预应力钢丝的螺距为@mm，该预应力钢丝直径为Φι πι,2Φ彡@彡50。而且，所述的带钢筒的钢纤维混凝土管芯由钢筒以及钢纤维混凝土管芯构成，钢筒同轴嵌装在钢纤维混凝土管芯内或者钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上。而且，所述的钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上，预应力钢丝缠绕在钢筒的外壁上。而且，所述的插口外壁径向上制有1-3个凹槽。而且，所述的保护层为水泥砂浆。
本发明的优点和有益效果为1、本薄壁钢纤维混凝土管由承口、插口、带钢筒的钢纤维混凝土管芯、预应力钢丝以及保护层构成，带钢筒的钢纤维混凝土管芯壁厚d与该管芯内径D的比值为μ，1/32 < μ <1/16;且带钢筒的钢纤维混凝土管芯采用高强度钢纤维混凝土一次浇注成型，且管芯外壁的预应力钢丝的螺距设计较密，不仅使整个混凝土管芯壁厚减少到整管内径的1/16 以下，而且管材重量也仅为同口径现有管材的1/2至2/3，大大地降低了管材的运输成本和安装成本，解决了现有大口径管材起重运输难的问题。2、本薄壁钢纤维混凝土管的带钢筒的钢纤维混凝土管芯由钢筒以及钢纤维混凝土管芯构成，钢筒同轴嵌装在钢纤维混凝土管芯内或者钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上，该种结构可以适应不同管径的制作，当管径小于1200mm可以采用钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯外壁的方式，制作工艺简单，工人操作方便，成品成型时间短，生产效率高；当管径大于1200mm可以采用钢筒同轴嵌装在钢纤维混凝土管芯内的结构，管材稳定性好，满足大口径管材的需要。3、本薄壁钢纤维混凝土管采用钢制柔性承插口结构，具有良好的接头闭水性，插口外壁径向上制有1-3个凹槽，每一个凹槽内通过安装耐腐蚀密封胶圈对两管之间的接口进行密封，该胶圈安装方便，并且即使当该管整体发生沉降时，也能保证整条管线的密封性，由于本管材管壁较薄，管体自身重量较轻，在一定程度上也提高了抵抗不均勻沉降的能力。4、本发明整体结构简单、设计科学合理，原材料成本较低、制作工艺简单、生产效率较高、管壁薄、重量轻、抗渗性好，运输和施工成本较低的薄壁钢纤维混凝土管。
图1为本发明的结构示意图(钢筒同轴固装在钢纤维混凝土的外壁上)；图2为图1的A-A向截面放大图；图3为图1的B-B向截面放大图；图4为本发明另一结构示意图(钢筒同轴嵌装在钢纤维混凝土管芯内)。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种薄壁钢纤维混凝土管，其由承口 7、插口 1、带钢筒的钢纤维混凝土管芯、预应力钢丝5以及保护层6构成，承口以及插口为钢制，带钢筒的钢纤维混凝土管芯由钢筒4以及钢纤维混凝土管芯3构成，钢筒同轴嵌装在钢纤维混凝土管芯内如附图4所示，或者钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上如附图1所示，钢制承口与钢制插口分别同轴固装在带钢筒的钢纤维混凝土管芯的两端，即钢制承口以及钢制承口可以同轴焊接安装在钢筒的两端，插口外壁径向上制有1-3个凹槽2，本实施例附图1所示的插口外壁径向上制有2 个凹槽，本管材在施工过程中，可以将密封胶圈分别套装在各自的凹槽内，用于整体管线的闭水，带钢筒的钢纤维混凝土管芯的外壁固装保护层且在带钢筒的钢纤维混凝土管芯与保护层之间的带钢筒的钢纤维混凝土管芯外壁上缠绕预应力钢丝；钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上，预应力钢丝缠绕在钢筒的外壁上，保护层为水泥砂浆，带钢筒的钢纤维混凝土管芯壁厚d与该管芯内径D的比值为μ，1/32< μ < 1/16 ；预应力钢丝的螺距为@ mm，该预应力钢丝直径为Φ mm，2 Φ彡@彡50。具体实例1、薄壁钢纤维混凝土管，管内径D :1400mm,管芯壁厚d :47mm,预应力钢丝直径Φ 5謹，预应力钢丝螺距@ :10mm。2、薄壁钢纤维混凝土管，管内径D :2000mm,管芯壁厚d :80mm,预应力钢丝直径Φ 6mm,预应力钢丝螺距@ :14mm。3、薄壁钢纤维混凝土管，管内径D :2600mm，管芯壁厚d :130mm，预应力钢丝直径 Φ 7謹，预应力钢丝螺距@ is謹。4、薄壁钢纤维混凝土管，管内径D :3600mm,管芯壁厚d :200mm,预应力钢丝直径 Φ :8mm，预应力钢丝螺距@ J8mm。本发明的钢纤维混凝土管芯为一次浇注成型，并且该钢筒外壁缠绕的预应力钢丝的螺距较密，在不使用钢筋骨架的情况下，不仅使整个混凝土管芯壁厚减少到整管内径的 1/16以下，而且在具有同样物理性能的情况下，管材重量也仅为同口径现有管材的1/2至 2/3，例如，现有口径为3m，长度为5m的PCCP管道总重量大约为28吨，而同样口径长度的本发明管材总重量大约只有17吨，不论在运输、装卸、还是在管道施工中，成本的降低是显而易见的。
权利要求
1.一种薄壁钢纤维混凝土管，其特征在于由承口、插口、带钢筒的钢纤维混凝土管芯、预应力钢丝以及保护层构成，承口与插口分别同轴固装在带钢筒的钢纤维混凝土管芯的两端，带钢筒的钢纤维混凝土管芯的外壁固装保护层且在带钢筒的钢纤维混凝土管芯与保护层之间的带钢筒的钢纤维混凝土管芯外壁上缠绕预应力钢丝；带钢筒的钢纤维混凝土管芯壁厚d与该管芯内径D的比值为μ，1/32 < μ < 1/16 ；预应力钢丝的螺距为@mm，该预应力钢丝直径为Φ mm，2 Φ彡@彡50。
2.根据权利要求1所述的薄壁钢纤维混凝土管，其特征在于所述的带钢筒的钢纤维混凝土管芯由钢筒以及钢纤维混凝土管芯构成，钢筒同轴嵌装在钢纤维混凝土管芯内或者钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上。
3.根据权利要求2所述的薄壁钢纤维混凝土管，其特征在于所述的钢筒同轴固装在钢纤维混凝土管芯的外壁上，预应力钢丝缠绕在钢筒的外壁上。
4.根据权利要求1所述的薄壁钢纤维混凝土管，其特征在于所述的插口外壁径向上制有1-3个凹槽。
5.根据权利要求1所述的薄壁钢纤维混凝土管，其特征在于所述的保护层为水泥砂浆。
全文摘要
本发明涉及一种薄壁钢纤维混凝土管，其由承口、插口、带钢筒的钢纤维混凝土管芯、预应力钢丝以及保护层构成，承口与插口分别同轴固装在带钢筒的钢纤维混凝土管芯的两端，带钢筒的钢纤维混凝土管芯的外壁固装保护层且在带钢筒的钢纤维混凝土管芯与保护层之间的带钢筒的钢纤维混凝土管芯外壁上缠绕预应力钢丝；带钢筒的钢纤维混凝土管芯壁厚d与该管芯内径D的比值为μ，1/32＜μ＜1/16；预应力钢丝的螺距为@mm，该预应力钢丝直径为φmm，2φ≤@≤50。本发明整体结构简单、设计科学合理，原材料成本较低、制作工艺简单、生产效率较高、管壁薄、重量轻、抗渗性好，运输和施工成本较低的薄壁钢纤维混凝土管。
文档编号F16L21/02GK102235557SQ20101015406
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者张亮, 赵斌 申请人:天津万联管道工程有限公司