聚酯混凝土顶管的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种聚酯混凝土顶管，包括管身和两个分别包含多根玻璃纤维棒的管口，两管口分别设置在管身两端，管口的外径均小于管身的外径；至少管口内部嵌设有钢筋笼及分散的玻璃纤维棒；钢筋笼包括至少两个钢筋环和多根连接在两钢筋环之间的轴向钢筋。本方案中的顶管，通过在管口内嵌设钢筋笼，在顶管承受外荷载之前，对受压模块中的钢筋施加预拉应力，提高构件的刚度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性；同时在形成管口的材料中增加玻璃纤维棒，用于增加聚酯混凝土内部组成分子间的粘结力，与钢筋笼结合，以提高管口在受垂直压力状态下的极限变形能力，共同防止管口在单点受力情况下的脆性断裂；从而提高聚酯混凝土顶管的使用寿命。
【专利说明】聚酯混凝土顶管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及顶管技术，尤其涉及一种聚酯混凝土顶管。
【背景技术】
[0002]现有技术中，聚酯混凝土管主要材料是由树脂与混合砂构成，尽管材料本身硬度很高，但同时具有一定的脆性，极限变形能力较差，通常在1%?2%之间，当顶管在偏心顶进时，顶管端面可能存在单点受力的情况，此时易发生局部应力集中，导致端口破坏，这就需要寻求一种既能保证管道具备很高的抗压强度又能提升管道极限变形能力的改进措施。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种聚酯混凝土顶管，用于克服现有技术中的缺陷，大大提高聚酯混凝土顶管端口的强度，进而延长聚酯混凝土顶管的使用寿命。
[0004]本实用新型提供一种聚酯混凝土顶管，包括管身和两个分别包含多根玻璃纤维棒的管口，所述两管口分别设置在所述管身两端，所述管口的外径均小于所述管身的外径；
[0005]所述管口内部嵌设有钢筋笼；
[0006]所述钢筋笼与所述管口的形状相同，且包括至少两个钢筋环和多根连接在两所述钢筋环之间的轴向钢筋。
[0007]进一步地:
[0008]多根所述玻璃纤维抒结形成玻璃纤维棒。
[0009]其中:
[0010]所述玻璃纤维棒的单体直径在3?5mm之间，长度在25?30mm之间。
[0011]其中:
[0012]构成所述钢筋环的钢筋直径在3?4mm之间，构成所述轴向钢筋的钢筋直径在6 ?8mm ο
[0013]进一步地:
[0014]所述玻璃纤维棒设置在自所述管口端面起至管身300?400mm期间的部分。
[0015]本实用新型提供的聚酯混凝土顶管，通过在管口内嵌设钢筋笼，在顶管承受外荷载之前，对受压模块中的钢筋，施加预拉应力，提高构件的刚度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性；同时在形成管口的材料中增加玻璃纤维，用于增加聚酯混凝土内部组成分子间的粘结力，与钢筋笼结合，以提高管口在受垂直压力状态下的极限变形能力，共同防止管口在单点受力情况下的脆性断裂；从而提高聚酯混凝土顶管的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例提供的聚酯混凝土顶管的纵向剖视图；
[0017]图2为本实用新型实施例提供的聚酯混凝土顶管中钢筋笼的立体图；
[0018]图3为图2中钢筋笼的主视图；
[0019]图4为钢筋笼在聚酯混凝土中的具体位置示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1-4所示，本实用新型实施例提供一种聚酯混凝土顶管，该顶管包括管身I和两个分别包含多根玻璃纤维棒的管口，两管口 2分别设置在管身I两端，管口 2的外径均小于管身I的外径；管口 2内部嵌设有钢筋笼3 ;钢筋笼3与管口 2的形状相同，且包括至少两个钢筋环31和多根连接在两钢筋环31之间的轴向钢筋32。
[0021]本实用新型提供的聚酯混凝土顶管，通过在管口内嵌设钢筋笼3，用于增强管口 2的整体强度；同时在形成管口 2的材料中增加玻璃纤维棒4，用于增加聚酯混凝土内部组成分子间的粘结力，与钢筋笼3结合，以提高管口 2在受垂直压力状态下的极限变形能力，共同防止管口 2在单点受力情况下的脆性断裂；从而提高聚酯混凝土顶管的使用寿命。
[0022]钢筋环31与轴向钢筋32可通过碰焊的方法预先做成钢筋笼3，顶管制作之前先将钢筋笼3预置于模具特定位置，后续制作聚酯混凝土顶管时管口处有玻璃纤维棒的树脂砂浆层与管身处无玻璃纤维棒的树脂砂浆层分阶段加入模具中振动成型固化后脱模即可制成成型管道。如图2-4所示，钢筋笼3沿轴向的长度为即轴向钢筋的长度a为300mm，轴向钢筋之间的间隔b为50mm，钢筋笼至管口外径的距离c为15mm，靠近管口端面的钢筋环至该管口端面的距离d为20?50mm，该段距离d用于缓冲，因聚酯混凝土与玻璃纤维混合后的材质与钢筋笼的极限变形能力不同，该段距离避免了在管口端面上两种材料同时受力产生形变后导致的开裂。
[0023]作为上述实施例的优选方案，因玻璃纤维的直径较细，通常在几微米至二十几微米之间，为人体头发的1/20?1/5，在与聚酯混凝土混合时，容易揪成一团，不易混合均匀，因此在将玻璃纤维混入聚酯混凝土之前，首先将多根玻璃纤维拧结形成玻璃纤维棒；再玻璃纤维棒添加在制成管口材料即聚酯混凝土中。玻璃纤维棒可由多股2400?4800Tex(g/km)玻璃纤维无捻粗纱浸润树脂固化后通过专用设备裁剪后获得，在树脂砂浆层预混过程中加入，添加比例优选为2.5?3%。后续制作管道时端口处有玻璃纤维棒的树脂砂浆层与管身处无玻璃纤维棒的树脂砂浆层分阶段注入模具中振动成型固化后脱模即可制成成型管道。
[0024]在上述实施例中:
[0025]为了避免因直径太细而在与树脂砂浆混合过程中导致的积团现象，同时又不影响玻璃纤维在树脂砂浆中所起的粘结作用，由多股玻璃纤维拧结形成玻璃纤维棒的单体直径优选在3?5mm之间，长度优选在25?30mm之间。经计算，构成钢筋环的钢筋直径在3?4mm之间，构成轴向钢筋的钢筋直径在6?8mm之间，即可满足使用要求。玻璃纤维棒设置在自管口端面起至管身300?400mm期间的部分。即自管口端面起至管身300?400mm的部分采用本实施例的加强处理即可满足使用要求，太短则无法满足，太长则造成浪费。
[0026]本实用新型提供的聚酯混凝土顶管，通过在管口内嵌设钢筋笼，在顶管承受外荷载之前，对受压模块中的钢筋，施加预拉应力，提高构件的刚度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性；在受压构件的荷载加上去之前给构件施加预应力就会产生一个和与荷载作用产生的变形相反的变形，荷载要构件沿作用方向发生变形之前必须最先把这个与荷载相反的变形抵消，才能继续使构件沿荷载方向发生变形，这样，预应力就像给构件多施加了一道防护一样；同时在形成管口的材料中增加玻璃纤维，用于增加聚酯混凝土内部组成分子间的粘结力，与钢筋笼结合，以提高管口在受垂直压力状态下的极限变形能力，共同防止管口在单点受力情况下的脆性断裂；从而提高聚酯混凝土顶管的使用寿命。
[0027]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种聚酯混凝土顶管，其特征在于:所述顶管包括管身和两个分别包含多根玻璃纤维棒的管口，所述两个管口分别设置在所述管身两端，所述管口的外径均小于所述管身的外径； 所述管口内部嵌设有钢筋笼； 所述钢筋笼与所述管口的形状相同，且包括至少两个钢筋环和多根连接在两所述钢筋环之间的轴向钢筋。
2.根据权利要求1所述的聚酯混凝土顶管，其特征在于: 多根所述玻璃纤维浸润树脂后拧结形成玻璃纤维棒。
3.根据权利要求2所述的聚酯混凝土顶管，其特征在于: 所述玻璃纤维棒的单体直径在3?5mm之间，长度在25?30mm之间。
4.根据权利要求1所述的聚酯混凝土顶管，其特征在于: 构成所述钢筋环的钢筋直径在3?4mm之间，构成所述轴向钢筋的钢筋直径在6?8mm η
5.根据权利要求1-4任一所述的聚酯混凝土顶管，其特征在于: 所述玻璃纤维棒设置在自所述管口端面起至管身300?400_之间的部分。
【文档编号】F16L9/14GK203927104SQ201420336465
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】朱文国, 俞桂华, 唐敏, 卫荣 申请人:上海耀华玻璃钢有限公司