专利名称：两阶段无粘结预应力砼压力管及制造方法
技术领域：
本发明属于输水管道技术领域，尤其涉及的是一种两阶段无粘结预应力砼压力管及制造方法。
目前，国内同类产品有一阶段预应力砼管、自应力砼管、三阶段预应力砼管和三阶段钢衬筒砼管等产品，这些砼管在制造的过程中，对砼管压力等级起决定作用的环向预应力的施加上，一般采用冷缠丝(差速、配重)或热缠丝(温度控制)的方法。由于工艺原因，只可根据理论换算，不能在生产中直接对应力值进行实测，所以，实际应力值不直观，不能准确控制在国家标准应力值范围内。在生产过程中，由于应力不足，打压过程中易出现废品，造成损失。如果应力过大，超过材料极限，水压检测中发现不了，在实际运行中可能发生爆管，这将给工农业生产及人民生活造成损失。在三阶段砼压力管及钢衬筒管的制作中，最后保护层的制作均采用喷浆、辊射工艺。由于工艺原因，其保护层密实度不够，容易渗水，造成环向筋锈蚀，影响使用寿命。如果加制保护层防腐又会增加成本，造价偏高。
本发明的目的是提供一种应力值直观、可测、可控制、可补拉、可有效保障管体应力效果的两阶段无粘结预应力砼压力管及制造方法，以克服现有技术存在的缺陷。
本发明提供的两阶段无粘结预应力砼压力管包括管壁、外钢箍、内钢箍和纵向预应力筋，纵向预应力筋预先张拉分内外两层，外层固定无粘结钢绞线，纵向预应力钢筋采用内凹件锚固。
两阶段无粘结预应力砼压力管的制造方法依次包括下列步骤1、根据管形确定模具，把纵向预应力钢筋在模具上张拉，然后把无粘结钢绞线用20#线绑扎按360°+130°或720°+130°固定在纵向预应力钢筋上，其间距根据管体的工作压力计算，两端各留200毫米以上的锚固头用小盒保护；2、采用立式振动工艺、离心成型工艺或悬辊工艺在模具里制管；3、进行养生，待强度达到设计强度的80％时脱模，取出小盒将垫板清理干净，用前卡式千斤顶及高压油泵(前卡式千斤顶及油泵在使用前必须在压力试验机上进行准确标定，测出实际吨位在压力表上对应兆帕的相应值)按实际设计应力和损失系数进行张拉；
4、进行水压试验，如果应力不合格，可进行补拉，合格后对锚固头进行封闭处理。
本发明和积极效果如下1、由于环向无粘结钢绞线是固定在纵向预应力钢筋上的，而纵向预应力钢筋在模具组合后的准确位置是用定位器限定的，保证预应力钢筋不位移、不倾斜，使保护层的厚度能满足设计要求。
2、由于管芯和保护层是一次浇注成型，管体砼整体性能好，砼不产生脱落、空鼓，不至于发生管芯粘皮影响缠丝乃至报废砼管等现象。
3、保护层的砼强度与管身砼同标号，使保护层的强度、厚度和抗渗性能等主要技术指标均达到了GB5696国家标准的规定。
4、采用无粘结钢绞线能提高管体整体受力效果和耐腐蚀能力，可延长管道的使用寿命和提高管道整体承载效果。
5、无粘结预应力砼管内外表面光滑，采用内模开口不带稍度，使管内径一致，不影响通水效果，不增加输水阻力是立式振动抽拨芯模工艺所不及的。
6、由于减少了缠丝、喷浆、磨口等工序，改进了砼的振动方式，大大降低了现场的动力负荷，节约了能源和增扩容费用。
下面结合附图和实施例详细叙述本发明。
图1是两阶段无粘结预应力砼压力管结构示意图；图2是无粘结钢衬筒预应力砼压力管结构示意图；图3是无粘结钢绞线形态图；图4是锚固头结构示意图。
参照图1，1是管壁，2是无粘结钢绞线，3是纵向预应力筋，4是外钢箍，5是内钢箍，6是锚固件。
参照图2，1是管壁，衬筒7外置纵向预应力筋3用于固定无粘结钢绞线2，4是外钢箍，纵向预应力筋3采用内凹件6锚固，钢衬筒7设密封帽8。
参照图3，A为张拉端，B为锚固端，根据管工作压力决定其间距，钢绞线下料长度大于360°+130°小于720°+130°。
参照图4，9是垫板，5是锚具，2是无粘结钢绞线。
实施例1根据管形确定模具，把纵向预应力钢筋在模具上张拉，然后把无粘结钢绞线用20#线绑扎按720°+130°固定在纵向预应力钢筋上，两端各留200毫米的锚固头用小盒保护，根据管的工作压力确定间距。然后，采用立式振动工艺在模具里制管，再进行养生，待强度达到设计强度的80％时脱模，取出小盒将垫板清理干净，用事先标定好的前卡式千斤顶及高压油泵按实际设计应力和损失系数进行张拉。最后，进行水压试验，如果应力不合格，可进行补拉，合格后对锚固头进行封闭处理。
实施例2将钢衬筒先以离心工艺成型，待强度达到80％时脱模，把纵向预应力钢筋在钢衬筒外部张拉，把无粘结钢绞线用20#线绑扎按720°+130°固定在纵向预应力钢筋上，两端各留200毫米的锚固头用小盒保护，根据管的工作压力确定间距。然后，采用立式振动工艺在模具里制管，再进行养生，待强度达到设计强度的80％时脱模，取出小盒将垫板清理干净，用事先标定好的前卡式千斤顶及高压油泵按实际设计应力和损失系数进行张拉。最后，进行水压试验，如果应力不合格，可进行补拉，合格后对锚固头进行封闭处理。
由于工程所处的地理位置和地理环境等原因，若采用钢管易锈蚀，内壁产生结垢，对输送水的质量有很大影响，不符合用水指标要求。因此该工程采用预应力砼管，考虑长途运输的困难，要求到工程所在地的现场制作管材是工程建设的迫切需要。本发明可到工程现场制造，直接用于工程安装。这对于降低运输费用，进而节省工程造价，都有着十分深远的意义。
权利要求
1.一种两阶段无粘结预应力砼压力管，包括管壁(1)、外钢箍(4)、内钢箍(5)和纵向预应力筋(3)，其特征在于纵向预应力筋(3)预先张拉分内外两层，外层固定无粘结钢绞线(2)，纵向预应力筋(3)采用内凹件(6)锚固。
2.权利要求1所述两阶段无粘结预应力砼压力管的制造方法依次包括下列步骤(1)根据管形确定模具，把纵向预应力钢筋在模具上张拉，然后把无粘结钢绞线用20#线绑扎按360°+130°或720°+130°固定在纵向预应力钢筋上，其间距根据管体的工作压力计算，两端各留200毫米以上的锚固头用小盒保护；(2)采用立式振动工艺、离心成型工艺或悬辊工艺在模具里制管；(3)进行养生，待强度达到设计强度的80％时脱模，取出小盒将垫板清理干净，用前卡式千斤顶及高压油泵(前卡式千斤顶及油泵在使用前必须在压力试验机上进行准确标定，测出实际吨位在压力表上对应兆帕的相应值)按实际设计应力和损失系数进行张拉；(4)进行水压试验，如果应力不合格，可进行补拉，合格后对锚固头进行封闭处理。
全文摘要
一种两阶段无粘结预应力砼压力管,属于管道工程技术领域,其特点是:直接用高强钢丝作纵向预应力筋分两层进行张拉,外层固定无粘结钢绞线,采用新的工艺方法,制造出的管材抗渗,密实度高,应力值直观。
文档编号B28B21/60GK1369364SQ0110616
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月15日 优先权日2001年2月15日
发明者王伯时, 韩伟, 刘志忠 申请人:吉林名门电力实业集团公司