顶进施工用预应力钢筒混凝土管的制作方法

1.本实用新型涉及钢筒混凝土管技术领域，且特别涉及一种顶进施工用预应力钢筒混凝土管。


背景技术：

2.目前，顶进施工用预应力钢筒混凝土管(jpccp)普遍采用冷拉钢丝作为预应力筋，钢丝作为预应力钢筒混凝土管最重要的受力结构，直接关系着管道的使用寿命和承载安全。由于顶进施工用预应力钢筒混凝土管大多埋设于地下，钢丝易受地下水、酸或碱等腐蚀性化学介质的长期侵蚀，极易造成钢丝锈蚀，从而导致应力下降、断丝等问题，影响管道的结构安全和使用寿命。
3.同时，预应力钢筒混凝土管体积大且重量大，不易运输和安装。
4.因此，如何提供一种好运输、好安装、寿命长且承载安全的预应力钢筒混凝土管，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决至少部分上述技术问题，本实用新型提供一种顶进施工用预应力钢筒混凝土管，其包括：
6.混凝土材质制作的管芯，所述管芯内埋置有钢筒，所述管芯外部设置有碳纤维筋层，所述碳纤维筋层外部设置有混凝土保护层；
7.设置在所述管芯上的支撑座，所述支撑座沿所述管芯的轴向设置，所述支撑座的内壁与所述管芯的外壁贴合设置，所述支撑座的外壁为球面型；
8.设置在所述支撑座外壁上的不锈钢板；
9.预设在施工地的固定座，所述固定座的上端面为球面；
10.设置在所述固定座上端面的耐磨滑板，当所述管芯设置到所述固定座上时，所述耐磨滑板与所述不锈钢板贴合设置；
11.其中，所述管芯一端突出于所述钢筒的一端形成插口端，所述管芯另一端埋置所述钢筒的另一端内部形成承口端。
12.在某些实施方式中，所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管中，所述支撑座的一端和与其对应的所述固定座的一端具有预定距离；所述支撑座的另一端和与所述固定座的另一端具有预定距离。
13.在某些实施方式中，所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管中，所述混凝土保护层的两端埋置有钢套环。
14.在某些实施方式中，所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管中，所述插口端设置有第一钢环，所述承口端设置有第二钢环。
15.在某些实施方式中，所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管中，所述第一钢环设置有凹槽，所述凹槽用于放置橡胶圈。
16.在某些实施方式中，所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管中，所述第一钢环上开设有打压孔与注浆孔。
17.在某些实施方式中，所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管中，所述碳纤维筋层中的碳纤维筋的直径为3mm～8mm。
18.本实用新型的有益效果如下：
19.1.本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，该钢筒混凝土管可以包括混凝土材质制作的管芯，所述管芯内埋置有钢筒，所述管芯外部设置有碳纤维筋层，所述碳纤维筋层外部设置有混凝土保护层；其中，所述管芯一端突出于所述钢筒的一端形成插口端，所述管芯另一端埋置所述钢筒的另一端内部形成承口端。本技术提供的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，结构简单合理，插承口密封性能好，采用碳纤维筋代替传统的冷拉钢丝作为施加预应力的载体，提高顶进施工用预应力钢筒混凝土管的防腐抗蚀性能。所采用的碳纤维筋性能优越，质量稳定，耐腐蚀性能好，不会出现腐蚀断丝等质量问题，提高管道防腐能力和使用寿命。
20.2.本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，在管芯上设置支撑座，并在施工工地中预埋固定座，固定座的位置和尺寸是根据施工设计的施工位点进行设计的，保证当管芯运输至固定座的位置后，可以直接连接使用。同时，如果需要对管芯的位置进行微调时，利用支撑座和固定座之间的不锈钢板和耐磨滑板形成的滑动面，对管芯的位置进行微调，降低调整管芯的难度。
21.3.本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，结构简单，生产成本低、操作简单。
附图说明
22.图1为本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管的第一结构示意图；
23.图2为本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管的第二结构示意图；
24.图3为本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管的第三结构示意图；
25.图4为本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管的第四结构示意图。
26.附图标记：
27.1代表承口端，2代表钢套环，3代表钢筒，4代表管芯，5代表碳纤维筋层，6代表混凝土保护层，7代表钢筋笼，8代表插口端，9代表垫圈， 10代表第二钢环，11代表第一钢环，12代表注浆孔，13代表打压孔，14代表凹槽，15代表支撑座，16代表不锈钢板，17代表固定座，18代表耐磨滑板。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
29.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
30.如图1至图4所示，本实用新型提供一种顶进施工用预应力钢筒混凝土管，包括：
31.混凝土材质制作的管芯4，所述管芯4内埋置有钢筒3，所述管芯4外部设置有碳纤
维筋层5，所述碳纤维筋层5外部设置有混凝土保护层6；
32.设置在所述管芯4上的支撑座15，所述支撑座15沿所述管芯4的轴向设置，所述支撑座15的内壁与所述管芯4的外壁贴合设置，所述支撑座15的外壁为球面型；
33.设置在所述支撑座15外壁上的不锈钢板16；
34.预设在施工地的固定座17，所述固定座17的上端面为球面；
35.设置在所述固定座17上端面的耐磨滑板18，当所述管芯4设置到所述固定座17上时，所述耐磨滑板18与所述不锈钢板16贴合设置；
36.其中，所述管芯4一端突出于所述钢筒3的一端形成插口端8，所述管芯4 另一端埋置所述钢筒3的另一端内部形成承口端1。
37.本技术实施例所采用的碳纤维筋代替传统的冷拉钢丝作为施加预应力的载体，提高顶进施工用预应力钢筒混凝土管的防腐抗蚀性能。在钢筒3内外壁成型混凝土层，在管芯4外面缠绕环向预应力碳纤维筋层5，通常碳纤维筋的抗拉强度在3500mpa以上，弹性模量在230gpa以上，密度小，比强度大，耐低温和超高温性能好，有极佳的耐水、耐酸、耐油等耐腐蚀性能，碳纤维筋的热膨胀系数小，应力松弛性能好于预应力钢丝和钢绞线，其性能稳定性和使用寿命明显优于钢丝。目前，国内碳纤维筋的直径规格从几微米到几十毫米都有，完全能够满足顶进施工用预应力钢筒3混凝土管的需要。采用碳纤维筋作为预力筋后，由于其优异的性能，将使得顶进施工用预应力钢筒混凝土管的壁厚更小，碳纤维筋的直径也可以减小，管道的重量、承载能力、耐腐蚀性能、使用耐久性等综合性能有巨大提升，可以彻底解决目前困扰顶进施工用预应力钢筒混凝土管的耐腐蚀性能差、钢丝易断裂等弊端，使得顶进施工用预应力钢筒混凝土管的运用范围和前景更加广阔。所用碳纤维筋的直径范围为3mm～8mm，抗拉强度不低于2000mpa，具体选用碳纤维筋的直径、缠丝面积、缠丝层次根据管道规格、荷载情况、埋设参数及地质条件等通过设计计算确定。使用碳纤维筋作为预应力筋的顶进施工用预应力钢筒混凝土管的结构和施工工艺与传统pccp管相似，区别在于预应力筋的材质和缠丝过程，缠丝设备可以通用，碳纤维筋的锚固夹具与钢丝不同。
38.本技术提供的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，结构简单合理，插承口密封性能好，采用碳纤维筋代替传统的冷拉钢丝作为施加预应力的载体，提高顶进施工用预应力钢筒混凝土管的防腐抗蚀性能。所采用的碳纤维筋性能优越，质量稳定，耐腐蚀性能好，不会出现腐蚀断丝等质量问题，提高管道防腐能力和使用寿命。
39.本实用新型所述的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，在管芯4上设置支撑座15，并在施工工地中预埋固定座17，固定座17的位置和尺寸是根据施工设计的施工位点进行设计的，保证当管芯4运输至固定座17的位置后，可以直接连接使用。同时，如果需要对管芯4的位置进行微调时，利用支撑座15和固定座17之间的不锈钢板16和耐磨滑板18形成的滑动面，对管芯4的位置进行微调，降低调整管芯4的难度。
40.上述方案中，所述支撑座15的一端和与其对应的所述固定座17的一端具有预定距离；所述支撑座15的另一端和与所述固定座17的另一端具有预定距离。
41.当管芯4位置固定好，不需要调整时，支撑座15与固定座17的两端具均保留预定距离的区域，可以在该区域内利用钢筋混凝土固定，避免使用过程中，管芯4滑动。
42.上述方案中，所述混凝土保护层6的两端埋置有钢套环2，避免管材在顶进施工时造成管材破损。
43.所述混凝土保护层6中设置钢筋笼7与钢套环2。
44.所述管芯4两端外壁处分别设置钢套环2，防止管材顶进施工时造成混凝土破损。
45.上述方案中，预应力钢筒混凝土管还包括垫圈9。
46.上述方案中，所述插口端8设置有第一钢环11，所述承口端1设置有第二钢环10。
47.上述方案中，所述第一钢环11设置有凹槽14，所述凹槽14用于放置橡胶圈。
48.上述方案中，所述第一钢环11上开设有打压孔13与注浆孔12。
49.上述方案中，所述碳纤维筋层5中的碳纤维筋的直径为3mm～8mm。
50.通过本实用新型，可以实现一种顶进施工用预应力钢筒混凝土管，在一种实现方式下，该钢筒混凝土管可以包括混凝土材质制作的管芯4，所述管芯 4内埋置有钢筒3，所述管芯4外部设置有碳纤维筋层5，所述碳纤维筋层5外部设置有混凝土保护层6；其中，所述管芯4一端突出于所述钢筒3的一端形成插口端8，所述管芯4另一端埋置所述钢筒3的另一端内部形成承口端1。本技术提供的顶进施工用预应力钢筒混凝土管，结构简单合理，插承口密封性能好，采用碳纤维筋代替传统的冷拉钢丝作为施加预应力的载体，提高顶进施工用预应力钢筒混凝土管的防腐抗蚀性能。所采用的碳纤维筋性能优越，质量稳定，耐腐蚀性能好，不会出现腐蚀断丝等质量问题，提高管道防腐能力和使用寿命。
51.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。