CN112032418A - 一种预应力钢筒混凝土管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预应力钢筒混凝土管，包括钢筒主体，所述钢筒主体的内部浇筑有防护内层，所述钢筒主体的外表面环向缠绕有一个预应力高强钢丝，所述预应力高强钢丝的外缘相互接触，所述钢筒主体的外表面浇筑有防护外层，且预应力高强钢丝位于防护外层内，所述钢筒主体的外表面两端均开有一个连接槽，且两个连接槽内分别焊接有插口钢环和承口钢环，所述插口钢环的外表面卡接有两个密封圈主体。本发明所述的一种预应力钢筒混凝土管，结构性能稳定，提高抗压强度、管体抗渗性能、接头的密封性能及管道的抗地基沉降和抗震性能，不仅可作为引水管道使用，还可作为城市管廊使用，功能多样，利用最低经济的成本达到有效的结果。

Description

一种预应力钢筒混凝土管
技术领域
本发明涉及预应力钢筒混凝土管技术领域，特别涉及一种预应力钢筒混凝土管。
背景技术
预应力钢筒混凝土管是指在带有钢筒的高强混凝土管芯上缠绕环向预应力钢丝，再在其上喷制致密的水泥砂浆保护层而制成的输水管，现实中，这种管材广泛使用在城市给、排水及工业输水、灌溉水利、电厂补给水领域的主干线管道工程中，此外，在工厂管网和倒虹吸管、压力隧道管、深覆土涵管也大量使用。
现有的预应力钢筒混凝土管的在使用过程中，抗冲击能力以及承重力低，易损坏，同时成本高。故此，我们提供一种预应力钢筒混凝土管。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种预应力钢筒混凝土管，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种预应力钢筒混凝土管，包括钢筒主体，所述钢筒主体的内部浇筑有防护内层，所述钢筒主体的外表面环向缠绕有一个预应力高强钢丝，所述预应力高强钢丝的外缘相互接触，所述钢筒主体的外表面浇筑有防护外层，且预应力高强钢丝位于防护外层内，所述钢筒主体的外表面两端均开有一个连接槽，且两个连接槽内分别焊接有插口钢环和承口钢环，所述插口钢环的外表面卡接有两个密封圈主体。
优选的，所述插口钢环靠近钢筒主体的一端开有连接口，所述连接口与连接槽的结构相适配，所述连接口套接在连接槽上并将插口钢环与钢筒主体焊接在一起，所述连接口的外表面开有两个密封圈连接槽。
优选的，所述密封圈主体的内部尺寸与密封圈连接槽的尺寸相适配，两个所述密封圈主体通过密封圈连接槽套接在插口钢环的外部将密封圈主体与插口钢环固定连接。
优选的，所述承口钢环包括承口钢环壁、承口钢环一区和承口钢环二区，所述承口钢环一区相对于承口钢环壁呈22°角度向外张开，承口钢环二区相对于承口钢环壁呈26°角度向内收拢，所述承口钢环一区远离承口钢环壁的一端一体成型有一个连接环，所述连接环通过连接槽与钢筒主体固定焊接。
优选的，所述承口钢环壁的内表面开有两个密封圈卡槽，所述密封圈卡槽的位置与密封圈主体的结构相适配且位置相对应。
优选的，所述插口钢环的外部结构与承口钢环的内部结构相适配，所述密封圈主体卡接在密封圈卡槽内将插口钢环与承口钢环卡接在一起。
优选的,包括以下步骤的制备工艺：
S1：承插口钢板卷圆：剪取定尺的承口钢板及插口钢板，将定尺的承口钢板及插口钢板在卷圆机上初步卷圆，并焊接合口缝；
S2：插口钢环和承口钢环制备成型：将初步卷圆的承口圈吊到轧边机压辊上，通过膨胀剂将承口轧边，将涨圆后的承口圈、插口圈，在承插口组装台上组装并点焊，将初步卷圆的插口及轧边的承口在涨圆机上涨到要求尺寸，最终得到插口钢环和承口钢环，在插口钢环的外部开有两个密封圈连接槽，在承口钢环壁的内部开设两个密封圈卡槽；
S3：钢筒螺旋卷焊：将厚度为1.5mm的薄钢板作为原材料，放置在卷圆机上初步卷圆，再将其放置在环焊机上进行螺旋卷焊，得到钢筒主体；
S4：水压检验：将得到的钢筒主体在钢筒水压机上试验要求的水压。
S5：混凝土制备：根据配合比设计要求，将混凝土计量、加水搅拌均匀；
S6：一次浇筑：将S5混合好的混凝土在钢筒主体内浇筑一层防护内层，使钢筒主体和防护内层复合成管芯；
S7：承插口连接：在试验合格的钢筒主体两端开设连接槽，将制备好的插口钢环和承口钢环通过连接槽分别环向焊接在钢筒主体的两端，将两个密封圈主体卡接在对应的密封圈连接槽内；
S8：环向钢丝缠绕：将钢筒主体安装到缠丝机的堵盘上，在钢筒主体外部环向缠绕预应力高强钢丝；
S9：二次浇筑；将S5混合好的混凝土在钢筒主体的外部进行二次浇筑一层防护外层，使预应力高强钢丝与防护外层复合成管体；
S10：养护和检验：将防护外层进行蒸汽养护和水养护，并在承插口钢环均匀喷赛防腐材料，将产品进行检验，检验合格的产品为最终成品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中，通过在钢筒主体的内部浇筑一层防护内层，在钢筒主体的外部浇筑一层防护外层，该预应力钢筒混凝土管的结构性能稳定，且在钢筒主体的外部环向缠绕预应力高强钢丝，且预应力高强钢丝的外缘互相接触，抗压强度高。
2、本发明中，防护内层和防护外层均为混凝土浇筑而成，提高了管体抗渗性能，通过在钢筒主体的两端固定焊接插口钢环和承口钢环，通过采用双槽双胶圈密封接口，提高了接头的密封性能，管道的抗地基沉降和抗震性能，可作为引水管道使用，也可作为城市管廊使用，实现产品的多功能化。
3、本发明的所述的预应力钢筒混凝土管，制备方法简单，预应力钢筒混凝土管具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等性能，承重能力强、撞击强度高，利用最低经济的成本达到有效的结果。
附图说明
图1为本发明一种预应力钢筒混凝土管的整体结构图；
图2为本发明一种预应力钢筒混凝土管的连接关系示意图；
图3为本发明一种预应力钢筒混凝土管的内部结构图；
图4为本发明一种预应力钢筒混凝土管的插口钢环的结构示意图；
图5为本发明一种预应力钢筒混凝土管的承口钢环的内部结构示意图。
图中：1、钢筒主体；2、防护内层；3、预应力高强钢丝；4、防护外层；5、连接槽；6、插口钢环；7、密封圈主体；8、承口钢环；61、连接口；62、密封圈连接槽；81、承口钢环壁；82、承口钢环一区；83、承口钢环二区；84、连接环；85、密封圈卡槽。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示，一种预应力钢筒混凝土管，包括钢筒主体1，钢筒主体1的内部浇筑有防护内层2，钢筒主体1的外表面环向缠绕有一个预应力高强钢丝3，预应力高强钢丝3的外缘相互接触，钢筒主体1的外表面浇筑有防护外层4，且预应力高强钢丝3位于防护外层4内，钢筒主体1的外表面两端均开有一个连接槽5，且两个连接槽5内分别焊接有插口钢环6和承口钢环8，插口钢环6的外表面卡接有两个密封圈主体7。
插口钢环6靠近钢筒主体1的一端开有连接口61，连接口61与连接槽5的结构相适配，连接口61套接在连接槽5上并将插口钢环6与钢筒主体1焊接在一起，连接口61的外表面开有两个密封圈连接槽62。
密封圈主体7的内部尺寸与密封圈连接槽62的尺寸相适配，两个密封圈主体7通过密封圈连接槽62套接在插口钢环6的外部将密封圈主体7与插口钢环6固定连接。
承口钢环8包括承口钢环壁81、承口钢环一区82和承口钢环二区83，承口钢环一区82相对于承口钢环壁81呈22°角度向外张开，承口钢环二区83相对于承口钢环壁81呈26°角度向内收拢，承口钢环一区82远离承口钢环壁81的一端一体成型有一个连接环84，连接环84通过连接槽5与钢筒主体1固定焊接。
承口钢环壁81的内表面开有两个密封圈卡槽85，密封圈卡槽85的位置与密封圈主体7的结构相适配且位置相对应。
插口钢环6的外部结构与承口钢环8的内部结构相适配，密封圈主体7卡接在密封圈卡槽85内将插口钢环6与承口钢环8卡接在一起。
包括以下步骤的制备工艺：
S1：承插口钢板卷圆：剪取定尺的承口钢板及插口钢板，将定尺的承口钢板及插口钢板在卷圆机上初步卷圆，并焊接合口缝；
S2：插口钢环6和承口钢环8制备成型：将初步卷圆的承口圈吊到轧边机压辊上，通过膨胀剂将承口轧边，将涨圆后的承口圈、插口圈，在承插口组装台上组装并点焊，将初步卷圆的插口及轧边的承口在涨圆机上涨到要求尺寸，最终得到插口钢环6和承口钢环8，在插口钢环6的外部开有两个密封圈连接槽62，在承口钢环壁81的内部开设两个密封圈卡槽85；
S3：钢筒螺旋卷焊：将厚度为1.5mm的薄钢板作为原材料，放置在卷圆机上初步卷圆，再将其放置在环焊机上进行螺旋卷焊，得到钢筒主体1；
S4：水压检验：将得到的钢筒主体1在钢筒水压机上试验要求的水压。
S5：混凝土制备：根据配合比设计要求，将混凝土计量、加水搅拌均匀；
S6：一次浇筑：将S5混合好的混凝土在钢筒主体1内浇筑一层防护内层2，使钢筒主体1和防护内层2复合成管芯；
S7：承插口连接：在试验合格的钢筒主体1两端开设连接槽5，将制备好的插口钢环6和承口钢环8通过连接槽5分别环向焊接在钢筒主体1的两端，将两个密封圈主体7卡接在对应的密封圈连接槽62内；
S8：环向钢丝缠绕：将钢筒主体1安装到缠丝机的堵盘上，在钢筒主体1外部环向缠绕预应力高强钢丝3；
S9：二次浇筑；将S5混合好的混凝土在钢筒主体1的外部进行二次浇筑一层防护外层4，使预应力高强钢丝3与防护外层4复合成管体；
S10：养护和检验：将防护外层4进行蒸汽养护和水养护，并在承插口钢环均匀喷赛防腐材料，将产品进行检验，检验合格的产品为最终成品。
需要说明的是，本发明为一种预应力钢筒混凝土管，通过在钢筒主体1的内部浇筑一层防护内层2，在钢筒主体1的外部浇筑一层防护外层4，该预应力钢筒混凝土管的结构性能稳定，且在钢筒主体1的外部环向缠绕预应力高强钢丝3，且预应力高强钢丝3的外缘互相接触，抗压强度高，通过在钢筒主体1的两端固定焊接插口钢环6和承口钢环8，通过采用双槽双胶圈密封接口，提高了接头的密封性能，可作为引水管道使用，也可作为城市管廊使用，实现产品的多功能化。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种预应力钢筒混凝土管，包括钢筒主体(1)，其特征在于：所述钢筒主体(1)的内部浇筑有防护内层(2)，所述钢筒主体(1)的外表面环向缠绕有一个预应力高强钢丝(3)，所述预应力高强钢丝(3)的外缘相互接触，所述钢筒主体(1)的外表面浇筑有防护外层(4)，且预应力高强钢丝(3)位于防护外层(4)内，所述钢筒主体(1)的外表面两端均开有一个连接槽(5)，且两个连接槽(5)内分别焊接有插口钢环(6)和承口钢环(8)，所述插口钢环(6)的外表面卡接有两个密封圈主体(7)。
2.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管，其特征在于：所述插口钢环(6)靠近钢筒主体(1)的一端开有连接口(61)，所述连接口(61)与连接槽(5)的结构相适配，所述连接口(61)套接在连接槽(5)上并将插口钢环(6)与钢筒主体(1)焊接在一起，所述连接口(61)的外表面开有两个密封圈连接槽(62)。
3.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管，其特征在于：所述密封圈主体(7)的内部尺寸与密封圈连接槽(62)的尺寸相适配，两个所述密封圈主体(7)通过密封圈连接槽(62)套接在插口钢环(6)的外部将密封圈主体(7)与插口钢环(6)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管，其特征在于：所述承口钢环(8)包括承口钢环壁(81)、承口钢环一区(82)和承口钢环二区(83)，所述承口钢环一区(82)相对于承口钢环壁(81)呈22°角度向外张开，承口钢环二区(83)相对于承口钢环壁(81)呈26°角度向内收拢，所述承口钢环一区(82)远离承口钢环壁(81)的一端一体成型有一个连接环(84)，所述连接环(84)通过连接槽(5)与钢筒主体(1)固定焊接。
5.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管，其特征在于：所述承口钢环壁(81)的内表面开有两个密封圈卡槽(85)，所述密封圈卡槽(85)的位置与密封圈主体(7)的结构相适配且位置相对应。
6.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管，其特征在于：所述插口钢环(6)的外部结构与承口钢环(8)的内部结构相适配，所述密封圈主体(7)卡接在密封圈卡槽(85)内将插口钢环(6)与承口钢环(8)卡接在一起。
7.根据权利要求1-6所述的一种预应力钢筒混凝土管，其特征在于：包括以下步骤的制备工艺：
S1：承插口钢板卷圆：剪取定尺的承口钢板及插口钢板，将定尺的承口钢板及插口钢板在卷圆机上初步卷圆，并焊接合口缝；
S2：插口钢环(6)和承口钢环(8)制备成型：将初步卷圆的承口圈吊到轧边机压辊上，通过膨胀剂将承口轧边，将涨圆后的承口圈、插口圈，在承插口组装台上组装并点焊，将初步卷圆的插口及轧边的承口在涨圆机上涨到要求尺寸，最终得到插口钢环(6)和承口钢环(8)，在插口钢环(6)的外部开有两个密封圈连接槽(62)，在承口钢环壁(81)的内部开设两个密封圈卡槽(85)；
S3：钢筒螺旋卷焊：将厚度为1.5mm的薄钢板作为原材料，放置在卷圆机上初步卷圆，再将其放置在环焊机上进行螺旋卷焊，得到钢筒主体(1)；
S4：水压检验：将得到的钢筒主体(1)在钢筒水压机上试验要求的水压。
S5：混凝土制备：根据配合比设计要求，将混凝土计量、加水搅拌均匀；
S6：一次浇筑：将S5混合好的混凝土在钢筒主体(1)内浇筑一层防护内层(2)，使钢筒主体(1)和防护内层(2)复合成管芯；
S7：承插口连接：在试验合格的钢筒主体(1)两端开设连接槽(5)，将制备好的插口钢环(6)和承口钢环(8)通过连接槽(5)分别环向焊接在钢筒主体(1)的两端，将两个密封圈主体(7)卡接在对应的密封圈连接槽(62)内；
S8：环向钢丝缠绕：将钢筒主体(1)安装到缠丝机的堵盘上，在钢筒主体(1)外部环向缠绕预应力高强钢丝(3)；
S9：二次浇筑；将S5混合好的混凝土在钢筒主体(1)的外部进行二次浇筑一层防护外层(4)，使预应力高强钢丝(3)与防护外层(4)复合成管体；
S10：养护和检验：将防护外层(4)进行蒸汽养护和水养护，并在承插口钢环均匀喷赛防腐材料，将产品进行检验，检验合格的产品为最终成品。
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