CN216158498U - 预应力钢筒混凝土管及预应力混凝土管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预应力钢筒混凝土管及预应力混凝土管，预应力钢筒混凝土管包括：管芯和预应力钢丝，预应力钢丝周向对应缠绕在管芯外；外防护结构，覆盖在预应力钢丝外侧；预应力钢丝外具有包裹防腐层，包裹防腐层为喷涂层，包裹防腐层沿预应力钢丝周向全封闭地包裹在预应力钢丝外，以在预应力钢丝缠绕在管芯外并被外防护层覆盖时，包裹防腐层与所述管芯、所述外防护层接触。预应力钢丝外全封闭地包裹相应包裹防腐层，包裹防腐层为喷涂层，这样可以对预应力钢丝形成全方位的保护，即便是外防护层出现损坏时，包裹防腐层仍然可以有效地防护预应力钢丝，保证保护效果，延长管道使用寿命。

Description

预应力钢筒混凝土管及预应力混凝土管

技术领域

本实用新型涉及一种预应力钢筒混凝土管及预应力混凝土管。

背景技术

预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP，其是带有钢筒的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝并制作水泥砂浆防护层而制成的管子。参见GB/T19685-2017，根据钢筒在管芯中位置的不同，可分为两种：内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCPL）、埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）；按管子的接头密封型式又分为单胶圈预应力钢筒混凝土管（PCCPSL、PCCPSE）和双胶圈预应力钢筒混凝土管（PCCPDL、PCCPDE）。

对于预应力钢筒混凝土管来讲，预应力钢丝是保证管道承载能力的核心材料，现行结构仅是辊射砂浆保护层对预应力钢丝进行防护，由于辊射砂浆保护层本身较薄，防腐能力较弱，容易损坏而失去相应的保护功能，对预应力钢丝的防护效果不好，为防止钢丝腐蚀断裂，一些工程采用阴极保护措施，此类阴极保护措施国内使用较晚，技术不够成熟，存在过保护致使钢丝氢脆破坏的情况发生，使用效果不佳，因此，国内已运行的PCCP管道工程因钢丝锈蚀、断丝进而发生爆管的事故时有发生，造成损失。

目前，也有采用在预应力钢丝外喷涂保护层的方式实现防腐目的，如在授权公告号为CN207514417U的中国实用新型专利中公开的PCCPEC管道，其在管芯混凝土外缠绕预应力钢丝，在预应力钢丝外侧喷涂高分子防护涂层，高分子防护涂层外侧喷涂粗砂防护体以形成粘结麻面，最后辊射砂浆防护层。这种防护方法实际上是在管芯缠丝完成以后对预应力钢丝表面喷涂高性能防护材料实现的，这种防护结构中，钢丝与管芯的接触面以及钢丝与管芯相接触的三角区很难喷射到防护材料，对钢丝的防护存在盲区死角，且工艺复杂，实施难度大。

实际上，上述问题不仅存在于预应力钢筒混凝土管中，也存在于预应力混凝土管中，参见国家标准GB5696—2006，预应力混凝土管中的三阶段管指采用管芯缠丝工艺生产的预应力混凝土管，其包括传统的三阶段管和三阶段罗克拉管，对于三阶段管道来讲，在管芯外面缠绕预应力高强钢丝，由辊射砂浆防护层对钢丝进行防护，其中，预应力钢丝是保障三阶段管承载能力的核心材料，是三阶段管的生命线，一般来讲，三阶段管的辊射砂浆防护层25-30毫米，属于三阶段管最薄弱的部分，由于生产中存在质量差、保护层不密实、保护层裂缝、“空鼓”等现象，且在制作、运输和安装过程中都有可能损坏，失去相应的保护功能，此时，在遇到腐蚀性介质时，预应力钢丝就会很快腐蚀、断丝，形成爆管事故，因此，对预应力钢丝的有效防护也尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种预应力钢筒混凝土管，以解决现有技术中仅在预应力钢丝外辊射砂浆防护层对预应力钢丝进行防护时防腐能力较弱的技术问题。同时，本实用新型还提供一种预应力混凝土管，以解决现有技术中仅在预应力钢丝外辊射砂浆防护层对预应力钢丝进行防护时防腐能力较弱的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的技术方案是：预应力钢筒混凝土管，包括：

管芯，轴向沿前后方向延伸，所述管芯具有钢筒，钢筒沿前后方向延伸；

预应力钢丝，周向对应缠绕在所述管芯外，以形成预应力管钢丝层；

外防护结构，覆盖在所述预应力钢丝外侧，用于保护预应力钢丝；

所述预应力钢丝外具有包裹防腐层，包裹防腐层为喷涂层，所述包裹防腐层沿预应力钢丝周向全封闭地包裹在所述预应力钢丝外，以在预应力钢丝缠绕在管芯外并被外防护层覆盖时，包裹防腐层与所述管芯、所述外防护层接触。

有益效果是：本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管中，预应力钢丝外全封闭地包裹相应包裹防腐层，包裹防腐层为喷涂层，这样可以对预应力钢丝形成全方位的保护，即便是外防护层出现损坏时，包裹防腐层仍然可以有效地防护预应力钢丝，保证保护效果，延长管道使用寿命。

作为进一步地改进，所述喷涂层为粉末静电喷涂层。

有益效果是：喷涂层为粉末静电喷涂层，工艺成熟，方便实现。

作为进一步地改进，所述管芯的外周面上包裹布置有柔性防护垫层，设置有所述包裹防腐层的所述预应力钢丝缠绕在所述柔性防护垫层外表面上。

有益效果是：在管芯外周面包裹柔性防护垫层，可以在缠丝过程中对预应力钢丝外的包裹防腐层形成有效防护，同时，可增强对外防护层的粘结和保护强度。

作为进一步地改进，所述柔性防护垫层为玻璃纤维网格布。

有益效果是：采用玻璃纤维网格布，成本相对较低，保护效果较好。

作为进一步地改进，包裹布置在所述管芯外周面上的所述柔性防护垫层为内侧柔性防护垫层，所述预应力钢丝层和所述外防护层形成承载保护结构，承载保护结构沿管芯径向依次布置两层，处于内侧的承载保护结构的外防护层外周面为刮平外周面，该刮平外周面外包裹布置有外侧柔性防护垫层，处于外侧的承载保护结构的预应力钢丝沿管芯环向对应缠绕在所述外侧柔性防护垫层外。

有益效果是：在管芯外设置两层承载保护结构，每层承载保护结构均包括柔性防护垫层、预应力钢丝层和外防护层，处于内侧的承载保护结构的外防护层刮平以后的保护厚度不小于所覆盖的预应力钢丝直径，以形成有效的覆盖防护，至少两层承载保护结构可有效增加承载能力，并且，处于内侧的加强结构的外防护层的外周面为刮平外周面，保证外侧的加强结构的预应力钢丝均匀缠绕。

本实用新型所提供的预应力混凝土管的技术方案是：预应力混凝土管，包括：

混凝土管芯，轴向沿前后方向延伸；

预应力钢丝层，由预应力钢丝沿所述混凝土管芯的环向对应缠绕在所述混凝土管芯外；

外防护层，覆盖在所述预应力钢丝外侧，用于保护预应力钢丝；

所述预应力钢丝外具有包裹防腐层，包裹防腐层为喷涂层，该包裹防腐层沿预应力钢丝周向全封闭地包裹在所述预应力钢丝外，以在预应力钢丝缠绕在混凝土管芯外并被外防护层覆盖时，包裹防腐层与所述混凝土管芯、所述外防护层接触。

有益效果是：本实用新型所提供的预应力混凝土管中，预应力钢丝外全封闭地包裹相应包裹防腐层，包裹防腐层为喷涂层，这样可以对预应力钢丝形成全方位的保护，即便是外防护层出现损坏时，包裹防腐层仍然可以有效地防护预应力钢丝，保证保护效果，延长管道使用寿命。

作为进一步地改进，所述喷涂层为粉末静电喷涂层。

有益效果是：喷涂层为粉末静电喷涂层，工艺成熟，方便实现。

作为进一步地改进，所述混凝土管芯的外周面上包裹布置有柔性防护垫层，设置有所述包裹防腐层的所述预应力钢丝缠绕在所述柔性防护垫层外表面上。

有益效果是：在混凝土管芯外周面外包裹柔性防护垫层，可以在缠丝过程中对预应力钢丝外的包裹防腐层形成有效防护，同时，可增强对外防护层的粘结和保护强度。

作为进一步地改进，所述柔性防护垫层为玻璃纤维网格布。

有益效果是：采用玻璃纤维网格布，成本相对较低，保护效果较好。

作为进一步地改进，包裹布置在所述混凝土管芯外周面上的所述柔性防护垫层为内侧柔性防护垫层，所述预应力钢丝层和所述外防护层形成承载保护结构，承载保护结构沿管芯径向依次布置两层，处于内侧的承载保护结构的外防护层外周面为刮平外周面，该刮平外周面外包裹布置有外侧柔性防护垫层，处于外侧的承载保护结构的预应力钢丝沿管芯环向对应缠绕在所述外侧柔性防护垫层外。

有益效果是：在混凝土管芯外设置两层承载保护结构，每层承载保护结构均包括柔性防护垫层、预应力钢丝层和外防护层，处于内侧的承载保护结构的外防护层刮平以后的保护厚度不小于所覆盖的预应力钢丝直径，以形成有效的覆盖防护，至少两层承载保护结构可有效增加承载能力，并且，处于内侧的加强结构的外防护层的外周面为刮平外周面，保证外侧的加强结构的预应力钢丝均匀缠绕。

附图说明

图1为本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管实施例1的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管实施例3的结构示意图；

图5为图4中B处放大图；

图6为本实用新型所提供的预应力混凝土管实施例1的结构示意图；

图7为图6中C处放大图；

图8为本实用新型所提供的预应力混凝土管实施例2的结构示意图；

图9为图8中D处放大图；

图10为本实用新型所提供的预应力混凝土管实施例3的结构示意图。

附图标记说明：

图1和图2中：1、承口钢环；2、插口钢环；3、钢筒；41、管芯内壁混凝土、42、管芯外壁混凝土；5、预埋锚具；6、柔性防护垫层、7、预应力钢丝；8、包裹防腐层；9、湿喷水泥砂浆层；10、辊射砂浆防护层；100、管芯。

图3中：1、承口钢环；2、插口钢环；3、钢筒；6、柔性防护垫层、7、预应力钢丝；8、包裹防腐层；9、湿喷水泥砂浆层；10、辊射砂浆防护层；100、管芯。

图4和图5中：61、内侧柔性防护垫层；62、外侧柔性防护垫层；71、内侧预应力钢丝；72、外侧预应力钢丝；81、内侧包裹防腐层；82、外侧包裹防腐层；91、内侧湿喷水泥砂浆层；92、外侧湿喷水泥砂浆层；101、内侧辊射砂浆防护层；102、外侧辊射砂浆防护层；100、管芯。

图6和图7中：1、承口；2、插口；3、纵向预应力钢筋；100、混凝土管芯；6、柔性防护垫层；7、预应力钢丝；8、包裹防腐层；9、湿喷水泥砂浆层；10、辊射砂浆防护层。

图8和图9中：1、承口；2、插口；3、纵向预应力钢筋；100、混凝土管芯；6、柔性防护垫层；7、预应力钢丝；8、包裹防腐层；9、湿喷水泥砂浆层；10、辊射砂浆防护层。

图10中：1、承口钢环；2、插口钢环；3、纵向钢筋；100、混凝土管芯；6、柔性防护垫层；7、预应力钢丝；8、包裹防腐层；9、湿喷水泥砂浆层；10、辊射砂浆防护层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的具体实施例1：

该实施例中的预应力钢筒混凝土管具体为埋置式双胶圈预应力钢筒混凝土管。

预应力钢筒混凝土管的结构如图1和图2所示，整体上包括管芯100，管芯100轴向沿前后方向延伸，管芯100具有钢筒3、承口钢环1和插口钢环2，钢筒3沿前后方向延伸，承口钢环1和插口钢环2对应焊接连接在钢筒3的前后两端，并且，此处的管芯100还包括内壁混凝土层41和外壁混凝土层42，内壁混凝土层位于钢筒3内侧，外壁混凝土层42位于钢筒3的外侧，内壁混凝土层41和外壁混凝土层42均为环形结构，环形的内混凝土层41形成管腔，环形的外混凝土层42外周面形成管芯100的外周面，该管芯100的外周面上包裹布置有柔性防护垫层6，此处的柔性防护垫层具体为玻璃纤维网格布，在玻璃纤维网格布外利用缠丝工艺缠绕有预应力钢丝7，也就是说，预应力钢丝7沿管芯100的环向对应缠绕包裹在柔性防护垫层6的外表面上，以形成预应力钢丝层，并且，在预应力钢丝7外覆盖有外防护层，用于保护预应力钢丝7。

实际上，预应力钢筒混凝土管与现有技术中的预应力钢筒混凝土管的区别主要在于：在管芯的外周面上包裹布置柔性防护垫层，预应力钢丝缠绕在柔性防护垫层外，预应力钢丝外具有包裹防腐层以及特殊的外防护层。

具体而言，预应力钢丝7外具有包裹防腐层8，该包裹防腐层8沿预应力钢丝周向全封闭地包裹在预应力钢丝7外，包裹防腐层8为喷涂层，具体为粉末静电喷涂层，具体可利用环氧树脂粉末，利用粉末静电喷涂工艺，在缠丝过程中，在预应力钢丝外喷涂形成包裹式的喷涂层，再缠绕在管芯上，以形成全方面防腐保护。

这样一来，在预应力钢丝7缠绕在包裹柔性防护垫层6的管芯100上并被外防护层覆盖时，包裹防腐层8与包裹在管芯100上的柔性防护垫层6、外防护层接触，包裹防腐层8可以形成全方位包裹防护，实现有效的防腐。

另外，在管芯100的前后两端的外周面上分别设置预埋锚具5，实现对预应力钢丝7的端部定位，为保证有效防护，可在预埋锚具及其前后部位人工涂刷环氧树脂防护层。

本实施例中，包裹防腐层8主要起到防腐保护的作用，选择环氧树脂粉末涂层主要是因为其优良的性能，例如：环氧树脂不与酸、碱发生反应，具有很高的化学稳定性，同时还具有延性大、干缩性小，与钢丝表面有极佳的粘结性等特点，是目前已知的钢丝最佳防腐涂料。环氧树脂具有良好的绝缘性，能够阻隔钢丝与外界的电化学腐蚀，因此，环氧树脂涂层被誉为预应力钢丝防腐的坚强卫士。再加上环氧树脂粉末涂装防腐技术经过多年的发展技术已十分成熟，有一整套完备的产品质量检测手段，与镀锌、涂塑、阴极保护等防腐技术相比，具有防腐效果好、涂装工艺简单、涂膜质量容易控制、无污染和成本低等综合优势。

预应力钢丝是保障PCCP管道承载能力的核心材料，采用环氧树脂粉末涂层的预应力钢筒混凝土管道，使用寿命将大大延长，甚至可以取消阴极保护，可避免阴极保护因欠保护而保护不足和过保护而产生的氢脆断丝危害。

本实施例中，上述外防护层具体包括内侧的湿喷水泥砂浆层9和外侧的辊射砂浆防护层10，其中湿喷水泥砂浆层的厚度要盖过预应力钢丝层，以形成有效覆盖。此处的湿喷水泥砂浆层9采用高性能水泥砂浆，具体可采用聚合物水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆，制作时，将预应力钢丝涂装环氧树脂粉末涂层后缠绕在管芯100外包裹的柔性防护垫层6的外表面上，缠丝完成后，湿喷一层高性能的水泥砂浆，形成湿喷水泥砂浆层，对包裹防腐层8进行防护，在湿喷水泥砂浆层9经过养护强度达到要求以后，再辊射砂浆防护层10，对整个预应力钢筒混凝土管进行养护，对承插口清理防护，在各项指标达到要求以后，即完成成品制作。

需要说明的是，本实施例中，采用玻璃纤维网格布形成柔性防护垫层，较为柔软，在缠丝时，可发生柔性变形，不会形成较硬刚度而对包裹防腐层造成刮擦磨损，同时，网孔大小也较为合适，可同时增强水泥浆保护层的粘结和保护强度。

本实施例所提供的预应力钢筒混凝土管中，采用在预应力钢丝外静电喷涂环氧树脂粉末后形成包裹防腐层，能够对预应力钢丝形成全方位的有效保护。包裹防腐层厚度可根据实际需要调整，所选用的材料可为环氧树脂，也可为其他的具备良好防腐性能的材料。虽然用料成本会有所增加，但是其防腐蚀效果极好，有效延长了管道的使用寿命。而且，相比于现有PCCP管道采用的其他防腐措施需要增加的工程投入相比例如：阴极保护+管道外壁喷涂环氧煤沥青，经济效益显著。

本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中的预应力钢筒混凝土管为埋置式，预应力钢丝缠绕在管芯的外混凝土层外。本实施例中，预应力钢筒混凝土管为内衬式结构。

本实施例中的预应力钢筒混凝土管的结构如图3所示，此处的管芯100具体包括承口钢环1和插口钢环2，承口钢环1和插口钢环2在前后方向对应焊接连接于钢筒3的前后两侧，在钢筒3内侧设置环形的管芯混凝土层，钢筒3外包裹柔性防护垫层6，具有包裹防腐层8的预应力钢丝7对应缠绕柔性防护垫层6的外表面上，同样的，在预应力钢丝7的包裹防腐层8外覆盖有内侧的湿喷水泥砂浆层9和外侧的辊射砂浆防护层10，以形成外防护层，其中湿喷水泥砂浆层的厚度盖过预应力钢丝层，以形成有效覆盖。

实际上，具有包裹防腐层的预应力钢丝不仅可应用于实施例1中的埋置式管道结构和实施例2中的内衬式结构，也可应用于现有技术中其他结构的预应力钢筒混凝土管结构中，只要其使用了预应力钢丝，均可应用具有包裹防腐层的预应力钢丝，例如国家标准GB/T19685-2017中所列举的多个结构类型的预应力钢筒混凝土管，例如作为接头钢环的承口钢环和插口钢环可以为单胶圈结构，也可为双胶圈结构。

本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在管芯外缠绕一层预应力钢丝，即单层缠丝，该预应力钢丝层和外防护层形成承载保护结构，此处的承载保护结构仅设置一层。在本实施例中，在管芯外侧沿管芯径向依次设置有两层预应力钢丝层。

本实施例中，如图4和图5所示，在管芯100外侧沿管芯径向依次设置有两层预应力钢丝层，即由内侧预应力钢丝71和外侧预应力钢丝72分别缠绕形成的两层预应力钢丝层，即双层缠丝，内侧预应力钢丝71静电喷涂环氧树脂粉末以在内侧预应力钢丝71外形成内侧包裹防护层81，外侧预应力钢丝72静电喷涂环氧树脂粉末以在外侧预应力钢丝72外形成外侧包裹防护层82，每层预应力钢丝均缠绕在相应柔性防护垫层外，在管芯外周面包裹布置内侧柔性防护垫层61，在内侧辊射砂浆防护层101刮平后的外表面上包裹外侧柔性防护垫层62，此处的内侧柔性防护垫层61和外侧柔性防护垫层62可均采用玻璃纤维网格布，并且，每层预应力钢丝层外均覆盖有外防护层，此时，内侧的预应力钢丝层和内侧的外防护层配合形成内侧的承载保护结构，其中，内侧的外防护结构包括内侧湿喷水泥砂浆层91和内侧辊射砂浆防护层101，外侧的预应力钢丝层和外侧的外防护层形成外侧的承载保护结构，外侧的外防护结构包括外侧湿喷水泥砂浆层91和外侧辊射砂浆防护层102。

需要说明的是，对于双层缠丝的两承载保护结构来讲，处于内侧的为第一层承载保护结构，处于外侧的为第二层承载保护结构，内侧辊射砂浆防护层101需要刮平，刮平后的保护厚度要大于所缠绕的钢丝直径。

并且，需要特别说明的是，处于内侧的承载保护结构的外防护层外周面，即内侧辊射砂浆防护层101的外周面为刮平外周面，刮平外周面外包裹布置有外侧柔性防护垫层62，处于外侧的承载保护结构的外侧预应力钢丝72连同外侧包裹防护层82沿管芯环向对应缠绕外侧柔性防护垫层62外。

具体而言，在管芯外包裹玻璃纤维网格布以形成内侧柔性防护垫层61，缠绕内侧预应力钢丝71以形成内侧的预应力钢丝层，注意，在缠丝之前，先在内侧预应力钢丝71外喷涂环氧树脂粉末以形成相应的内侧包裹防腐层81，然后湿喷高性能的水泥砂浆以形成内侧湿喷水泥砂浆层91，强度达到要求以后再辊射砂浆，以形成内侧辊射砂浆防护层101。

将内侧辊射砂浆防护层101的外周面刮平，以形成刮平外周面，并且，内侧湿喷水泥砂浆层91的厚度要超过所缠绕的钢丝直径，以形成覆盖防护。在刮平外周面外包裹玻璃纤维网格布，以形成外侧柔性防护垫层62，经养护内侧辊射砂浆防护层101的强度达到要求以后，然后缠绕外侧预应力钢丝72，同样的，在缠丝之前，先在外侧预应力钢丝72外喷涂环氧树脂粉末以形成外侧包裹防腐层82，将外侧预应力钢丝72缠绕外侧柔性防护垫层62外，然后湿喷高性能的水泥砂浆以形成外侧湿喷水泥砂浆层92，强度达到要求以后再辊射砂浆，以形成外侧辊射砂浆防护层102，要注意，最外侧预应力钢丝的保护层即外侧湿喷砂浆保护层92和外侧辊射砂浆防护层102的保护厚度之和要在25mm以上。

本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，覆盖预应力钢丝的外防护层为双层防护。在本实施例中，外防护层也可根据实际需要选择现有技术中常用的湿喷砂浆防护层，只要保证适当的防护即可

本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，柔性防护垫层为玻璃纤维网格布。在本实施例中，柔性防护垫层可为石棉垫层或其他纤维布垫层，可起到防护相应包裹防腐层的防护作用即可。

本实用新型所提供的预应力钢筒混凝土管的具体实施例6：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在管芯外周面外包裹有柔性防护垫层。在本实施例中，在管芯外表面湿喷一层水泥净浆，此处的水泥净浆作为柔性垫层，起到防护作用。

本实用新型所提供的预应力混凝土管的具体实施例1：

如图6和图7所示，该实施例中的预应力混凝土管为传统的三阶段管（代号为SYG），如国家标准GB5696—2006所定义的，此类三阶段管采用管芯缠丝工艺生产加工而成，该混凝土管整体包括混凝土管芯100，混凝土管芯100轴向沿前后方向延伸，混凝土管芯100轴向一端设有承口1，另一端设有插口2，以用于与相应预应力混凝土管插配组合使用。并且，在混凝土管芯100中设有纵向预应力钢筋3，纵向预应力钢筋3沿混凝土管芯100周向间隔分布多个，各纵向预应力钢筋3均沿前后方向延伸。

在混凝土管芯100的外周面上包裹玻璃纤维网格布，以形成柔性防护垫层6，然后在柔性防护垫层6上面沿混凝土管芯环向对应缠绕预应力钢丝7，并且，在预应力钢丝7外同样覆盖有外防护层，以用于保护预应力钢丝7。

本实施例中，预应力钢丝7外具有包裹防腐层8以及特殊的外防护层。

具体而言，预应力钢丝7外具有包裹防腐层8，该包裹防腐层8沿预应力钢丝7周向全封闭地包裹在预应力钢丝7外，实际上，包裹防腐层8为粉末静电喷涂层，具体可采用环氧树脂粉末，参照粉末静电喷涂工艺喷涂成型。并根据现有管芯缠丝工艺，在缠丝过程中增加一套喷涂、冷却工序，预应力钢丝7经过前处理、预热、静电涂装、固化、冷却后形成了包裹防腐层8即环氧树脂粉末涂层；然后缠绕柔性防护垫层6外，最后覆盖相应外防护层即可。

这样一来，在预应力钢丝7缠绕在柔性防护垫层6外并被外防护层覆盖时，包裹防腐层8与柔性防护垫层6、外防护层接触，包裹防腐层8可以形成全方位包裹防护，实现有效的防腐。

本实施例中，包裹防腐层8主要起到防腐保护的作用，选择环氧树脂粉末主要是因为其优良的性能，例如：环氧树脂不与酸、碱发生反应，具有很高的化学稳定性，同时还具有延性大、干缩性小，与钢丝表面有极佳的粘结性等特点，是目前已知的钢丝最佳防腐涂料。环氧树脂具有良好的绝缘性，能够阻隔钢丝与外界的电化学腐蚀，因此，环氧树脂涂层被誉为预应力钢丝防腐的坚强卫士。再加上环氧树脂粉末涂装防腐技术经过多年的发展技术已十分成熟，有一整套完备的产品质量检测手段，与镀锌、涂塑、阴极保护等防腐技术相比，具有防腐效果好、涂装工艺简单、涂膜质量容易控制、无污染和成本低等综合优势。预应力钢丝是保障三阶段管道承载能力的核心材料，采用环氧树脂粉末涂层的预应力混凝土管道，使用寿命将大大延长。

本实施例中，上述外防护层具体包括内侧的湿喷水泥砂浆层9和外侧的辊射砂浆防护层10，此处的湿喷水泥砂浆层9采用高性能水泥砂浆，具体可采用聚合物水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆，湿喷以后养护，在强度达到要求以后，再辊射砂浆防护层10，对整个预应力混凝土管进行防护和砂浆防护层进行养护，达到要求以后，即完成成品制作。制造中的每一个管子或缠丝管芯，都应进行管体抗渗性检验，只有检验符合要求的管子或管芯才能运出车间或制作砂浆保护层。

本实施例所提供的预应力混凝土管中，采用设置包裹防腐层的方案，能够对预应力钢丝形成全方位的有效保护，包裹防腐层厚度可根据实际需要调整，所选用的材料可为环氧树脂粉末，也可为其他的具备良好防腐性能的材料。虽然用来成本会有所增加，但是其防腐蚀效果极好，有效延长了管道的使用寿命。

本实用新型所提供的预应力混凝土管的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，预应力混凝土管为传统的三阶段管。在本实施例中，预应力混凝土管为三阶段罗克拉管，如国家标准GB5696—2006所定义的，三阶段罗克拉管（代号为SYGL），其表示采用澳大利亚罗克拉管型尺寸制造的管子。

本实施例中的三阶段罗克拉管的结构图8和图9所示，在混凝土管芯100的前后两端对应设有承口1和插口2，在混凝土管芯100中设置有纵向预应力钢筋3，在混凝土管芯100外周面上包裹玻璃纤维网格布，以形成柔性防护垫层6，然后在柔性防护垫层6外沿管芯环向对应缠绕有预应力钢丝7，当然，在缠丝之前，要对预应力钢丝7进行喷涂以形成包裹防腐层8，该包覆防腐层8的结构与实施例1中的包裹防腐层8的结构相同，在此不再赘述。同样的，在预应力钢丝7外同样覆盖有外防护层，以用于保护预应力钢丝7，外防护层同样包括内侧的湿喷水泥砂浆层9和外侧的辊射砂浆防护层10。

本实用新型所提供的预应力混凝土管的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中的预应力混凝土管为传统的三阶段管，承口和插口均由混凝土结构形成。本实施例中，预应力混凝土管的承口和插口均采用钢制结构。

如图10所示，预应力混凝土管的承口和插口均采用钢制结构，如位于混凝土管芯100前后两端的承口钢环1和插口钢环2，相应的，混凝土管芯100中设有纵向钢筋3，纵向钢筋3自身沿前后方向延伸，并且，纵向钢筋绕混凝土管芯周向间隔分布有多个，纵向钢筋的两端对应地与承口钢环1和插口钢环2焊接连接。

与实施例1相同的是，在混凝土管芯100外壁包裹玻璃纤维网格布，以形成柔性防护垫层6，然后在柔性防护垫层6外沿管芯环向对应缠绕有预应力钢丝7，预应力钢丝外7设置有包裹防腐层8，另外，在预应力钢丝6外同样覆盖有外防护层，外防护层同样包括内侧的湿喷水泥砂浆层9和外侧的辊射砂浆防护层10，具体结构在此不再赘述。

本实用新型所提供的预应力混凝土管的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在管芯外缠绕一层预应力钢丝，即单层缠丝，该预应力钢丝层和外防护层形成承载保护结构，此处的承载保护结构仅设置一层。

在本实施例中，可在管芯外侧沿管芯径向依次设置有两层预应力钢丝层，即由内侧预应力钢丝和外侧预应力钢丝分别缠绕形成的两层预应力钢丝层，即双层缠丝，在缠丝之前，内侧预应力钢丝外喷涂环氧树脂粉末以在内侧预应力钢丝外形成内侧包裹防护层，外侧预应力钢丝喷涂环氧树脂粉末以在外侧预应力钢丝外形成外侧包裹防护层，每层预应力钢丝下面都有玻璃纤维网格布，以形成相应的柔性防护垫层，管芯外表面包裹的为内侧柔性防护垫层，在内侧辊射砂浆防护层刮平后的外表面上包裹外侧柔性防护垫层，并且，每层预应力钢丝层外均覆盖有外防护层，内侧的预应力钢丝层和内侧的外防护层配合形成内侧的承载保护结构，其中，内侧的外防护结构包括内侧湿喷水泥砂浆层和内侧辊射砂浆防护层，外侧的预应力钢丝层和外侧的外防护层形成外侧的承载保护结构，外侧的外防护结构包括外侧湿喷水泥砂浆层和外侧辊射砂浆防护层。需要说明的是，对于两层承载保护结构来讲，处于内侧的为第一层承载保护结构，处于外侧的为第二层承载保护结构，第一层承载保护结构的外防护层刮平以后的保护厚度要大于第一层承载保护结构的预应力钢丝的直径，以形成有效覆盖防护。

并且，需要特别说明的是，处于内侧的承载保护结构的外防护层外周面，即内侧辊射砂浆防护层的外周面为刮平外周面，外侧柔性防护垫层对应包裹在刮平外周面外，处于外侧的承载保护结构的外侧预应力钢丝连同外侧包裹防护层，沿管芯环向对应缠绕在外侧柔性防护垫层外。

具体而言，在管芯外包裹玻璃纤维网格布以后缠绕内侧预应力钢丝以形成内侧的预应力钢丝层，在缠丝之前，内侧预应力钢丝外喷涂环氧树脂粉末以形成相应的内侧包裹防腐层，然后湿喷高性能的水泥砂浆以形成内侧湿喷水泥砂浆层，并辊射砂浆，以形成内侧辊射砂浆防护层，将内侧辊射砂浆防护层外周面刮平，以形成刮平外周面，并且，内侧湿喷水泥砂浆层的厚度要超过所缠绕的钢丝直径，以形成覆盖防护，经养护待内侧辊射砂浆防护层的强度达到要求以后，包裹玻璃纤维网格布然后缠绕外侧预应力钢丝，同样的，外侧预应力钢丝外喷涂环氧树脂粉末以形成外侧包裹防腐层，将外侧预应力钢丝缠绕在包裹有玻璃纤维网格布的刮平外周面上，然后湿喷高性能的水泥砂浆以形成外侧湿喷水泥砂浆层，并辊射砂浆，以形成外侧辊射砂浆防护层，要注意，最外侧预应力钢丝的保护层厚度要在25~30mm以上。

本实用新型所提供的预应力混凝土管的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，柔性防护垫层为玻璃纤维网格布。在本实施例中，柔性防护垫层可为石棉垫层或其他纤维布垫层，可起到防护相应包裹防腐层的防护作用即可。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.预应力钢筒混凝土管，包括：

管芯（100），轴向沿前后方向延伸，所述管芯具有钢筒（3），钢筒沿前后方向延伸；

预应力钢丝（7），周向对应缠绕在所述管芯（100）外，以形成预应力钢丝层；

外防护结构，覆盖在所述预应力钢丝外侧，用于保护预应力钢丝；

其特征在于，所述预应力钢丝外具有包裹防腐层（8），包裹防腐层为喷涂层，所述包裹防腐层（8）沿预应力钢丝周向全封闭地包裹在所述预应力钢丝（7）外，以在预应力钢丝缠绕在管芯外并被外防护层覆盖时，包裹防腐层与所述管芯（100）、所述外防护层接触。

2.根据权利要求1所述的预应力钢筒混凝土管，其特征在于，所述喷涂层为粉末静电喷涂层。

3.根据权利要求1或2所述的预应力钢筒混凝土管，其特征在于，所述管芯（100）的外周面上包裹布置有柔性防护垫层（6），设置有所述包裹防腐层的所述预应力钢丝缠绕在所述柔性防护垫层外表面上。

4.根据权利要求3所述的预应力钢筒混凝土管，其特征在于，所述柔性防护垫层（6）为玻璃纤维网格布。

5.根据权利要求3所述的预应力钢筒混凝土管，其特征在于，包裹布置在所述管芯外周面上的所述柔性防护垫层为内侧柔性防护垫层（61），所述预应力钢丝层和所述外防护层形成承载保护结构，承载保护结构沿管芯径向依次布置两层，处于内侧的承载保护结构的外防护层外周面为刮平外周面，该刮平外周面外包裹布置有外侧柔性防护垫层（62），处于外侧的承载保护结构的预应力钢丝沿管芯环向对应缠绕在所述外侧柔性防护垫层外。

6.预应力混凝土管，包括：

混凝土管芯（100），轴向沿前后方向延伸；

预应力钢丝层，由预应力钢丝（7）沿所述混凝土管芯的环向对应缠绕在所述混凝土管芯（100）外；

外防护层，覆盖在所述预应力钢丝外侧，用于保护预应力钢丝；

其特征在于，所述预应力钢丝（7）外具有包裹防腐层（8），包裹防腐层为喷涂层，该包裹防腐层沿预应力钢丝周向全封闭地包裹在所述预应力钢丝外，以在预应力钢丝缠绕在混凝土管芯外并被外防护层覆盖时，包裹防腐层与所述混凝土管芯（100）、所述外防护层接触。

7.根据权利要求6所述的预应力混凝土管，其特征在于，所述喷涂层为粉末静电喷涂层。

8.根据权利要求6或7所述的预应力混凝土管，其特征在于，所述混凝土管芯（100）的外周面上包裹布置有柔性防护垫层（6），设置有所述包裹防腐层的所述预应力钢丝（7）缠绕在所述柔性防护垫层（6）外表面上。

9.根据权利要求8所述的预应力混凝土管，其特征在于，所述柔性防护垫层（6）为玻璃纤维网格布。

10.根据权利要求8所述的预应力混凝土管，其特征在于，包裹布置在所述混凝土管芯外周面上的所述柔性防护垫层为内侧柔性防护垫层，所述预应力钢丝层和所述外防护层形成承载保护结构，承载保护结构沿管芯径向依次布置两层，处于内侧的承载保护结构的外防护层外周面为刮平外周面，该刮平外周面外包裹布置有外侧柔性防护垫层，处于外侧的承载保护结构的预应力钢丝沿管芯环向对应缠绕在所述外侧柔性防护垫层外。

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