本发明专利技术涉及预应力钢筒混凝土管技术领域，公开了一种PCCP管结构及生产方法，包括从内至外依次设置的混凝土内层、钢筒本体、第一砂浆保护层、混凝土外层、第二砂浆保护层和涂层；第一预应力结构，包括若干第一预应力件，若干所述第一预应力件沿轴向绕设在所述混凝土外层上，且位于所述第二砂浆保护层内；第二预应力结构，包括若干第二预应力件，若干所述第二预应力件沿轴向分布在所述钢筒本体上，且伸入到所述混凝土内层内；所述第一预应力件和所述第二预应力件协同形成对所述钢筒本体的预应力合力。本发明专利技术解决了预应力钢丝整体布置的情况下，管身整体应力分布受断丝影响较大以及缠绕过程中管身易因预应力过大而产生裂缝的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预应力钢筒混凝土管，特别是涉及一种pccp管结构及生产方法。
技术介绍
1、预应力钢筒混凝土管主要由混凝土管芯、钢筒、预应力钢丝以及砂浆保护层组成，因其具有高强度、高密封性以及高抗渗性的特点而被广泛应用于南水北调、辽西北供水等跨区域水源地之间的大型输水工程。
2、预应力钢筒混凝土管的高强度特性主要由预应力钢丝、钢筒以及混凝土层共同承担。预应力钢筒混凝土管通常铺设于地下，其服役环境相对较为复杂，在长期服役过程中，其内部预应力钢丝在土壤侵蚀以及内部荷载作用下易出现断点等问题。为了提高预应力钢丝在长期服役过程中的工作性能，研究人员提出了许多方法。
3、如专利技术专利cn107599273b提出了一种聚合物增强预应力钢筒混凝土管道成型工艺，该方法能够有效提高预应力钢丝的耐腐蚀能力。但该方法仍存在以下问题：现有的预应力钢筒混凝土管制作工艺中，预应力钢丝普遍为整条缠绕在钢筒外侧，并附加强预应力。附加强预应力之后的钢丝在复杂环境作用下易发生断裂，预应力钢丝只要出现1处断点，就会引起整个管身的应力发生变化，进而导致管体强度降低，最终可能诱发管道爆炸，对人民生命财产造成威胁。
4、此外，现有技术中的制作工艺，预应力钢丝从管身的一端开始向另外一端缠绕，管身因为应力突变，在“已缠绕部分和未缠绕部分的交界面”形成应力梯度，会导致管身不断地产生裂缝。
5、因此，有必要针对现有技术中预应力钢丝的缠绕工艺进行改进处理，优化预应力钢筒混凝土管结构，以有效提高预应力钢筒混凝土管的韧性水平。
r/>技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种pccp管结构及生产方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种pccp管结构，包括：
3、从内至外依次设置的混凝土内层、钢筒本体、第一砂浆保护层、混凝土外层、第二砂浆保护层和涂层；
4、第一预应力结构，包括若干第一预应力件，若干所述第一预应力件沿轴向绕设在所述混凝土外层上，且位于所述第二砂浆保护层内；
5、第二预应力结构，包括若干第二预应力件，若干所述第二预应力件沿轴向分布在所述钢筒本体上，且伸入到所述混凝土内层内；
6、所述第一预应力件和所述第二预应力件协同形成对所述钢筒本体的预应力合力。
7、优选的，所述第一预应力件包括第一钢丝，若干所述第一钢丝沿轴向绕设在所述混凝土外层上，且位于所述第二砂浆保护层内，所述第一钢丝从外向内对所述混凝土外层施加预应力。
8、优选的，所述第二预应力件包括套箍，所述套箍套设在所述钢筒本体外侧壁上，所述钢筒本体内壁上沿周向等间距固定连接有若干塔柱的一端，所述塔柱另一端伸入到所述混凝土内层内，所述套箍与所述塔柱位于同一垂直面上，所述钢筒本体上设置有若干第二钢丝，所述第二钢丝与所述塔柱接触设置。
9、优选的，所述钢筒本体上两侧均沿周向等间距设置有若干连接件，所述连接件包括沿所述钢筒本体周向分布的若干扣环，所述塔柱位于所述钢筒本体中部，位于所述钢筒本体两侧对称的两所述扣环分别与所述第二钢丝两端固定连接，所述塔柱一端与所述第二钢丝中部接触设置。
10、优选的，所述钢筒本体外侧壁上开设有凹槽，所述套箍位于所述凹槽内，所述第一砂浆保护层铺设在所述凹槽内。
11、一种pccp管结构的生产方法，包括以下步骤：
12、s1、将第二预应力件安装在钢筒本体上，浇筑混凝土内层、第一砂浆保护层；
13、s2、浇筑混凝土外层，将第一预应力件绕设在混凝土外层上；
14、s3、浇筑第二砂浆保护层，浇筑完成后涂覆涂层。
15、优选的，若干所述第一预应力件施加的预应力从所述钢筒本体中部向两端逐级递减。
16、优选的，所述涂层为环氧煤沥青涂层。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
18、1、本专利技术提供的一种pccp管结构及生产方法，将钢筒本体外部设置第一预应力件，对钢筒本体进行分段施加预应力，进而避免钢丝出现一处断裂而导致整个筒身预应力钢丝失去预应力。
19、2、本专利技术提供的一种pccp管结构及生产方法，在钢筒本体内部设置第二预应力件，在钢筒内部附加一种向内的拉力，为钢筒施加一部分预应力，进而与钢筒外部的第一预应力件达成协同效应，形成钢筒的预应力合力。
20、3、本专利技术提供的一种pccp管结构及生产方法，使用两组预应力件叠加的形式对管身附加预应力，避免了原有管身制作过程中，因钢丝缠绕导致管身预应力突增而不断产生裂缝的问题。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PCCP管结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种PCCP管结构，其特征在于：所述第一预应力件(7)包括第一钢丝(71)，若干所述第一钢丝(71)沿轴向绕设在所述混凝土外层(4)上，且位于所述第二砂浆保护层(5)内，所述第一钢丝(71)从外向内对所述混凝土外层(4)施加预应力。
3.根据权利要求2所述的一种PCCP管结构，其特征在于：所述第二预应力件(8)包括套箍(81)，所述套箍(81)套设在所述钢筒本体(2)外侧壁上，所述钢筒本体(2)内壁上沿周向等间距固定连接有若干塔柱(82)的一端，所述塔柱(82)另一端伸入到所述混凝土内层(1)内，所述套箍(81)与所述塔柱(82)位于同一垂直面上，所述钢筒本体(2)上设置有若干第二钢丝(83)，所述第二钢丝(83)与所述塔柱(82)接触设置。
4.根据权利要求3所述的一种PCCP管结构，其特征在于：所述钢筒本体(2)上两侧均沿周向等间距设置有若干连接件，所述连接件包括沿所述钢筒本体(2)周向分布的若干扣环(84)，所述塔柱(82)位于所述钢筒本体(2)中部，位于所述钢筒本体(2)两侧对称的两所述扣环(84)分别与所述第二钢丝(83)两端固定连接，所述塔柱(82)一端与所述第二钢丝(83)中部接触设置。
5.根据权利要求4所述的一种PCCP管结构，其特征在于：所述钢筒本体(2)外侧壁上开设有凹槽，所述套箍(81)位于所述凹槽内，所述第一砂浆保护层(3)铺设在所述凹槽内。
6.一种PCCP管结构的生产方法，适用于权利要求1所述的一种PCCP管结构，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种PCCP管结构的生产方法，其特征在于：若干所述第一预应力件(7)施加的预应力从所述钢筒本体(2)中部向两端逐级递减。
8.根据权利要求6所述的一种PCCP管结构生产方法，其特征在于：所述涂层(6)为环氧煤沥青涂层。
...
【技术特征摘要】
1.一种pccp管结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种pccp管结构，其特征在于：所述第一预应力件(7)包括第一钢丝(71)，若干所述第一钢丝(71)沿轴向绕设在所述混凝土外层(4)上，且位于所述第二砂浆保护层(5)内，所述第一钢丝(71)从外向内对所述混凝土外层(4)施加预应力。
3.根据权利要求2所述的一种pccp管结构，其特征在于：所述第二预应力件(8)包括套箍(81)，所述套箍(81)套设在所述钢筒本体(2)外侧壁上，所述钢筒本体(2)内壁上沿周向等间距固定连接有若干塔柱(82)的一端，所述塔柱(82)另一端伸入到所述混凝土内层(1)内，所述套箍(81)与所述塔柱(82)位于同一垂直面上，所述钢筒本体(2)上设置有若干第二钢丝(83)，所述第二钢丝(83)与所述塔柱(82)接触设置。
4.根据权利要求3所述的一种pccp管结构，其特征在于：所述钢筒本体(2)上两侧均沿周向...
【专利技术属性】
技术研发人员：范向前，王涛，张雷，刘决丁，陆俊，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。