预应力钢筒混凝土管的制作方法

1.本实用新型涉及管道制造技术领域，尤其涉及一种预应力钢筒混凝土管。


背景技术：

2.预应力钢筒混凝土管的成型现场和安装现场不在一处，因而在成型现场合格生产后，需要转运到安装现场进行安装施工。
3.在安装现场，堆放有大量预应力钢筒混凝土管，很难了解每个预应力钢筒混凝土管的相关信息，工业制造的智能化程度低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种预应力钢筒混凝土管，以在一定程度上解决现有技术中的在安装现场很难了解每个预应力钢筒混凝土管的相关信息，导致工业制造的智能化程度低的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案；
6.基于上述第一目的，本实用新型提供的预应力钢筒混凝土管，包括信息识别设备、电子标签组件和管材本体；
7.所述电子标签组件预制在所述管材本体内，所述电子标签组件内存储有所述管材本体的身份信息；
8.所述信息识别设备与所述电子标签组件无线电连接，以读取所述身份信息；
9.所述管材本体包括钢筒、插口构件和承口构件，所述插口构件和所述承口构件分别连接于所述钢筒的两端；
10.所述电子标签组件包括电子标签、金属支架、两个紧固构件；
11.所述金属支架包括支撑部和具有安装槽的安装部，所述支撑部的一端与所述承口构件或所述插口构件焊接，所述支撑部的另一端与所述安装部连接，所述电子标签设置于所述安装槽内；
12.两个所述紧固构件分别与所述安装部连接，并将所述电子标签夹紧于两个所述紧固构件之间。
13.在上述任一技术方案中，可选地，所述预应力钢筒混凝土管还包括预制于所述管材本体内的应力传感元件；
14.所述信息识别设备与所述应力传感元件无线电连接，以读取所述应力传感元件测量到的管材本体的应力数据。
15.在上述任一技术方案中，可选地，所述管材本体包括由内至外顺次套接的筒状混凝土内层、筒状混凝土外层、预应力钢丝和保护层；
16.所述钢筒设置于所述筒状混凝土内层和所述筒状混凝土外层之间；
17.所述筒状混凝土内层覆盖所述插口构件的内表面，所述插口构件裸露于所述筒状混凝土外层；
18.所述筒状混凝土外层覆盖所述承口构件的外表面，所述承口构件裸露于所述筒状混凝土内层；
19.所述预应力钢丝以预定应力缠绕于所述筒状混凝土外层。
20.在上述任一技术方案中，可选地，所述电子标签组件的数量为至少一个。
21.在上述任一技术方案中，可选地，所述电子标签组件的数量为两个，一个所述电子标签组件对应于所述插口构件设置于所述筒状混凝土内层，另一个所述电子标签组件对应于所述承口构件设置于所述筒状混凝土内层。
22.在上述任一技术方案中，可选地，所述支撑部沿所述钢筒的径向延伸，所述安装槽的开口方向背离于所述插口构件或所述承口构件所在侧。
23.在上述任一技术方案中，可选地，所述应力传感元件贴设于所述筒状混凝土外层的外周侧壁，所述应力传感元件位于所述预应力钢丝的相邻两道钢丝形成的间隙之间。
24.在上述任一技术方案中，可选地，所述应力传感元件的数量为多个，多个所述应力传感元件在所述保护层内均匀排布；
25.和/或，所述应力传感元件的数量为3
‑
15个。
26.在上述任一技术方案中，可选地，所述身份信息包括所述预应力钢筒混凝土管从成型现场至安装现场的过程中，产生的所有的位置跟踪信息、生产监控信息以及质量检测监控信息；
27.和/或，所述电子标签为rfid标签。
28.采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：
29.本实用新型提供的预应力钢筒混凝土管包括信息识别设备、电子标签组件和管材本体。电子标签组件预制在管材本体内，电子标签组件内存储有管材本体的身份信息，从而使每个预应力钢筒混凝土均具有身份标识和身份存储功能。信息识别设备与电子标签组件无线电连接，以读取身份信息，通过信息识别设备可以在不破坏管材本体的前提下读取身份信息，从而能够追溯预应力钢筒混凝土管的身份信息。该预应力钢筒混凝土管，为管道智能化提供实时的数字化参考，为未来管道决策提供支持，使智慧管道整合地理信息系统、生产系统、风险管理系统、设备状态监测系统，并与如天气、地震和第三方活动信息等外部数据结合，成为可能。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本实用新型实施例一提供的预应力钢筒混凝土管在插口端的结构示意图；
32.图2为本实用新型实施例一提供的预应力钢筒混凝土管在承口端的结构示意图；
33.图3为本实用新型实施例一提供的预应力钢筒混凝土管的金属支架和紧固构件的结构示意图。
34.图标：1
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承口构件；2
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插口构件；3
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紧固构件；4
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电子标签；5
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筒状混凝土外层；6
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预应力钢丝；7
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应力传感元件；8
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保护层；9
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金属支架； 10
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筒状混凝土内层。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.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，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实用新型中的具体含义。
38.实施例一
39.参见图1至图3所示，本实施例提供了一种预应力钢筒混凝土管；图1 为本实施例提供的预应力钢筒混凝土管在插口端的结构示意图；图2为本实施例提供的预应力钢筒混凝土管在承口端的结构示意图；图3为本实施例提供的预应力钢筒混凝土管的金属支架和紧固构件的结构示意图。为了更清楚地表达结构，图1至图3均采用了沿预应力钢筒混凝土管的轴向的剖视图。
40.参见图1至图3所示，本实施例提供的预应力钢筒混凝土管，包括信息识别设备、应力传感元件7和管材本体。
41.在下文中，将对预应力钢筒混凝土管的上述各部件进行具体描述。
42.在本实施例中，管材本体包括由内至外顺次套接的筒状混凝土内层10、钢筒、筒状混凝土外层5、预应力钢丝6和保护层8。管材本体还包括插口构件2和承口构件1，筒状混凝土内层10覆盖插口构件2的内表面，插口构件2裸露于筒状混凝土外层5；筒状混凝土外层5覆盖承口构件1的外表面，承口构件1裸露于筒状混凝土内层10；预应力钢丝6以预定应力缠绕于筒状混凝土外层5。
43.可选地，筒状混凝土内层10和筒状混凝土外层5均是由将钢筒放置在模具中，再向模具中浇筑混凝土而成型的。插口构件2和承口构件1分别焊接于钢筒的两端。
44.可选地，保护层8为砂浆保护层。
45.一个的预应力钢筒混凝土管的插口构件2与在相邻的预应力钢筒混凝土管的承口端相插接，并能够在插口构件2和承口端之间形成密封。如此，顺次将多个预应力钢筒混凝土管插接，以形成较长的输送管道，在水利建设领域具有适用性。在下文中，为了便于说明，预应力钢筒混凝土管具有插口构件2的一端为插口端，预应力钢筒混凝土管具有承口构件1的一端为承口端。
46.在本实施例中，预制在管材本体内，内存储有管材本体的身份信息，从而使每个预应力钢筒混凝土均具有身份标识和身份存储功能。
47.信息识别设备与无线电连接，也就是说，信息识别设备与能够以蓝牙、 wifi等无线通信方式进行数据传输，通过信息识别设备可以在不破坏管材本体的前提下读取身份信息，从而能够追溯预应力钢筒混凝土管的身份信息。
48.其中，身份信息包括预应力钢筒混凝土管从成型现场至安装现场的过程中，产生的所有的位置跟踪信息、生产监控信息以及质量检测监控信息。也就是说，从信息产生的场所的角度讲，身份信息能够体现预应力钢筒混凝土管在成型现场、安装现场以及从成型现场向安装现场转运的过程中所有的相关信息。从信息产生的原因的角度将，身份信息能够体现预应力钢筒混凝土管途径的所有位置、制造成型采用的各种技术参数、对于质量检测过程中发现了那些质量缺陷以及预应力钢筒个混凝土管的各种物理性能参数等。
49.电子标签4为rfid(radio frequency identification)标签，也就是射频标签。进一步地，为了实现身份信息的写入和读取两种功能，采用可读写电子标签4；此外，为了避免钢筒对电子标签4的读写功能产生影响，采用抗金属电子标签4。
50.在本实施例中，电子标签4的数量可以为一个，从而有利于节约成本。或者，电子标签4的数量为多个，多个电子标签4可以在一定程度上减轻无线通信距离对数据读取的影响，使信息识别设备能够以多个角度对预应力钢筒混凝土进行扫描。
51.在本实施例中，电子标签4的数量为两个，从而在一定程度上保证能够多角度扫描的基础上，使成本最优化。
52.由于在安装现场通常需要将预应力钢筒混凝土管吊装起来进行分类或者转移，通常需要在此过程中对预应力钢筒混凝土管进行身份扫描，预应力钢筒混凝土管被吊起后，插口端和承口端中位于下方的一个距离施工人员最近，因而将一个电子标签组件对应于插口构件2设置于筒状混凝土内层10，另一个电子标签组件对应于承口构件1设置于筒状混凝土内层10，无论预应力钢筒混凝土管的哪端朝上，都能够保证读写距离满足进行有效身份扫描。
53.在本实施例中，包括电子标签4、金属支架9和两个紧固构件3。
54.金属支架9包括支撑部和具有安装槽的安装部，支撑部的一端与承口构件1或插口构件2焊接，从而能够在混凝土浇筑之前，将金属支架9与插口构件2或者承口构件1的内侧焊接，然后再进行混凝土浇筑，从而可以保证立式振动或者径向挤压工艺流程中，不会发生金属支架9移位的现象发生，进而确保在安装现场能够通过端部扫描获取身份信息。
55.支撑部的另一端与安装部连接，电子标签4设置于安装槽内，以使安装部能够保护电子标签4。两个紧固构件3分别与安装部连接，并将电子标签4夹紧于两个紧固构件3之间，确保电子标签4不会松动。
56.该的结构巧妙，充分考虑到预应力钢筒混凝土管的成型步骤对电子标签4的安装的影响，使电子标签4简单且可靠地安装在筒状混凝土内层10 中。
57.可选地，紧固构件3为螺栓。
58.可选地，安装部呈u形，安装槽为与安装部同轴的u形通槽，以减小安装部对于无线通信信号的影响。
59.在本实施例中，支撑部沿钢筒的径向延伸，安装槽的开口方向背离于插口构件2或承口构件1所在侧，也就是说，插口端的电子标签4朝向沿筒状混凝土内层10的内端部设置，承口端的电子标签4朝向沿筒状混凝土外层5的外端部设置，从而在安装现场，施工人员手
持信息识别设备沿筒状混凝土内层10的内端部或者筒状混凝土外层5的外端部扫描一圈，就能够获取到身份信息。
60.在本实施例中，预应力钢筒混凝土管还包括预制于管材本体内的应力传感元件7。
61.可选地，应力传感元件7为电阻应变式压力传感器。
62.信息识别设备与应力传感元件7无线电连接，也就是说，信息识别设备与应力传感元件7能够以蓝牙、wifi等无线通信方式进行数据传输，通过信息识别设备可以在不破坏管材本体的前提下读取应力传感元件7测量到的管材本体的应力数据，从而实时监测预应力钢筒混凝土管的应变状态，通过应变状态的监测结果，分析预应力钢筒混凝土管的运行状态，对预应力钢筒混凝土管安全运行有预警作用，保证预应力钢筒混凝土管的运行安全，为施工项目提供安全保障。
63.在本实施例中，应力传感元件7位于预应力钢丝6的相邻两道钢丝形成的间隙之间，从而应力传感元件7的设置位置不与预应力钢丝6发生空间干涉。
64.筒状混凝土外层5、预应力钢丝6和保护层8之间的交界处为预应力加强的关键位置，应力传感元件7贴设于筒状混凝土外层5的外周侧壁，也即能够对预应力钢筒混凝土管的最关键位置进行应力监测。
65.在本实施例中，为了更加全面和立体地获取预应力钢筒混凝土管的应力数据，以对预应力钢筒混凝土管的运行状态进行准确评估，应力传感元件7的数量为多个。
66.多个应力传感元件7在保护层8内均匀排布，从而提高应力数据的覆盖范围，使得每个应力传感元件7获取的应力数据更具代表性以及更具参考价值。
67.可以理解的是，应力传感元件7在预应力钢筒混凝土管的长度方向上分布的数量与预应力钢筒混凝土管的长度大小正相关，应力传感元件7在预应力钢筒混凝土管的周向方向上分布的数量与预应力钢筒混凝土管的径向大小正相关。
68.在本实施例中，应力传感元件7的数量为3
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15个，从而在保证应力数据全面性的基础上，兼顾成本。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。