内衬HDPE的内衬式预应力钢管混凝土管的制作方法

内衬hdpe的内衬式预应力钢管混凝土管
技术领域
1.本实用新型涉及钢筒混凝土管技术领域，特别是涉及一种内衬hdpe的内衬式预应力钢管混凝土管。


背景技术：

2.目前，预应力钢筒混凝土管(pccp)普遍内壁均为素混凝土，混凝土内表面均无防腐蚀、防渗处理，靠埋置于管芯内的钢筒起防渗作用，具体长期使用钢丝与混凝土腐蚀和内壁结垢等问题，管道普遍用于饮用水等输送工程。由于预应力钢筒混凝土管大多埋设于地下，易受地下水、酸或碱等腐蚀性化学介质长期侵蚀及输送介绍长期渗入腐蚀钢筒，从而腐蚀钢丝；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。


技术实现要素：

3.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种内衬hdpe的埋置式预应力钢管混凝土管，包括：
4.管体，其由内至外分别为：
5.管芯；
6.钢筒，其套设在所述管芯上；
7.碳纤维筋层，其缠绕在所述钢筒上，所述碳纤维筋层从内至外为第一碳纤维筋层、第二碳纤维筋层和第三碳纤维筋层，所述第一碳纤维筋层的碳纤维筋与所述第二碳纤维筋层的碳纤维筋的走向为垂直方向，第二碳纤维层的碳纤维筋与所述第三碳纤维筋层的碳纤维筋的走向为垂直方向；
8.砂浆保护层，其设置在所述碳纤维筋层的外层；
9.hdpe层，其设置在所述管芯的内壁上；
10.插口端，其为所述管芯突出于所述钢筒的一端，所述插口端上套设有第一钢环，所述第一钢环的外壁上设置有两道环形凹槽，所述两道环形凹槽内均放置环形密封橡胶圈；
11.承口端，其为所述管芯内衬于所述钢管的另一端，所述承口端套设有第二钢环，所述第二钢环的内壁与所述环形密封橡胶圈相接触配合；
12.打压孔，其设置在所述第一钢环上且位于所述两道环形凹槽之间。
13.优选方案是：所述第二碳纤维筋层由多根碳纤维筋缠绕3～5层，且内部设有石英砂，并通过树脂将多根碳纤维筋与石英砂相互粘结。
14.优选方案是：所述第一钢环和第二钢环为钢制预制件。
15.优选方案是：所述打压孔内壁一端设有螺纹，所述螺纹上设有管堵。
16.优选方案是：所述hdpe层的厚度为0.05～0.09mm。
17.优选方案是：所述第二碳纤维筋层的每根碳纤维筋为一根整体纤维筋且呈螺旋式缠绕。
18.本实用新型的有益效果：
19.1、本实用新型所述第一钢环的外壁上设置有两道环形凹槽，所述两道环形凹槽内均放置环形密封橡胶圈，并在顶管施工完成后，通过注浆填充两道橡胶圈圈之间的空隙，用外方管堵封住注浆管端部，并用细石混凝土找平，有效提高了接头处的防水效果；
20.2、本实用新型在所述钢筒上缠绕碳纤维筋层，使得混凝土管具有很强的耐压性，提高了抵御外压荷载的能力和耐腐蚀性；
21.3、本实用新型缠绕在钢筒上的碳纤维筋层，从内至外为第一碳纤维筋层、第二碳纤维筋层和第三碳纤维筋层，所述第一碳纤维筋层的碳纤维筋与所述第二碳纤维筋层的碳纤维筋的走向为垂直方向，第二碳纤维层的碳纤维筋与所述第三碳纤维筋层的碳纤维筋的走向为垂直方向，交错的分布走向，使得碳纤维筋层的整体结构更加稳定，强度更强；
22.4、本实用新型在所述管芯的内壁上设置有hdpe层，hdpe为高密度聚乙烯，为白色粉末或颗粒状产品，具有防渗系数高、化学稳定性高、耐老化性能强等特点。
附图说明
23.图1为本实用新型结构示意图；
24.图2为本实用新型使用时接口的结构示意图；
25.图3为本实用新型碳纤维筋层的结构示意图。
具体实施方式
26.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。
27.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。
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术用户而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种内衬hdpe的埋置式预应力钢管混凝土管，包括：
31.管体，其由内至外分别为：
32.管芯1；
33.钢筒2，其套设在所述管芯1上；
34.碳纤维筋层3，其缠绕在所述钢筒2上，所述碳纤维筋层3从内至外为第一碳纤维筋层31、第二碳纤维筋层32和第三碳纤维筋层，所述第一碳纤维筋层31的碳纤维筋与所述第二碳纤维筋层32的碳纤维筋的走向为垂直方向，第二碳纤维层32的碳纤维筋与所述第三碳纤维筋层的碳纤维筋的走向为垂直方向；
35.砂浆保护层4，其设置在所述碳纤维筋层3的外层；
36.hdpe层12，其设置在所述管芯1的内壁上；
37.插口端5，其为所述管芯1突出于所述钢筒2的一端，所述插口端5上套设有第一钢环7，所述第一钢环7的外壁上设置有两道环形凹槽9，所述两道环形凹槽9内均放置环形密封橡胶圈10；
38.承口端6，其为所述管芯1内衬于所述钢管的另一端，所述承口端6套设有第二钢环8，所述第二钢环8的内壁与所述环形密封橡胶圈10相接触配合；
39.打压孔11，其设置在所述第一钢环7上且位于所述两道环形凹槽9之间。
40.本实用新型所述第一钢环的外壁上设置有两道环形凹槽9，所述两道环形凹槽9内均放置环形密封橡胶圈10，并在顶管施工完成后，通过注浆填充两道橡胶圈10之间的空隙，用外方管堵封住注浆管端部，并用细石混凝土找平，有效提高了接头处的防水效果，而且相比于传统的单圈环形凹槽内设置橡胶圈，两圈环形凹槽9内均设置有橡胶圈110保证了管道连续的密封性；本实用新型缠绕在钢筒上的碳纤维筋层3，从内至外为第一碳纤维筋层31、第二碳纤维筋层32和第三碳纤维筋层，所述第一碳纤维筋层31的碳纤维筋与所述第二碳纤维筋层32的碳纤维筋的走向为垂直方向，第二碳纤维层32的碳纤维筋与所述第三碳纤维筋层的碳纤维筋的走向为垂直方向，交错的分布走向，使得碳纤维筋层3的整体结构更加稳定，强度更强；本实用新型在所述钢筒上缠绕碳纤维筋层3，使得混凝土管具有很强的耐压性，提高了抵御外压荷载的能力；本实用新型在所述管芯的内壁上设置有hdpe层，所述hdpe层具有如下特点：
41.1、防渗系数高
42.具有普通防水材料无法比拟的防渗效果，hdpe具有高强抗拉伸机械性，它优良的弹性和变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面，可有效克服基面的不均匀沉降。
43.2、化学稳定性
44.防渗板具有优异的化学稳定性，被广泛用于污水处理，化学反应池，垃圾填埋场。耐高低温，耐沥青油及焦油，耐酸、碱、盐等80多种强酸强碱化学介质腐蚀。
45.3、耐老化性能
46.防渗膜具有优秀的抗老化、抗紫外线、抗分解能力，可裸露使用，材料使用寿命达50-70年，为环境防渗提供很好的材料保证。
47.4、高机械强度
48.防渗层具有良好机械强度，断裂拉伸强度28mpa，断裂延伸率700％。
49.5、成本低效益高
50.hdpe防渗层采用新型技术提高了防渗效果，但生产工艺更加科学、速捷、所以产品成本反而低于传统防水材料。
51.6、施工速度快
52.防渗层有很高的灵活性，有多种规格多种铺设形式满足不同工程防渗要求，采用热熔焊接，焊缝强度高，施工方便、快速健康。
53.7、环保无毒性
54.采用的材料均为无毒环保材料，防渗原理是普通物理变化，不产生任何有害物质，是环保用水的最佳选择。
55.hdpe层可采用热熔连接，施工便捷，连接强度高，韧性和抗拉伸性能好，优良的弹性和变形能力，使管道接口连接处不易断裂，确保接口的密封性能。hdpe层表面光滑，不易结垢，可降低管内壁摩阻系数约20％，延长管道使用寿命约200％。
56.本实用新型的另一实施例，所述第二碳纤维筋层32由多根碳纤维筋缠绕3～5层，且内部设有石英砂，并通过树脂将多根碳纤维筋与石英砂相互粘结。
57.本实用新型的另一实施例，所述第一钢环7和第二钢环8为钢制预制件。
58.本实用新型的另一实施例，所述打压孔11内壁一端设有螺纹，所述螺纹上设有管堵。
59.本实用新型的另一实施例，所述hdpe层12的厚度为0.05～0.09mm。
60.本实用新型的另一实施例，所述第二碳纤维筋层32的每根碳纤维筋为一根整体纤维筋且呈螺旋式缠绕。
61.本实施了中，使得碳纤维筋层呈现弹簧式状，可以提高混凝土构件的轴向承载能力。
62.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。