一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土管材技术领域，具体涉及一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构。


背景技术：

2.顶管一般应用在特定地理环境条件下如难于开槽作业、施工环境要求较高、不引起地面沉降的地域，如：铁路、公路下方的地下施工。现有管体中，管芯和保护层混凝土都采用的是普通混凝土，在制作过程中，发现碰撞后容易缺棱掉角，管体外壁保护层本身容易有蜂窝、空鼓和局部不密实现象。埋与地下的混凝土管道会受到土壤中腐蚀介质的作用，在腐蚀性强的土壤介质作用下，管道外壁与土壤接触的面积会发生腐蚀；露天铺设的混凝土管道也会遇到风化、酸雨、碳化等腐蚀作用；这些地下、地上的腐蚀作用一方面会造成混凝土的破坏，另一方面会导致管道受力钢筋的锈蚀，均对管道的安全造成危害。
3.为了解决现有混凝土管道的防腐蚀问题，已有的相关技术包括：在管道内壁表面单独设置防腐涂层或防腐衬里，使用的材料包括专用防腐涂料、pvc衬里、玻璃钢衬里、pe衬里等。但是对于管道外壁的防腐，现有技术主要采用管道外壁涂刷防腐层处理，但此种措施在管道运输、吊装、安装等施工过程中易于损伤，质量不易监控、成本较高等缺陷。


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顶管保护层结构，以解决现有技术中混凝土管道的防腐蚀问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.本实用新型提供的一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，包括保护层，所述保护层两端设置加强钢环，所述保护层内侧设有预应力钢丝，所述预应力钢丝内侧设有混凝土管芯外层，所述混凝土管芯外层内侧设有钢筒，所述钢筒内侧设有钢筋笼，所述钢筒和钢筋笼之间存在混凝土管芯内层，所述钢筒两端分别焊接承口和插口，在靠近插口的一端设置注浆管。
7.进一步的，所述注浆管由混凝土管芯内层穿过插口、混凝土管芯外层、预应力钢丝和保护层贯通整个管体。
8.进一步的，所述保护层为超高性能混凝土保护层，其抗压强度不低于100mpa。
9.进一步的，所述保护层不需要设置保护层钢筋笼。
10.进一步的，所述注浆管在管道同一横截面上能够设置多个，沿管周均匀分布。
11.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
12.（1）管体保护层材料采用超高性能混凝土，该种材料抗腐蚀性能比普通混凝土提高1～2个数量级、抗渗性能比普通混凝土提高1～2倍，完全能够满足目前各种污水管道、埋地管道、露天管道的防腐蚀、抗渗性能以及其它耐久性要求。
13.（2）无需保护层的钢筋笼，管道的结构承载能力也完全满足工程实际需要。
14.（3）超高性能混凝土抗压强度不低于100mpa，是普通混凝土的2～3倍，能够在管壁极薄的条件下满足承受荷载的需要，远远小于现有管材保护层壁厚，使单位长度管材的重量更轻、用料更少，产品更加易于运输和使用。大幅度节约了制管用材料、减少了运输、吊装、安装等方面的困难，尤其适合在城市区间、山区丘陵地带等大型运输车辆和吊装设备不便活动和操作的地区应用。
15.（4）超高性能混凝土具备自流平性能，更加有利于生产制造，无需振动即可密实，达到了消除噪音，避免了常规混凝土浇筑所产生的振动噪音，同时达到提高材料密实性的目的，有利于环保文明施工和保证前述的抗腐蚀、抗渗和强度性能。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
17.图中：1、保护层；2、预应力钢丝；3、加强钢环；4、混凝土管芯外层；5、钢筒；6、混凝土管芯内层；7、承口；8、插口；9、钢筋笼；10、注浆管。
具体实施方式
18.本实用新型提供了一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，包括保护层1，所述保护层1两端设置加强钢环3，所述保护层1内侧设有预应力钢丝2，所述预应力钢丝2内侧设有混凝土管芯外层4，所述混凝土管芯外层4内侧设有钢筒5，所述钢筒5内侧设有钢筋笼9，所述钢筒5和钢筋笼9之间存在混凝土管芯内层6，所述钢筒5两端分别焊接承口7和插口8，在靠近插口8的一端设置注浆管10。
19.所述注浆管10由混凝土管芯内层6穿过插口8、混凝土管芯外层4、预应力钢丝2和保护层1贯通整个管体。
20.所述保护层1为超高性能混凝土保护层，其抗压强度不低于100mpa。
21.所述保护层1不需要设置保护层钢筋笼。
22.所述注浆管10在管道同一横截面上能够设置多个，沿管周均匀分布。
23.下面结合附图进行详细说明。
24.实施例1
25.如图1所示，将承口7和插口8与钢筒5焊接成一体，并进行钢筒水压，并将钢筒5与钢筋笼9组对完成，并接受工序检验；将工序检验合格的半成品放入专用钢模中，合模浇筑混凝土得到混凝土管芯外层4和混凝土管芯内层6，浇筑完成后进行蒸汽养护，待混凝土达到拆模强度后拆模；待混凝土强度达到缠丝强度后，缠绕环向预应力钢丝2，并接受工序检验。待上一道工序产品检验合格后，将合格的半成品放入专用模具后，再在模具内的设计位置放入钢套箍、注浆管10等部件。合模浇筑保护层混凝土。浇筑完成后进行蒸汽养护。待混凝土达到拆模强度后拆模。最后将管材修饰清洁后，即形成成品。


技术特征：
1.一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，其特征在于，包括保护层（1），所述保护层（1）两端设置加强钢环（3），所述保护层（1）内侧设有预应力钢丝（2），所述预应力钢丝（2），内侧设有混凝土管芯外层（4），所述混凝土管芯外层（4）内侧设有钢筒（5），所述钢筒（5）内侧设有钢筋笼（9），所述钢筒（5）和钢筋笼（9）之间存在混凝土管芯内层（6），所述钢筒（5）两端分别焊接承口（7）和插口（8），在靠近插口（8）的一端设置注浆管（10）。2.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，其特征在于，所述注浆管（10）由混凝土管芯内层（6）穿过插口（8）、混凝土管芯外层（4）、预应力钢丝（2）和保护层（1）贯通整个管体。3.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，其特征在于，所述保护层（1）为超高性能混凝土保护层，其抗压强度不低于100mpa。4.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，其特征在于，所述保护层（1）不需要设置保护层钢筋笼。5.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，其特征在于，所述注浆管（10）在管道同一横截面上能够设置多个，沿管周均匀分布。

技术总结
本实用新型公开了一种预应力钢筒混凝土顶管保护层结构，包括保护层，所述保护层两端设置加强钢环，所述保护层内侧设有预应力钢丝，所述预应力钢丝内侧设有混凝土管芯外层，所述混凝土管芯外层内侧设有钢筒，所述钢筒内侧设有钢筋笼，所述钢筒和钢筋笼之间存在混凝土管芯内层，所述钢筒两端分别焊接承口和插口，在靠近插口的一端设置注浆管。本实用新型保护层混凝土采用超高性能混凝土，无需保护层钢筋笼，且能降低保护层厚度。其力学性能大幅提高，不仅满足耐久性指标，而且可以设计出轻薄高强的管道产品，可以使同规格的混凝土管道比现有同类产品自重降低，大幅度节约了制管用材料、减少了运输、吊装、安装等方面的困难。安装等方面的困难。安装等方面的困难。


技术研发人员：阙小平 陈明轩 粟丽萍
受保护的技术使用者：四川国统混凝土制品有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/9/13