專利名稱：鋼筋混凝土拱型管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土水泥預(yù)制管材，特別是一種鋼筋混凝土預(yù) 制拱型管。
背景技術(shù)：
目前混凝土預(yù)制水泥管材采用唯一的圓型管設(shè)計，因此從工藝到設(shè)備是根據(jù)圓型 結(jié)構(gòu)的特點設(shè)計設(shè)置，如工藝上采用離心法、懸輥法、立式振動擠壓、芯模振動成型等等。但 是圓型管還存在一些弊端1、圓型管材在布放和安裝時需要加固，因圓型特性發(fā)生并增加 了延續(xù)成本；2、空間利用率較低，在相同的空間條件下，方形管對空間的利用面積為最大， 因此通過的流量為最高，圓型管則面積小，通過的截面流量相對小。已經(jīng)公開的200920011967. 4號“混凝土預(yù)制方管”專利，是由管體、錐形插頭和錐
形受口制成的混凝土預(yù)制方管，在管體中間設(shè)一段伸縮節(jié)，管體斷面呈方形。盡管方型管有 穩(wěn)定性好和截面流量大的特性，但是方型管也同時存在著外壓荷載能力弱，提高外壓荷載 力成本高的弊端；由于在管體中間設(shè)置伸縮節(jié)，同時又采用常規(guī)混凝土預(yù)制，這將使管體的 外壓荷載能力以及管體本身強度大大減弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，集圓型管和方型管的優(yōu)點，提供一 種穩(wěn)定性好、截面流量較大、外壓荷載能力強、便于安裝和設(shè)計使用的鋼筋混凝土拱型管。本發(fā)明采用圓型拱頂和方型管底相結(jié)合設(shè)計，既最大的利用了管道經(jīng)過之處的空 間，又產(chǎn)生了最優(yōu)的外力支撐，提高了管道外壓荷載。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種鋼筋混凝土拱型管，包 括管體和位于管體內(nèi)的腔道，在管體兩端分別連接有插口與承插口，其特征在于所述的管 體與腔道的管徑截面為拱型。本發(fā)明所設(shè)計的拱型管有半圓型拱管、斗型拱管、弧型拱管；半圓拱作為基本拱型 管；為提高拱力，還可以增高拱頂，設(shè)計有斗型拱；如若更好地利用空間，還可以降低拱頂， 可設(shè)計成弧型拱。為增加拱型管的強度，本發(fā)明管體中的一端延伸到另一端設(shè)有鋼筋籠，其間灌注 有與所述加強鋼筋制成管體的纖維混凝土，按用戶要求，管體兩端設(shè)計平口、企口、鋼插口 等多種形式的接口 ；拱型管材由立式振動平臺澆注制造；采用常規(guī)的方法設(shè)計拱型管材和 模具，選用混凝土配料或特殊選材的混凝土配料做管材基料。拱型管材可根據(jù)管件規(guī)格以 及不同用途選用混凝土、鋼筋混凝土、纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等以水泥為基料的材料進 行生產(chǎn)制作。所述纖維混凝土中的纖維選自高強度的聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚丙烯纖維(丙 綸)、聚酰胺(尼龍)；纖維加入量為0. 5 2kg/m3混合料，纖維長度為6 28mm，纖度1. 5 1. 9 ；直徑10 15 μ m ；延伸率14 20% ；密度1. 1 1. 3g/cm3 ；強度> 9IOMpa ；彈性模量17 17. 5Gpa。從結(jié)構(gòu)層面看，高強度纖維與干硬性混凝土組合形成纖維混凝土，既使在不 加鋼筋籠的條件下，加入纖維的混凝土，同樣能提高混凝土的防塑性、防裂縫、防變形、抗拉 力，又減輕了管件重量，節(jié)省鋼材降低了制作成本；如在纖維混凝土中加入鋼筋，將會進一 步增加管件強度，該方法適于生產(chǎn)大口徑及超大型口徑拱型管材。制作鋼筋混凝土拱型管的方法包括以下步驟a)纖維混凝土配制將水泥、砂、石塊與水按1 1. 5 2. 5 1. 5 2. 5 0. 1 0. 25的重量比配制，再將上述增強纖維按混合料0. 5 2kg/m3加入制成干硬性纖維混凝 土；b)澆灌振動成型在振動平臺上放置安裝拱型管模，在管模內(nèi)放置預(yù)制鋼筋籠， 在振動平臺的振動過程中，向管模內(nèi)澆灌干硬性纖維混凝土，平臺振動頻率為2000 8000 次/分，澆灌振動時間5 20分鐘；c)移模卸模將拱型管模移至養(yǎng)生工位，經(jīng)30-40分鐘后卸模；d)養(yǎng)生將混凝土件于50 90°C蒸汽中進行養(yǎng)生4 8hr后為成品。本發(fā)明與圓型管和方型管相比具有如下優(yōu)點1、綜合利用了圓型拱頂和方型管底的特性，集兩者優(yōu)勢于一體，拱型管比同樣直 徑的圓管截面積流量增大，達(dá)到比較成本最低，比較效益最佳，在管道經(jīng)過的固定空間范圍 內(nèi)，最大利用了該空間；2、該管材具有制作成本低，重量輕，抗拉、抗彎、抗剪以及抗扭強度較高，耐久性以 及抗疲勞性較好，抗沖擊、抗沖磨、抗氣蝕能力較強；3、拱型管的物理性能和幾何尺寸穩(wěn)定，既便于存放、擺放和平面安裝，又能提高外 壓荷載，增加管材的支撐能力，埋管開槽時面積小，節(jié)省工程量，該拱型管用作城市共用溝， 可以節(jié)約工期；4、便于吊裝使用，提高安裝效率，降低安裝費用，減少了因圓型管所產(chǎn)生的延續(xù)費 用；不僅可以直接開槽使用，還可以與預(yù)制枕座結(jié)合使用，實現(xiàn)管道從設(shè)計到安裝，從主件 到輔件全面預(yù)制化、工廠化，最大地降低制作工期；5、由于采取立式平臺振動及模具設(shè)計，可以靈活設(shè)計便捷的吊口、吊索，便于制造 大型或超大型管材，也便于管材的優(yōu)化設(shè)計。


圖1、圖2分別是半圓型拱管的右側(cè)視圖及剖面示意圖。圖3、圖4分別是斗型拱管的右側(cè)視圖及剖面示意圖。圖5、圖6分別是弧型拱管的右側(cè)視圖及剖面示意圖。圖中1、插口 ；2、管體；3、承插口 ；4、鋼筋、5、腔道。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
對本發(fā)明進行詳述。該實施方式只是描述性的，不是限定 性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。參見附圖，鋼筋混凝土拱型管，是由纖維混凝土澆注的管體2和位于管體內(nèi)的腔 道5構(gòu)成，在管體兩端分別連接有插口 1與承插口 3，本發(fā)明的創(chuàng)新點在于所述的管體2與腔道5的管徑截面為拱型，管體中的一端延伸到另一端設(shè)置用鋼筋4制成的鋼筋籠，其間灌 注有與鋼筋籠制成管體的纖維混凝土。實施例1 (底邊徑長3600mm半圓型拱口管制件)混凝土配制將水泥、砂、石塊(石塊分為三級，細(xì)石粒度為0. 5 1. 5cm,中粗石 粒度2 3cm，粗石粒度為3 5cm。)與水按1 2 2 0. 2的重量比配制，再將增強纖 維按混合料1. 5kg/m3加入制成干性纖維混凝土 ；選擇深圳海川工程科技有限公司生產(chǎn)的路 威2002聚丙烯腈纖維。纖維長度為6 12mm。該纖維主要技術(shù)參數(shù)纖度(dtex) 1. 9 ；直 徑15 μ m ；延伸率14 20%;密度1. 18g/cm3 ；強度> 9IOMpa ；彈性模量17. IGpa ；每公斤纖 維根數(shù)(長6mm)為8. 76億。澆灌成型在振動平臺的臺面部位，安裝匹配的拱型管模；按管材尺寸制造拱型 鋼質(zhì)模具；在管模內(nèi)安置預(yù)制好的管材鋼筋籠；在攪拌混凝土?xí)r加入高強度纖維；在振動 平臺的振動過程中，向管模內(nèi)澆灌混合后的干性纖維混凝土，平臺振動頻率為2000 8000 次/分，澆灌時間10 20分鐘；利用平臺振動密實混凝土。養(yǎng)生將混凝土件于50 90°C蒸汽中工藝養(yǎng)生4 8hr后為成品。
實施例2 (底邊徑長2600mm弧型拱管制件) 混凝土配制將水泥、砂、石塊(石塊分為三級，細(xì)石粒度為0. 5 1. 5cm,中粗石 粒度2 3cm，粗石粒度為3 5cm。)與水按1 2 2 0. 2的重量比配制，再將增強 纖維按混合料1. Okg/m3加入制成干性纖維混凝土 ；選用尼龍-66作增強纖維，纖維長度為 6 12mm。澆灌成型與養(yǎng)生工藝過程同實施例1。
權(quán)利要求
一種鋼筋混凝土拱型管，包括管體和位于管體內(nèi)的腔道，在管體兩端分別連接有插口與承插口，其特征在于所述的管體與腔道的管徑截面為拱型。
2.按照權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土拱型管，其特征在于所述拱型管有半圓型拱管、 斗型拱管、弧型拱管。
3.按照權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土拱型管，其特征在于所述管體中的一端延伸到另 一端設(shè)有鋼筋籠，其間灌注有與鋼筋籠制成管體的纖維混凝土。
4.按照權(quán)利要求3所述的鋼筋混凝土拱型管，其特征在于所述纖維混凝土中的纖維選 自聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維、聚酰胺纖維，纖維加入量為0. 5 2kg/m3混合料，纖維長度 為6 28mm，纖度1. 5 1. 9 ；直徑10 15 μ m ；延伸率14 20% ；密度1. 1 1. 3g/cm3 ； 強度> 910Mpa ；彈性模量17 17. 5Gpa。
5.如權(quán)利要求1 4之一所述鋼筋混凝土拱型管的制作方法，其特征在于，該方法包括 以下步驟a)纖維混凝土配制將水泥、砂、石塊與水按1 1.5 2. 5 1.5 2. 5 0. 1 0. 25的重量比配制，再將上述纖維按混合料0. 5 2kg/m3加入制成干硬性纖維混凝土 ；b)澆灌振動成型在振動平臺上放置安裝拱型管模，在管模內(nèi)放置預(yù)制鋼筋籠，在振 動平臺的振動過程中，向管模內(nèi)澆灌干硬性纖維混凝土，平臺振動頻率為2000 8000次/ 分，澆灌振動時間5 20分鐘；c)移模卸模將拱型管模移至養(yǎng)生工位，經(jīng)30-40分鐘后卸模；d)養(yǎng)生將混凝土管件于50 90°C蒸汽中養(yǎng)生4 Shr后為成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土拱型管，包括管體和位于管體內(nèi)的腔道，在管體兩端分別連接有插口與承插口，所述的管體與腔道的橫截面為拱型，所設(shè)計的拱型管有半圓型拱管、斗型拱管、弧型拱管。由于采用圓型拱頂和方型管底設(shè)計，既最大的利用了管道經(jīng)過之處的空間，又產(chǎn)生了最優(yōu)的外力支撐，提高了管道外壓荷載；根據(jù)拱型管的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計采用立式振動成型工藝，可以制造大型或超大型管材。便于吊裝使用，提高安裝效率，降低安裝費用，減少了因圓型管所產(chǎn)生的延續(xù)費用；不僅可以直接開槽使用，還可以與預(yù)制枕座結(jié)合使用，實現(xiàn)管道從設(shè)計到安裝，從主件到輔件全面預(yù)制化、工廠化，大大壓縮了制作工期。
文檔編號C04B16/06GK101881358SQ20101019417
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者趙博平, 趙姍妹, 趙湘暉 申請人:朝陽市天龍大型水泥管道(集團)有限公司