一种预应力钢筒混凝土管道及其制备方法

本发明涉及预应力钢筒混凝土管道，尤其涉及一种预应力钢筒混凝土管道及其制备方法。

背景技术：

1、目前，预应力钢筒混凝土管道pccp在供水调水工程中应用广泛，但由于腐蚀、氢脆作用等各种原因，pccp中的预应力钢丝会发生断裂，且预应力钢丝是管道承担内部水压力的主要材料，断丝后的管道极易发生爆裂，进而造成水资源的极大浪费。现有常见的处理方法有更换管道、外部缠绕钢绞线加固、内衬纤维布加固等。但以上应对方法都是针对已发生断丝后的管道进行的补救措施，并未从根本上解决断丝的问题，以及现有专利公开号为cn110397819a的发明专利公开了一种断丝pccp不停水外贴预应力cfrp与高聚物注浆复合修复方法，包括pccp的开挖、pccp支撑、pccp外壁处理、pccp外包预应力frp修复、注浆管铺设、回填与灌浆密实，对于需修复的pccp管道进行开挖，并通过支撑装置对其进行支撑，对断丝位置pccp管道外壁进行平滑处理并涂抹底胶，将frp缠绕在pccp管道受损部位，并通过预应力施加装置对frp进行张拉施加预应力，向张力后的frp涂抹浸渍胶水使frp粘贴在管壁上，然后铺设注浆管，对修复后的管道进行回填，最后通过预埋的注浆管对回填后的土体注射高聚物，密实土体。虽然可实现对pccp管道的有效修复，但修复需对管道进行开挖，然后再对其进行修复，进而使得修复成本高且操作复杂。因此，亟需研发一种能够防止管道中钢丝断裂的新型管材，以达到一劳永逸的效果，为大型输水调水工程运维节约成本。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提出一种预应力钢筒混凝土管道及其制备方法，旨在解决现有技术的pccp管道内部钢丝易断裂且修复成本高的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种预应力钢筒混凝土管道的制备方法，所述方法包括以下步骤；

3、步骤1，采用预设厚度的薄钢板制成钢筒，并将钢筒进行混凝土浇筑，得到混凝土管芯；

4、步骤2，将frp绳缠绕在混凝土管芯2外表面，然后喷涂预设厚度的保护层4，制得预应力钢筒混凝土管道。

5、可选地，在步骤1中，薄钢板的厚度为1～1.5mm。

6、可选地，在步骤1中，将钢筒放入圆柱形混凝土浇筑模具中，然后进行混凝土浇筑，得到混凝土管芯。

7、可选地，在步骤2中，frp绳(3)呈等间距螺旋式缠绕在混凝土管芯(2)的外表面，相邻间距为7～10mm。

8、可选地，在步骤2中，保护层的厚度为25～30mm。

9、可选地，所述保护层包括预设组份的钢纤维、水泥、细骨料、水和添加剂。

10、可选地，在步骤1中，钢筒的内、外表面混凝土厚度相同。

11、可选地，frp绳3缠绕在混凝土管芯2的缠绕角度为1～3°。

12、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种根据上述任一项所述的预应力钢筒混凝土管道的制备方法制得的预应力钢筒混凝土管道。

13、可选地，所述预应力钢筒混凝土管道的内径为1～3m。

14、有益效果：

15、(1)本发明的预应力钢筒混凝土管道通过采用frp绳代替传统钢丝基于frp绳的耐腐蚀、强度高、质量强，可避免常见的因腐蚀、氢脆作用、杂散电流、碳化作用等因素造成的断丝问题，进而延长了预应力钢筒混凝土管道的使用寿命，并有效降低后续开挖成本。

16、(2)保护层的设置可起到保护frp绳的效果，进一步增强frp绳在预应力钢筒混凝土管道中的使用寿命。

技术特征：

1.一种预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤；

2.根据权利要求1所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，在步骤1中，薄钢板的厚度为1～1.5mm。

3.根据权利要求1所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，在步骤1中，将钢筒(1)放入圆柱形混凝土浇筑模具中，然后进行混凝土浇筑，得到混凝土管芯(2)。

4.根据权利要求1所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，在步骤2中，frp绳(3)呈等间距螺旋式缠绕在混凝土管芯(2)的外表面，相邻间距为7～10mm。

5.根据权利要求1所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，在步骤2中，保护层(4)的厚度为25～30mm。

6.根据权利要求1所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，所述保护层(4)包括预设组份的钢纤维、水泥、细骨料、水和添加剂。

7.根据权利要求1所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，在步骤1中，钢筒(1)的内、外表面混凝土厚度相同。

8.根据权利要求4所述预应力钢筒混凝土管道的制备方法，其特征在于，frp绳3缠绕在混凝土管芯2的缠绕角度为1～3°。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的预应力钢筒混凝土管道的制备方法制得的预应力钢筒混凝土管道。

10.根据权利要求9所述的预应力钢筒混凝土管道，其特征在于，所述预应力钢筒混凝土管道的内径为1～3m。

技术总结本发明提出一种预应力钢筒混凝土管道及其制备方法，其中，所述方法包括以下步骤；步骤1，采用预设厚度的薄钢板制成钢筒1，并将钢筒1进行混凝土浇筑，得到混凝土管芯2；步骤2，将FRP绳3缠绕在混凝土管芯2外表面，然后喷涂预设厚度的保护层4，制得预应力钢筒混凝土管道。本发明旨在解决现有PCCP管内部钢丝易断裂的问题。技术研发人员：翟科杰,方宏远,李斌,王念念,杜雪明,薛冰寒,雷建伟,左胜浩受保护的技术使用者：郑州大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20