[發明專利]帶有引導縫的鋼襯鋼筋混凝土管

有效

• 申請號: 201310540032.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103590378A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 石廣斌;張曼曼;何新紅;邱敏;傅金筑
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團西北勘測設計研究院
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張超

技術領域

??本發明涉及一種帶有引導縫的鋼襯鋼筋混凝土管。

背景技術

鋼襯鋼筋混凝土管是水電站壓力鋼管結構形式之一，由鋼襯與鋼筋混凝土組成并共同承載的壓力鋼管，工程上把敷設在混凝土壩下游壩面的外包鋼筋混凝土的壓力鋼管又稱為壩后背管。壓力管道承受的內水壓力較大，內水壓力可在鋼襯外包混凝土結構上產生2.0—3.0MPa環向拉應力，有的甚至達到4.0?MPa，大于混凝土強度標準值，甚至達到2.0—3.0倍，因此，鋼襯外包混凝土結構在高內水壓力作用下必然開裂，除管腰或管頂的外緣出現軸向裂縫外，還產生環向裂縫和一些次生裂縫。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種帶有引導縫的鋼襯鋼筋混凝土管，以克服現有技術中存在的缺陷。

本發明的技術方案為：?一種帶有引導縫的鋼襯鋼筋混凝土管，其特征在于：

包括由內至外依次設置于管道內表面的鋼襯、內圈環向鋼筋和外圈環向鋼筋，所述鋼襯外緣與內圈環向鋼筋內緣之間包裹有厚度為10—15cm的鋼筋混凝土，內圈環向鋼筋外緣與外圈環向鋼筋內緣之間包裹有鋼筋混凝土，外圈環向鋼筋外緣也包裹有厚度為8—10cm的鋼筋混凝土；內圈環向鋼筋內側和外圈環向鋼筋內側緊貼設置有分布鋼筋；

所述外圈環向鋼筋外緣包裹的鋼筋混凝土的橫斷面外緣0°和90°處分別設置填充有充填材料的引導縫；

所述外圈環向鋼筋從引導縫底部穿過的部分為自由段鋼筋。

所述引導縫寬度為20mm，引導縫長度為管道結構軸向長度，引導縫深度為外圈環向鋼筋內緣至鋼筋混凝土外表面的距離；

所述自由段鋼筋長度為引導縫深度的2—2.5倍；

所述分布鋼筋分別與內圈環向鋼筋和外圈環向鋼筋環向鋼筋綁扎于一體，分布鋼筋之間的間距為20—30cm。

所述充填材料為瀝青、瀝青混凝土或L—600閉孔低發泡塑料板。

所述內圈環向環向鋼筋和外圈環向鋼筋均為熱軋鋼筋HRB335或HRB400。

所述設置于內圈環向鋼筋內側的分布鋼筋的截面面積為內圈環向環向鋼筋截面面積的40—50%；設置于外圈環向鋼筋內側的分布鋼筋的截面面積為外圈環向環向鋼筋截面面積的40—50%。

所述內圈環向鋼筋外緣與外圈環向鋼筋內緣之間包裹的鋼筋混凝土的厚度為管道內半徑的0.3—0.7倍。

所述混凝土強度等級為C20或C25。

本發明的技術效果為：

結構構造、體形簡單，易施工，可以有效控制鋼襯外包鋼筋混凝土結構外表面裂縫開展和分布及其寬度。

管道在內水壓力作用下，由于引導縫的存在，一是可以使引導縫處的自由段鋼筋充分受力，二是自由段鋼筋能夠把應力均勻地傳到混凝土內部，從而達到如下目的：

1、引導鋼襯外包鋼筋混凝土結構外表面裂縫開展和延伸，有效控制裂縫產生和裂縫寬度增大；

2、有效抑制由內水壓力作用產生的鋼襯鋼筋混凝土管結構外表面裂縫及其延伸和擴展的隨機性，對提高鋼襯鋼筋混凝土管結構的耐久性具有重要作用。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為引導縫結構大樣示意圖。

附圖標記為：

1—鋼襯，2—內圈環向鋼筋，3—外圈環向鋼筋，4—混凝土，5—引導縫，6—分布鋼筋，7—自由段鋼筋，8—充填材料，9—引導縫深度。

具體實施方式

本發明涉及鋼襯鋼筋混凝土管結構體型設計領域，特別適用于壩后背管和地面敷設的鋼襯外包混凝土管結構。

參見圖1及圖2，本發明涉及的一種帶有引導縫的鋼襯鋼筋混凝土管的具體結構為：

包括由內至外依次設置于管道內表面的鋼襯1、內圈環向鋼筋2和外圈環向鋼筋3，所述鋼襯1外緣與內圈環向鋼筋2內緣之間包裹有厚度為10—15cm的鋼筋混凝土4，內圈環向鋼筋2外緣與外圈環向鋼筋3內緣之間包裹有鋼筋混凝土4，外圈環向鋼筋3外緣也包裹有厚度為8—10cm的鋼筋混凝土4；內圈環向鋼筋2內側和外圈環向鋼筋3內側緊貼設置有分布鋼筋6；

所述外圈環向鋼筋3外緣包裹的鋼筋混凝土4的橫斷面外緣0°和90°處分別設置填充有充填材料8的引導縫5；

所述外圈環向鋼筋3從引導縫5底部穿過的部分為自由段鋼筋7。

本發明中的引導縫5寬度為20mm，引導縫5長度為管道結構軸向長度，引導縫深度9為外圈環向鋼筋3內緣至鋼筋混凝土4外表面的距離；

所述自由段鋼筋7長度為引導縫深度9的2—2.5倍；