[實用新型]一種新型的PCCP結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820015909.8
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN208519336U
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙振龍;閻秋霞;宋智;劉家銘;唐振晨;喬哥;吳蘊(yùn)洲;白崇宇;王哲
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院;趙振龍
• 主分類號: F16L9/08
• 分類號: F16L9/08;F16L57/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

新型PCCP結(jié)構(gòu)，主要由混凝土管芯、環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲、縱向受力鋼筋、砂漿保護(hù)層、鋼筒組成。對比傳統(tǒng)PCCP結(jié)構(gòu)，縱向受力鋼筋為新增的構(gòu)造，具有增強(qiáng)PCCP管強(qiáng)度及延性的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種新型的PCCP結(jié)構(gòu)，可有效減少PCCP在運行過程中的爆管幾率。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡稱PCCP）主要由混凝土管芯、預(yù)應(yīng)力鋼絲、砂漿保護(hù)層、鋼筒組成的一種新型復(fù)合管材，設(shè)計使用壽命50年，其生產(chǎn)應(yīng)用至今已有70多年的歷史。我國開發(fā)和生產(chǎn)PCCP起步較晚，1988年首次引進(jìn)美國的PCCP的制造技術(shù)和設(shè)備，近幾年由于引調(diào)水和市政工程的建設(shè)高潮，PCCP管在我國得到了廣泛的應(yīng)用。伴隨著PCCP的廣泛應(yīng)用，在運行過程中PCCP管由于預(yù)應(yīng)力鋼絲的斷裂而導(dǎo)致爆管事故也越來越多，受PCCP管的制作、運輸、安裝、埋置環(huán)境等諸多不利因素影響，PCCP管在運行幾年后普遍存在預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂的現(xiàn)象，很多PCCP處于帶病工作的狀態(tài)，常規(guī)PCCP在工作水頭下，集中斷絲率達(dá)15%左右，即可發(fā)生爆管事故，而且爆管破壞多為脆性破壞，發(fā)生突然，無明顯征兆，在高水頭下的爆管不僅影響管道的正常輸水，也為管線周邊人民的生命財產(chǎn)安全造成了極大的威脅。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型在于在原有PCCP結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)方案，以達(dá)到使PCCP集中斷絲率達(dá)25%~30%時才發(fā)生破壞，并且改變原有無征兆的脆性破化為漸進(jìn)性的延性破化的目的。

下面以一個內(nèi)徑2.8m，壁厚220mm,單層纏絲的PCCP為例，說明本技術(shù)方案。

在原PCCP管混凝土管壁中，沿環(huán)向在混凝土管的內(nèi)外壁內(nèi)側(cè)各布置一層通長受力鋼筋，鋼筋直徑14mm，間距100mm，鋼筋保護(hù)層厚度為30mm。

原有PCCP造價為每根管約6萬元（5m管節(jié)），新型PCCP造價為每根管6.4萬元（5m管節(jié)）。

未設(shè)置縱向受力筋前受力破壞分析：

當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂時，先是腰線外側(cè)混凝土出現(xiàn)拉伸屈服，伴隨斷絲率不斷增加，腰線混凝土拉伸屈服區(qū)貫穿至整個厚度截面，并向管頂部位延伸。此時，砂漿層及混凝土管已出現(xiàn)貫穿性裂縫，由于中置鋼筒厚度僅為1.5mm，極易受腐蝕致使強(qiáng)度降低導(dǎo)致爆管破壞，或因預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)一步斷裂而突然應(yīng)力急劇增大而爆管。

置縱向受力筋后受力破壞分析：

當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂時，先是腰線外側(cè)混凝土出現(xiàn)拉伸屈服，伴隨斷絲率不斷增加，腰線混凝土拉伸屈服區(qū)貫穿至整個厚度截面，并向管頂部位延伸，同時新增縱向鋼筋與中置鋼筒一起承受拉應(yīng)力，伴隨著斷絲率加大或腐蝕，鋼筒先屈服，鋼筋應(yīng)力進(jìn)一步增長，此時PCCP會發(fā)生大量漏水，很容易被發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行減壓處理。