專利名稱：內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混凝土管，尤其是一種內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管。
背景技術(shù)：
目前，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(簡稱PCCP)，是一種新型的剛性壓力管材。它是帶有鋼筒的高強(qiáng)度混凝土管芯纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲，噴以水泥砂漿保護(hù)層，采用鋼制承插口并與鋼筒焊成一體，承插口帶有凹槽密封膠圈形成了滑動(dòng)式膠圈的柔性接頭，是鋼板、混凝土、高強(qiáng)鋼絲和水泥砂漿幾種材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有鋼材和混凝土各自 的特性。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管具有承受內(nèi)外壓高、接頭密封性好、抗震能力強(qiáng)、施上方便快捷、防腐性能好、維護(hù)方便等特性，被工程界所關(guān)注，主要應(yīng)用于長距離輸水干線、壓力倒虹吸、城市供水工程、有壓輸水管線、電廠循環(huán)水工程管道、壓力排污干管等。與以往管材相比，具有適用范圍廣，經(jīng)濟(jì)壽命長、抗震性能好、安裝方便、運(yùn)行用度低，基本不漏水等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管從結(jié)構(gòu)型式上可分為兩種一種為內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPL)，即在鋼筒內(nèi)壁成型混凝土，在鋼筒外面直接纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，然后噴涂水泥砂漿保護(hù)層而制成的管道；一種是埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCPE)，是將鋼筒埋置在管芯混凝土里面，然后在管芯混凝土外壁上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲后噴涂水泥砂漿保護(hù)層。但是作為埋設(shè)在土壤環(huán)境中的混凝土構(gòu)件產(chǎn)品，在土壤環(huán)境中，如果預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管不采取有效的保護(hù)措施，隨著使用時(shí)間的延長，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管外壁的土壤環(huán)境中以及管內(nèi)水介質(zhì)中的侵蝕性介質(zhì)侵入預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管中的砂漿保護(hù)層和混凝土層，到達(dá)鋼絲與鋼筒表面，那么鋼絲與鋼筒將會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致鋼絲和鋼筒的腐蝕失效，發(fā)生穿孔泄露甚至爆管現(xiàn)象，會(huì)給管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成隱患，直接威脅管道系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，其中預(yù)應(yīng)力鋼絲與鋼筒的腐蝕問題是影響結(jié)構(gòu)物耐久性的主要因素，如果鋼絲與鋼筒因腐蝕而發(fā)生破損，將會(huì)直接導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的腐蝕破壞，從而影響整個(gè)管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行。由此可見對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管采用防腐措施十分必要，目前預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)技術(shù)是對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管保護(hù)的重要技術(shù)之一，陰極保護(hù)是降低預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管鋼絲與鋼筒腐蝕速率的有效輔助措施，一般在鋼絲與鋼筒腐蝕開始后啟用，以降低腐蝕速率。在對(duì)PCCP管道實(shí)施陰極保護(hù)時(shí)，按提供陰極極化電流的方式不同，有外加電流式陰極保護(hù)和犧牲陽極式陰極保護(hù)兩種方式可供選擇。由于外加電流方式需要后期的大量維護(hù)工作，通常選擇犧牲陽極式陰極保護(hù)方式。陰極保護(hù)原理主要有陰極極化作用，通過對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管施加陰極保護(hù)，具體方法為將還原性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極，也就是犧牲陽極埋設(shè)在被保護(hù)鋼筒混凝土管外側(cè)，通過銅導(dǎo)線與被保護(hù)鋼筒混凝土管鋼絲與鋼筒相連構(gòu)成原電池，當(dāng)發(fā)生腐蝕性介質(zhì)侵入預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管時(shí)，還原性較強(qiáng)的金屬將作為負(fù)極替代原來的鋼絲和鋼筒發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，被保護(hù)的鋼筒混凝土管鋼絲與鋼筒作為正極就可以避免腐蝕，目前的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)技術(shù)存在以下缺點(diǎn)[0004]I、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)專業(yè)性很強(qiáng)，需要專業(yè)的具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)專家承擔(dān)陰極保護(hù)工程的設(shè)計(jì)工作，并要現(xiàn)成進(jìn)行施工指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)，一般施工隊(duì)伍和施工人員不易掌握。2、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)的施工工序比較繁瑣，犧牲陽極法陰極保護(hù)施工安裝程序要包括袋裝陽極制作一陽極床定位陽極床開挖——陽極埋設(shè)陽極澆水浸透飽和及各參數(shù)測(cè)試——陽極通電點(diǎn)處理及焊接通電點(diǎn)導(dǎo)通測(cè)試——通
電點(diǎn)補(bǔ)防腐-------陽極回填等環(huán)節(jié)，犧牲陽極投入運(yùn)行后，應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)，至少每半年
一次，施工的人力成本和財(cái)力成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的 埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，該混凝土管不再需要把犧牲陽極單獨(dú)施工埋設(shè)，極大地降低了預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)的成本，具有良好的耐久性、抗腐蝕性，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用方便。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的內(nèi)層混凝土層、鋼筒、鋅帶、導(dǎo)電帶、外層混凝土層、預(yù)應(yīng)力鋼絲、外層水泥砂漿保護(hù)層，所述鋼筒外壁上沿軸向等距離纏繞若干鋅帶，鋼筒兩端分別焊接有與預(yù)應(yīng)力鋼絲連接的導(dǎo)電帶，外層混凝土層外壁上均勻纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲，且鋼筒、鋅帶和預(yù)應(yīng)力鋼絲組成一導(dǎo)電通路。所述鋅帶為三條，每條鋅帶寬為10cm、厚度為1mm。本實(shí)用新型采用在鋼筒外壁上徑向纏繞三條等距離鋅帶，鋼筒兩端頂部和底部分別焊接有與預(yù)應(yīng)力鋼絲連接的導(dǎo)電帶，外層混凝土層外壁上均勻纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲，保證鋅帶作為保護(hù)極夾在鋼筒和預(yù)應(yīng)力鋼絲之間，并且三者導(dǎo)通，當(dāng)腐蝕性介質(zhì)侵入預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管時(shí)，還原性較強(qiáng)的鋅將作為負(fù)極替代原來的鋼筒和預(yù)應(yīng)力鋼絲發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，鋼筒混凝土管的鋼筒和預(yù)應(yīng)力鋼絲作為正極就可以避免腐蝕。本實(shí)用新型具有如下有益效果I、在本實(shí)用新型直接把鋅帶犧牲陽極內(nèi)置到預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管里面，發(fā)揮電化學(xué)保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的作用，不再需要把犧牲陽極單獨(dú)施工埋設(shè)，極大地降低了預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)的成本，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用方便。2、本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)十分簡單，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，具有良好的耐久性、抗腐蝕性，并且制造工藝簡單，是一種創(chuàng)新性較高的預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管。

圖I是本實(shí)用新型圖2的A-A斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的橫向剖面圖；圖3是本實(shí)用新型圖2的B-B斷面結(jié)構(gòu)示意圖；其中I.內(nèi)層混凝土層，2.鋼筒，3.鋅帶，4.導(dǎo)電帶，5.外層混凝土層，6.預(yù)應(yīng)力鋼絲，7.外層水泥砂漿保護(hù)層。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1、2、3所示，內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的內(nèi)層混凝土層I、鋼筒2、鋅帶3、導(dǎo)電帶4、外層混凝土層5、預(yù)應(yīng)力鋼絲6、外層水泥砂漿保護(hù)層7，鋼筒2外壁上沿軸向等距離纏繞三條鋅帶3，鋼筒2兩端分別焊接有與預(yù)應(yīng)力鋼絲6連接的導(dǎo)電帶4，外層混凝土層5外壁上均纏繞有 預(yù)應(yīng)力鋼絲6，且鋼筒2、鋅帶3和預(yù)應(yīng)力鋼絲6組成一導(dǎo)電通路。每條鋅帶3寬為10cm、厚度為1mm。本實(shí)用新型采用在鋼筒2外壁上徑向纏繞三條等距離鋅帶3，鋼筒2兩端頂部和底部分別焊接有與預(yù)應(yīng)力鋼絲6連接的導(dǎo)電帶4，外層混凝土層5外壁上均纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲6，保證鋅帶3作為保護(hù)極夾在鋼筒2和預(yù)應(yīng)力鋼絲6之間，并且三者導(dǎo)通，當(dāng)腐蝕性介質(zhì)侵入預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管時(shí)，還原性較強(qiáng)的鋅將作為負(fù)極替代原來的鋼筒2和預(yù)應(yīng)力鋼絲6發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，鋼筒混凝土管的鋼筒2和預(yù)應(yīng)力鋼絲6作為正極就可以避免腐蝕。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置鋅帶犧牲陽極埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，其特征是，包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的內(nèi)層混凝土層、鋼筒、鋅帶、導(dǎo)電帶、外層混凝土層、預(yù)應(yīng)力鋼絲、外層水泥砂漿保護(hù)層，所述鋼筒外壁上沿軸向等距離纏繞若干鋅帶，鋼筒兩端分別焊接有與預(yù)應(yīng)力鋼絲連接的導(dǎo)電帶，外層混凝土層外壁上均勻纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲，且鋼筒、鋅帶和預(yù)應(yīng)力鋼絲組成一導(dǎo)電通路。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，其特征是，所述鋅帶為三條，每條鋅帶寬為10cm、厚度為1mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)置鋅帶犧牲陽極的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的內(nèi)層混凝土層、鋼筒、鋅帶、導(dǎo)電帶、外層混凝土層、預(yù)應(yīng)力鋼絲、外層水泥砂漿保護(hù)層，所述鋼筒外壁上沿軸向等距離纏繞若干鋅帶，鋼筒兩端分別焊接有與預(yù)應(yīng)力鋼絲連接的導(dǎo)電帶，外層混凝土層外壁上均纏繞有預(yù)應(yīng)力鋼絲，且鋼筒、鋅帶和預(yù)應(yīng)力鋼絲組成一導(dǎo)電通路。該混凝土管不再需要把犧牲陽極單獨(dú)施工埋設(shè)，極大地降低了預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管陰極保護(hù)的成本，具有良好的耐久性、抗腐蝕性，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用方便。
文檔編號(hào)F16L58/00GK202629360SQ201220306118
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者邢士波, 李曉剛, 李麗, 董超芳, 蘇霄 申請(qǐng)人:邢士波