【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于管道和壓力容器制造領域，特別是一種新型長距離大口徑輸排水管道與制作技術，尤其涉及一種改進型波紋鋼筒纖維增強管及其制作方法。
技術介紹
1、在高壓輸水管道領域，傳統的管道材料和結構在長期運行過程中易受腐蝕、磨損和壓力波動的影響，導致管道破裂或滲漏。玄武巖纖維增強波紋鋼混凝土復合管（bscp）作為一種新型的管道材料，因其優異的力學性能和耐腐蝕性，被廣泛應用于水工建筑物中。但是，bscp在制造過程中，尤其是在纖維絲纏繞環節，纖維絲在波紋鋼筒的波谷處容易滑落和集中，導致應力分布不均，影響管道的結構完整性和耐久性。傳統的纖維絲纏繞方法存在纏繞效率低、質量不穩定、難以實現自動化控制等問題。此外，由于缺乏有效的纖維絲分布控制手段，纖維絲在波谷處的滑落和磨損問題難以解決，從而限制了bscp管道的應用范圍和使用壽命。
2、針對上述問題，本專利技術旨在提出一種改進型波紋鋼筒纖維增強管及其制作方法，通過采用螺旋形波紋鋼筒代替環形波紋鋼筒，加工波紋谷底并改進纏絲工藝，隨后在鋼筒上焊接環向及縱向鋼筋，進而得到預應力損失更小且鋼筒約束力更強的新型波紋鋼筒復合管結構。本專利技術所涉及預應力纖維絲纏繞方法高效可行，所涉及新型波紋鋼筒復合管結構抗斷絲能力更強，有助于克服bscp管道斷絲開裂問題，為水工建筑物的安全運行提供更為可靠的技術支持。
3、經查閱，已公開專利中極少涉及bscp管道結構創新和預應力纖維絲纏繞工藝優化，部分相關專利如下所示：
4、cn117450330a公開了一種大口徑纖維增強波紋鋼混凝土復合管
5、經查閱，已公開專利中少量涉及非bscp管道的改進纏絲方法，部分相關專利如下所示：
6、cn219768637u公開了一種管材外壁纏絲設備，能夠將鋼絲勻速等距的纏繞在管道的外表面，纏絲后能夠做到上下纏繞的鋼絲進行相互貼合，從而保證纏絲后管道的抗壓強度；cn218664843u公開了一種管路纏絲機，能夠對不同尺寸的管道進行固定，加快了管道的纏絲速度；cn215445390u公開了一種預應力鋼筒混凝土管加工的管芯纏絲裝置；上述專利均不能克服當預應力絲堆疊時的纏絲難題。
技術實現思路
1、根據上述提出的現有bscp難以高質量纏絲、難以解決斷絲開裂的問題，提供一種改進型波紋鋼筒纖維增強管及其制作方法，為bscp結構的優化和高質量生產提供更為可靠的技術支持。
2、本專利技術提供一種改進型波紋鋼筒纖維增強管及其制作方法，其特征在于，所述改進型波紋鋼筒纖維增強管結構包括摻纖維砂漿、螺旋型波紋鋼筒和玄武巖纖維絲。
3、進一步的，所述玄武巖纖維絲纏繞在螺旋型波紋鋼筒上，并覆蓋了不飽和樹脂。
4、作為優選的，所述不飽和樹脂也可以替換為快固型ab膠或結構膠等能夠快速形成強度的樹脂類膠粘劑。
5、進一步的，摻纖維砂漿涂敷在螺旋型波紋鋼筒的內部表面，并等待摻纖維砂漿固化后形成強度。
6、作為優選的，所述摻纖維砂漿中的纖維是玄武巖短纖維，主要作用是預防微裂縫，但也可以替換為微膠囊自修復混凝土、形狀記憶合金混凝土等預防微裂縫發生的混凝土。
7、進一步的，所述螺旋型波紋鋼筒上焊接了縱向鋼筋和環向鋼筋，所述縱向鋼筋和環向鋼筋的表面包裹了pe保護套。
8、作為優選的，所述螺旋型波紋鋼筒上焊接的縱向鋼筋和環向鋼筋為螺紋鋼，但也可以是鋼制纜繩、鋼制網格型加固件等強化部件。
9、進一步的，所述螺旋型波紋鋼筒包括波峰和波谷，所述波谷中設置若干波紋。
10、作為優選的，所述波谷中設置的波紋深度不低于所述螺旋型波紋鋼筒原有波谷深度的1/3。
11、進一步的，所述波紋的底部纏繞有第一層玄武巖纖維絲，在第一層玄武巖纖維絲上覆蓋有第一層不飽和樹脂，在第一層不飽和樹脂上纏繞有第二層玄武巖纖維絲，在第二層玄武巖纖維絲上覆蓋有第二層不飽和樹脂，在第二層不飽和樹脂上纏繞有第三層玄武巖纖維絲，在第三層玄武巖纖維絲上覆蓋有第三層不飽和樹脂。
12、作為優選的，所述波谷中設置了3層玄武巖纖維絲和不飽和樹脂，但也可以根據需求添加更多的層數。
13、本專利技術提供的一種改進型波紋鋼筒纖維增強管制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
14、s1：制作螺旋型波紋鋼筒；
15、s2：在螺旋型波紋鋼筒的內部表面噴涂摻纖維砂漿；
16、s3：將玄武巖纖維絲纏繞在螺旋型波紋鋼筒的波谷；
17、s4：在螺旋型波紋鋼筒的波谷填充不飽和樹脂；
18、s5：在螺旋型波紋鋼筒上焊接縱向鋼筋和環向鋼筋；
19、s6：波紋鋼筒纖維增強管最外側包裹pe保護套。
20、作為優選的，所述步驟s3和步驟s4還包括一種預應力玄武巖纖維絲纏繞與固化方法：將第一層玄武巖纖維絲纏繞在波谷底部，確保每一個波紋中都布置一根玄武巖纖維絲，纏繞過程中確保玄武巖纖維絲的預應力損失小于5%；采用第一層不飽和樹脂將第一層玄武巖纖維絲完全覆蓋，其高度到達波谷的1/3高度，并等待第一層不飽和樹脂固化；在固化后的第一層不飽和樹脂上纏繞第二層玄武巖纖維絲，并在第二層玄武巖纖維絲上覆蓋第二層不飽和樹脂，其高度到達波谷的2/3高度，并等待第二層不飽和樹脂固化；在固化后的第二層不飽和樹脂上纏繞有第三層玄武巖纖維絲，在第三層玄武巖纖維絲上覆蓋第三層不飽和樹脂，其高度完全填充滿波谷，并于波峰的高度一致，并等待第三層不飽和樹脂固化；
21、作為優選的，所述步驟s3和步驟s4中的纏絲過程中還可以采用預先在玄武巖纖維絲上涂敷不飽和樹脂，并趁其尚未固化就在螺旋型波紋鋼筒上進行纏繞。
22、作為優選的，所述步驟s5還包括一種縱向鋼筋和環向鋼筋布置方法：將縱向鋼筋通過點焊的形式布置在螺旋型波紋鋼筒的波峰位置，隨后將環向鋼筋布置在螺旋型波紋鋼筒的端部，并通過點焊的形式與每一根縱向鋼筋相連。
23、與現有技術相比，本專利技術的優點和積極效果在于：
24、本專利技術提供了一種改進型波紋鋼筒纖維增強管及其制作方法，與現有技術相比，本專利技術通過采用螺旋形波紋鋼筒代替環形波紋鋼筒，增加了產品的抗剪能力；加工波紋谷底并改進纏絲工藝，增加了產品的抗斷絲能力；在鋼筒上焊接環向及縱向鋼筋，降低了波紋鋼筒發生應力集中的幾率，降低了產品端部發生裂紋的可能性；最終得到預應力損失更小且鋼筒約束力更強的新型波紋鋼筒復合管結構。本專利技術所涉及預應力纖維絲纏繞方法高效可行，所涉及新型波紋鋼筒復合管結構抗斷絲能力更強，有助于克服bscp管道斷絲開裂問題，為水工建筑物的安全運行提供更為可靠的技術支持。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種改進型波紋鋼筒纖維增強管結構，其特征在于，所述改進型波紋鋼筒纖維增強管結構包括摻纖維砂漿（1）、螺旋型波紋鋼筒（2）和玄武巖纖維絲（3），所述玄武巖纖維絲（3）纏繞在螺旋型波紋鋼筒（2）上，并覆蓋了不飽和樹脂（4），所述摻纖維砂漿（1）涂敷在螺旋型波紋鋼筒（2）的內部表面；所述螺旋型波紋鋼筒（2）上焊接了縱向鋼筋（5）和環向鋼筋（6），所述縱向鋼筋（5）和環向鋼筋（6）的表面包裹了PE保護套（7）；所述螺旋型波紋鋼筒（2）包括波峰（8）和波谷（9），所述波谷（9）中設置若干波紋（10），所述波紋（10）的底部纏繞有第一層玄武巖纖維絲（11），在第一層玄武巖纖維絲（11）上覆蓋有第一層不飽和樹脂（12），在第一層不飽和樹脂（12）上纏繞有第二層玄武巖纖維絲（13），在第二層玄武巖纖維絲（13）上覆蓋有第二層不飽和樹脂（14），在第二層不飽和樹脂（14）上纏繞有第三層玄武巖纖維絲（15），在第三層玄武巖纖維絲（15）上覆蓋有第三層不飽和樹脂（16）。
2.一種改進型波紋鋼筒纖維增強管制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一
4.根據權利要求2所述的一種改進型波紋鋼筒纖維增強管制作方法，其特征在于，所述步驟S5還包括一種縱向鋼筋（5）和環向鋼筋（6）布置方法，所述縱向鋼筋（5）和環向鋼筋（6）布置方法包括：將縱向鋼筋（5）通過點焊的形式布置在螺旋型波紋鋼筒（2）的波峰（8）位置，隨后將環向鋼筋（6）布置在螺旋型波紋鋼筒（2）的端部，并通過點焊的形式與每一根縱向鋼筋（5）相連。
...【技術特征摘要】
1.一種改進型波紋鋼筒纖維增強管結構，其特征在于，所述改進型波紋鋼筒纖維增強管結構包括摻纖維砂漿（1）、螺旋型波紋鋼筒（2）和玄武巖纖維絲（3），所述玄武巖纖維絲（3）纏繞在螺旋型波紋鋼筒（2）上，并覆蓋了不飽和樹脂（4），所述摻纖維砂漿（1）涂敷在螺旋型波紋鋼筒（2）的內部表面；所述螺旋型波紋鋼筒（2）上焊接了縱向鋼筋（5）和環向鋼筋（6），所述縱向鋼筋（5）和環向鋼筋（6）的表面包裹了pe保護套（7）；所述螺旋型波紋鋼筒（2）包括波峰（8）和波谷（9），所述波谷（9）中設置若干波紋（10），所述波紋（10）的底部纏繞有第一層玄武巖纖維絲（11），在第一層玄武巖纖維絲（11）上覆蓋有第一層不飽和樹脂（12），在第一層不飽和樹脂（12）上纏繞有第二層玄武巖纖維絲（13），在第二層玄武巖纖維絲（13）上覆蓋有第二層不飽和樹脂（14），在第二層不飽和樹脂（14）上纏繞有第三層玄武巖纖維絲（15），在第三層玄武巖纖維絲（15）上覆蓋有第三層不飽和樹脂（16）。
2.一種改進型波紋鋼筒纖維增強管制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種改進型波紋鋼筒纖維增強管制作方法，其特征在于，所述步驟s3和步驟s4還包括一種預應力玄武巖纖維絲纏繞與固化方法，所述預...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡少偉，單常喜，葉宇霄，劉小龍，張志偉，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：
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