一、技术背景
目前盾构管片中所使用的塑料吊装注浆管,外螺纹为普通螺纹结构,在使用中螺纹面与混凝土接触面小,接触倾角大,螺距小(12.7MM),振捣时混凝土不易充满外螺纹的纹沟,导致纹沟处混凝土空鼓,抗拔力下降,吊装时注浆管容易从管片混凝土中脱出,吊装后吊装注浆管内螺纹变形,使吊装头不易从灌浆头中拔出,或者虽然拔出,但造成管片破裂等事故。
二、吊装注浆管介绍
针对现有吊装注浆管的诸多缺点,我公司从改变吊装注浆管的结构入手,开发出第二代超强型吊装注浆管,现介绍如下:
1 螺纹结构
吊装注浆管螺纹采用锯齿形(3°、30°)螺纹,将螺纹结构受力面的牙型斜角设为30°,非受力面的牙型斜角设为3°,综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙强度高的特点,该螺纹结构在工程中主要用于单向受力的传力螺旋,如轧钢机的压下螺旋、螺旋压力机、起重机的吊钩等。
2 螺纹结构分析
a螺纹和混凝土共同受力
该螺纹结构的设计是以螺纹和混凝土共同受力为目的的,为此,将螺纹大径和螺纹小径之差加大,即加大螺纹壁的牙型厚度h,使h=D-D1=14mm, 让螺纹深入到混凝土中,使两者之间紧密咬合,既增加了混凝土对螺纹的包裹力,又使混凝土和螺纹共同受力。
b增大螺距
增大螺距p,原螺距p=12.7mm,现p=16mm,螺距增加后,使外螺纹沟的净宽度增加,可使混凝土在振捣时充满外螺纹的纹沟,同时,由于螺距增加,混凝土的抗剪切面积也由原来的24851mm2增加到35965mm2。
c增大螺纹的大径D,使混凝土和高强工程塑料的抗剪切面积加大,从而提高抗拔力。
d采用3°、30°锯齿形螺纹,用30°牙型斜角面作受力面,使荷载分解为两个方向的力,减小垂直向的应力,以提高抗拔力。
3产品材料
吊装注浆管所使用的材料决定它本身的强度,在产品的开发过程中,我们和科技单位合作,经过无数次的试验,选用高强工程塑料为主材,以优质改性剂为辅材,使产品不仅强度高,而且耐老化,耐高温,在管片蒸养过程中不变形。
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