CN102218837B - 玻璃钢加筋夹砂管的制造方法及玻璃钢加筋夹砂管 - Google Patents
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Abstract
一种玻璃钢加筋夹砂管道的制造方法，包括以下步骤：（1）将塑料原料制成正面光滑、反面带筋的塑料带材，所述塑料带材正向面向预设模具，沿着所述模具的外径缠绕至少一圈，形成塑料加筋内衬层;（2）由不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂预混后，由兜砂布螺旋缠绕在塑料加筋内衬层上至少一圈，形成夹砂增强保护层；（3）用玻璃纤维丝浸透不饱和聚酯树脂或环氧树脂缠绕在夹砂增强保护层外至少一圈，形成外缠绕保护层;（4）固化、修整、脱模，形成玻璃钢加筋夹砂管。本发明的设计结构采用内衬增强致密、中间加固、外表玻璃纤维均匀反复网状缠绕，使得内外结合力大大增强，良好的防腐性能、耐磨性、韧弹性好的特点，特别适用于城市建设中深埋地下的大口径雨污水管道。
Description
技术领域
本发明涉及一种市政排污管道及对应的制造方法，特别适用于市政大口径排水、排污管道及对应的制造方法。
背景技术
现在市政所用的排污管道，小口径的大多采用PVC管、PE管、PP管，上述塑料管道因其原材料成本底，制造简单而被广泛采用，但PVC管、PE管、PP管在制造大口径管道时，因模头和链式回转模具以及整个机组均相当庞大，对模头和安装精度要求高，而且传动系统和控制系统也很复杂，设备昂贵，还因为塑料管材的口径大而增加的壁厚造成流动性差而不能确保其稳定性和环刚度，所以制造内径为600mm以上一次成型的塑料管材难以实现。
目前国内使用的大口径排水、排污管道基本采用传统的混凝土管和玻璃钢夹砂管，传统的混凝土管因在工程排管时需做混凝土底板，并有相当长的养护期而不能快速施工，特别在城市的道路排管时，有的道路比较狭窄，有时还要一边通车、一边施工，严重影响了施工进度。混凝土管材重量重，又严重增加了施工的难度。考虑以上缺点，故在城市道路改建时大多设计采用轻质高强、不需做基础的玻璃钢夹砂管。但玻璃钢夹砂管成本比较高。另外，在推广使用了一段时间后，发现玻璃钢夹砂管的内衬经过长期大量的水流冲刷，管壁出现明显分层，纤维拉伸破坏、脱落、断裂等现象，给安全带来了巨大的隐患。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种玻璃钢加筋夹砂管的制造方法，以解决现有技术中玻璃钢夹砂管内衬经过长期大量的水流冲刷，管壁出现明显分层，纤维拉伸破坏、脱落、断裂等现象，给安全带来了巨大的隐患的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种玻璃钢加筋夹砂管，以解决现有技术中管材重量重，施工难度大，大口径管材成本高的技术问题。
一种玻璃钢加筋夹砂管的制造方法，包括以下步骤：
（1）将塑料原料制成正面光滑、反面带筋的塑料带材，所述塑料带材正向面向预设模具，沿着所述模具的外径缠绕至少一圈，形成塑料加筋内衬层;
（2）由不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂预混后，由兜砂布螺旋缠绕在塑料加筋内衬层上至少一圈，形成夹砂增强保护层；
（3）用玻璃纤维丝浸透不饱和聚酯树脂或环氧树脂缠绕在夹砂增强保护层外至少一圈，形成缠绕保护层;
（4）固化、修整、脱模，形成玻璃钢加筋夹砂管。
较佳地，步骤（1）中所述塑料带材的两边带有雌雄接头，在沿着模具的外径缠绕时，带材通过两边带有的所述雌雄接头完成自锁。
本发明的制作方法还包括设置承插口步骤：
所述管道的一端，外缠绕保护层通过交叉缠绕直接缠绕在模具承口上，模具承口上不缠绕塑料加筋内衬层、夹砂增强保护层。
在管道的另一端，外缠绕保护层缠绕在夹砂增强保护层，夹砂增强保护层缠绕在塑料加筋内衬层上，最后通过修整修出插口。
并且，承口的长度与插口的长度基本相同。
一种玻璃钢加筋夹砂管，由内至外依次包括塑料加筋内衬层、夹砂增强保护层和外缠绕保护层，所述夹砂增强保护层缠设在所述塑料加筋内衬层上，所述外缠绕保护层缠设在所述夹砂增强保护层上，所述塑料加筋内衬层是由正面光滑、反面带筋的塑料带材组成，夹砂增强保护层是由不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂预混制成，所述外缠绕保护层是由玻璃纤维丝浸透不饱和聚酯树脂或环氧树脂制成。
所述塑料带材的两边带有能相互自锁的雌雄接头。
本发明的设计结构采用内衬增强致密、中间加固、外表玻璃纤维均匀反复网状缠绕，使得内外结合力大大增强，良好的防腐性能、耐磨性、韧弹性好的特点，特别适用于城市建设中深埋地下的大口径雨污水管道。
附图说明
图1A至图1C分别为玻璃钢加筋夹砂管的制造方法的步骤管道剖示图。
图2为本发明玻璃钢加筋夹砂管的放大原理剖示图。
具体实施方式
请参阅图1A至图1C以及图2,本发明提出的玻璃钢加筋夹砂管是由塑料加筋内衬1和夹砂增强保护层2、外缠绕保护层组成。所述的塑料加筋内衬是采用PVC、PE或PP等原料通过挤出机制造加筋带锁扣的带材，然后通过模具缠绕，形成管道的塑料加筋内衬，在塑料加筋内衬完成后，将20~80目的石英砂和不饱和聚酯树脂或环氧树脂预混用兜砂布包裹后，螺旋缠绕在塑料加筋内衬上，形成夹砂增强保护层，然后用浸透树脂的玻璃纤维通过螺旋缠绕形成外缠绕保护层，在定长缠绕工艺中同时缠绕承插口，由常温固化或红外线固化，固化后修整、脱模，即形成玻璃钢加筋夹砂管。
本发明的制作工艺大体为：
A1本发明所述的塑料加筋内衬层（图1A）是由PVC、PE或PP等原料通过普通的挤出机制作成宽15cm~25cm两边带雌雄接头（卷绕时形成锁扣）、一面光滑、一面中间加筋的带材，带材制作的宽度根据管材口径的大小设计而定，中间加筋的高度和宽度根据管材的环刚度设计而定。光滑的一面经缠绕后紧贴模具，直接作为本发明的内壁，加筋的一面经缠绕后向外，直接作为加强筋，这样既保证内衬层的光滑，水流量好，又不怕雨污水长期冲刷而破坏内壁，即增强了管道的环刚度，又减少后两道工序树脂和玻璃纤维的用量，节约了成本。
带材制作完毕后，直接由缠绕机通过螺旋缠绕，将带材缠绕在钢模或玻璃钢模具上，缠绕时缠绕机上的压棍压住带材两边雌雄接头让其自锁，同时用浸透树脂的表面毡压在两边锁扣接头上，使其牢牢地粘结在一起，树脂固化后确保内衬接头不漏水，形成管道的密实内衬层（图1B）。
A2:本发明的夹砂增强保护层2可以根据管道环刚度来进行调节夹砂量的大小，夹砂增强保护层的材料为20~80目的石英砂和不饱和聚酯树脂或环氧树脂进行预混，然后用兜砂布兜住后通过缠绕机进行缠绕（图1C）。
本发明的外缠绕保护层的交叉缠绕和环向缠绕可以各缠绕一层，也可以缠绕多层，根据不同管径的环向拉伸强度和轴向拉伸强度决定。
本发明的管道在定长管道的加工中，同时缠绕承口、插口，便于管道和管道的连接。（图2）所述管道的一端，外缠绕保护层通过交叉缠绕直接缠绕在模具承口上，模具承口上不缠绕塑料加筋内衬层、夹砂增强保护层。
在管道的另一端，外缠绕保护层缠绕在夹砂增强保护层，夹砂增强保护层缠绕在塑料加筋内衬层上，最后通过修整修出插口。
并且，承口的长度与插口的长度基本相同。以便承口、插口可配套使用。
本发明的设计结构采用内衬增强致密、中间加固、外表玻璃纤维均匀反复网状缠绕，使得内外结合力大大增强，良好的防腐性能、耐磨性、韧弹性好的特点，特别适用于城市建设中深埋地下的大口径雨污水管道。
本发明的玻璃钢加筋夹砂管所用的树脂、玻璃纤维纱可以参照标准GB/T21238-2007《玻璃纤维增强塑料夹砂管》实行。
本发明使用的制造设备为普通的塑料挤出机及玻璃钢夹砂管的缠绕设备流水线。
一种玻璃钢加筋夹砂管，由内至外依次包括塑料加筋内衬层、夹砂增强保护层和外缠绕保护层，所述夹砂增强保护层缠设在所述塑料加筋内衬层上，所述外缠绕保护层缠设在所述夹砂增强保护层上，所述塑料加筋内衬层是由正面光滑、反面带筋的塑料带材组成，夹砂增强保护层是由不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂预混制成，所述外缠绕保护层是由玻璃纤维丝浸透不饱和聚酯树脂或环氧树脂制成。所述塑料带材的两边带有能相互自锁的雌雄接头。
以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟习本领域的技术人员，在不违背本发明精神的情况下，所能思之的变化，均应落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种玻璃钢加筋夹砂管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将塑料原料制成正面光滑、反面带筋的塑料带材，所述塑料带材正向面向预设模具，沿着所述模具的外径缠绕至少一圈，形成塑料加筋内衬层;
（2）由不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂预混后，由兜砂布螺旋缠绕在塑料加筋内衬层上至少一圈，形成夹砂增强保护层；
（3）用玻璃纤维丝浸透不饱和聚酯树脂或环氧树脂缠绕在夹砂增强保护层外至少一圈，形成外缠绕保护层;
（4）固化、修整、脱模，形成玻璃钢加筋夹砂管；
还包括设置承、插口的步骤：
所述玻璃钢加筋夹砂管的一端，外缠绕保护层通过交叉缠绕直接缠绕在模具承口上，模具承口上不缠绕塑料加筋内衬层、夹砂增强保护层，在所述玻璃钢加筋夹砂管的另一端，外缠绕保护层缠绕在夹砂增强保护层上，夹砂增强保护层缠绕在塑料加筋内衬层上，最后通过修整修出插口。
2.如权利要求1所述的玻璃钢加筋夹砂管的制造方法，其特征在于，步骤（1）中所述塑料带材的两边带有雌雄接头，在沿着模具的外径缠绕时，带材通过两边带有的所述雌雄接头完成自锁。
3.如权利要求1所述的玻璃钢加筋夹砂管的制造方法，其特征在于，步骤（3）中所述缠绕包括交叉缠绕、环向缠绕。
4.如权利要求1所述的玻璃钢加筋夹砂管的制造方法，其特征在于，所述承口的长度与插口的长度基本相同。
5.一种玻璃钢加筋夹砂管，其特征在于，由内至外依次包括塑料加筋内衬层、夹砂增强保护层和外缠绕保护层，所述夹砂增强保护层缠设在所述塑料加筋内衬层上，所述外缠绕保护层缠设在夹砂增强保护层上，所述塑料加筋内衬层是由正面光滑、反面带筋的塑料带材组成，夹砂增强保护层是由不饱和聚酯树脂或环氧树脂和石英砂预混制成，所述外缠绕保护层是由玻璃纤维丝浸透不饱和聚酯树脂或环氧树脂制成；所述玻璃钢加筋夹砂管的两端分别设置有承口和插口，且所述承口和所述插口的长度基本相同。
6.如权利要求5所述的玻璃钢加筋夹砂管，其特征在于，所述塑料带材的两边带有能相互自锁的雌雄接头。
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