CN102588684B - 一种新型纤维增强塑料混凝土复合管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型纤维增强塑料混凝土复合管，包括纤维增强塑料管和混凝土层两部分，所述纤维增强塑料管两端为插口和承口，外包裹混凝土层，在纤维增强塑料管与混凝土层的界面有粘合层，混凝土层内设环钢筋骨架加固，在混凝土层的接口处设有钢套环。管道内衬为树脂基纤维增强材料，具有耐腐蚀、耐老化、通水量大、使用寿命长等特点，大大降低了输水成本和管道的维护成本；由于管道的结构层为钢筋混凝土材料，使得此复合性管材综合了传统的混凝土和塑料管材两者的优点，有着耐腐蚀性高、密封性好、摩擦阻力小、输送能力强、能耗低、高刚度、造价低、安装方便、寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及给排水的输水管道领域，具体涉及一种新型纤维增强塑料混凝土复合管。
技术背景
传统的钢筋混凝土管道存在耐腐蚀性差、安装困难、输水能力差、密封性差、使用寿命不长的问题，而塑料管材又存在整体强度差、抗冲击强度差、造价高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种用复合管材替代传统的混凝土和塑料类管材的输水管道。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：一种新型纤维增强塑料混凝土复合管。本纤维增强塑料混凝土复合管采用热固性树脂为基体，纤维纱或纤维织物为增强材料，采用缠绕工艺，将浸润过树脂的纤维纱或纤维织物缠绕在圆筒状芯模的表面上，然后将纤维增强塑料管放入布有环钢筋骨架的混凝土管模具中，并在外表面喷射或浇注混凝土，待整体固化后，脱模形成管状结构，所述纤维增强塑料管两端，一端为插口和一端为承口，外包裹混凝土层，纤维增强塑料管与混凝土层的界面有粘合层，混凝土层内设钢筋加固；在混凝土层的接口处设有钢套环或企口。
纤维增强塑料管的插口处管壁厚度大于管身管壁的厚度，其管口内径与管身内径相同，插口管壁一部分包裹在混凝土层内，一部分露在混凝土层外部，外表面有凹槽，套有密封胶圈；在混凝土层两端的接口处有凹槽，套有密封胶圈与所述钢套环耦合；纤维增强塑料管的承口包裹在混凝土层内，其管口内径大于管身内径，并且管口内径略大于所述插口管口外径，承口管口管壁厚度与管身的管壁厚度相近，所述插口和承口与管身为整体成型。所述粘合层在纤维增强塑料管管身外表层。
本发明粘合层的第一种方案为，所述粘合层为能与热固性树脂粘合的粒状高强固体材料，粒状高强固体材料与水泥又可以粘结成为一体，从而增大水泥与纤维增强塑料管外表面粘合。
本发明粘合层的第二种方案为，所述粘合层为竖状纤维织物，竖状纤维与树脂结合固化成类似锚钉状的固体，锚钉状固体将纤维增强塑料管固定在混凝土结构层中。
本发明粘合层的第三种方案为，所述粘合层为锚钉，锚钉一头粘结在纤维增强塑料管表面，另一头镶入混凝土层，增大纤维增强塑料管与混凝土层的物理结合。
本发明在纤维增强塑料混凝土复合管的承口或插口处，环钢筋骨架与钢套环焊接固定。
本发明具有以下优点：
1、管道内衬为树脂基纤维增强材料，具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐老化、光滑、不生长菌藻、贝壳等微生物、通水量大、使用寿命长等特点，大大降低了输水成本和管道的维护成本；
2、由于管道的结构层为钢筋混凝土材料，本身具有高刚度、抗冲击性强的特点，使得此复合性管材综合了传统的混凝土和塑料管材两者的优点，有着耐腐蚀性高、密封性好、摩擦阻力小、输送能力强、能耗低、高刚度、造价低、安装方便、寿命长等优点；
3、管道连接结构为双密封圈或单密封圈与钢套环结合的双连接方式。双密封圈或单密封圈具有密封性好，安装方便，可以适用各种压力管道的连接，并阻截输送的介质侵蚀混凝土结构层，减少水质的污染，大大提高了混凝土管的使用寿命；钢套环具有强度高，抗地质沉降、保护管材接头等优点。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明刚套环在插口处结构示意图；
图3为本发明接口处结构示意图；
图4为本发明粘合层为锚钉结构示意图；
图5为本发明环钢筋骨架与钢套环焊接后结构示意图；
图6、图7为本发明企口连接整体结构示意图；
图8、图9为本发明企口连接方式示意图。
具体实施方式
参照图1、图2所示，一种新型纤维增强塑料混凝土复合管，包括纤维增强塑料管4和混凝土层1两部分，纤维增强塑料管4采用热固性树脂为基体，纤维纱或纤维织物为增强材料，采用缠绕工艺，将浸润树脂的纤维纱或纤维织物缠绕在圆筒状芯模的表面上，然后将纤维增强塑料管4放入布有环钢筋骨架2的混凝土管模具中，并在外表面喷射或浇注混凝土，待整体固化后，脱模形成管状结构，所述纤维增强塑料管4两端，一端为插口7和一端为承口8，外包裹混凝土层1，在纤维增强塑料管4与混凝土层1的界面有粘合层3，粘合层3在纤维增强塑料管4管身的外表层，混凝土层1内设环钢筋骨架2加固；在混凝土层1的接口9处设有钢套环5。
在纤维增强塑料管4的插口7处，插口7管壁厚度大于管身管壁的厚度，其管口内径与管身内径相同，插口7管壁一部分包裹在混凝土层1内，一部分露在混凝土层1外部，外表面有凹槽，套有内密封胶圈71和72；在混凝土层1两端的接口处有凹槽51，与所述钢套环5耦合，在钢套环5下面有外密封胶圈6。
在纤维增强塑料管4的承口8处，承口8包裹在混凝土层1内，其管口内径大于管身内径，并且管口内径略大于所述插口7管口外径，承口8管口管壁厚度与管身的管壁厚度相近，所述插口7和承口8与管身为整体成型。
实施例一
图1所示，粘合层3为能与热固性树脂粘合的粒状高强固体材料(如高质硅砂)，高质硅砂中的硅化学键与树脂发生化学反应，硅砂再与水泥作用粘结成一体，增大水泥与纤维增强塑料管4的外表面粘合。
实施例二
图2所示，粘合层3为竖状纤维织物或固体结构物，竖状纤维织物或固体结构物与树脂结合固化成类似锚钉状或波纹状的增强体，锚钉状或波纹状增强体将内衬层固定在混凝土结构层中，增大纤维增强塑料管4与混凝土层1的物理结合。
实施例三
图5所示，在纤维增强塑料混凝土复合管两端的接口9处，环钢筋骨架21与钢套环5焊接固定。
实施例四
图6所示，纤维增强塑料混凝土复合管的另一种连接方式，企口式91连接。
Claims (1)
1.一种新型纤维增强塑料混凝土复合管，包括纤维增强塑料管(4)和混凝土层(1)两部分，纤维增强塑料管(4)采用热固性树脂为基体，纤维纱或纤维织物为增强材料，用缠绕工艺，将浸润树脂的纤维纱或纤维织物缠绕在圆筒状芯模的表面上，加入粘合界面材料，然后将纤维增强塑料管(4)放入布有环钢筋骨架(2)的混凝土管模具中，采用混凝土喷射工艺或浇注工艺复合混凝土层(1)，待整体固化后，脱模形成管状结构，其特征在于：所述纤维增强塑料管(4)两端，一端为插口(7)和一端为承口(8)，外包裹混凝土层(1)，在纤维增强塑料管(4)与混凝土层(1)的界面有粘合层(3)，混凝土层(1)内设环钢筋骨架(2)加固；在混凝土层(1)的接口(9)处设有钢套环(5)；
在纤维增强塑料管(4)的插口(7)处，插口(7)管壁厚度大于管身管壁的厚度，其管口内径与管身内径相同，插口(7)管壁一部分包裹在混凝土层(1)内，一部分露在混凝土层(1)外部，外表面有凹槽，套有内密封胶圈(71)；在混凝土层(1)两端的接口(9)处有凹槽(51)，与所述钢套环(5)耦合，在钢套环(5)下面有外密封圈(6)；在纤维增强塑料管(4)的承口(8)处，承口(8)包裹在混凝土层(1)内，其管口内径大于管身内径，并且管口内径略大于所述插口(7)管口外径，承口(8)管口管壁厚度与管身的管壁厚度相近，所述插口(7)和承口(8)与管身为整体成型；
所述粘合层(3)在纤维增强塑料管(4)管身的外表层；
所述粘合层(3)为粒状高强固体材料，高质硅砂中的硅化学键与树脂发生化学反应，硅砂再与水泥作用，增大水泥与纤维增强塑料管(4)的外表面粘合；
在纤维增强塑料管(4)的承口(8)或插口(7)处的混凝土层(1)端口，环钢筋骨架(21)与钢套环(5)焊接固定；
管材两端接口(9)都用钢套环(5)与外密封圈(6)连接。
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