CN105239599B - 钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，包括管廊单元，所述管廊单元由钢结构聚氨酯壁板围成；所述钢结构聚氨酯壁板包括互相平行设置的两层墙体板，该两层墙体板之间为钢结构，并在两层墙体板之间钢结构周围浇筑有聚氨酯混凝土；一个以上的管廊单元两端口封堵构成钢结构聚氨酯材料地下工井；多个管廊单元首尾相接构成钢结构聚氨酯材料地下管廊。强度更高，安装施工更便捷，防水性能更好，使用寿命更长，并且具有多种用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下管廊或者工井，所述地下管廊又称为地下隧道。
背景技术
现在地下管廊（隧道）大部分属于电力用途，因管理产权是配电公司，所以只能敷设电缆，其生产工艺为钢筋混凝土。钢筋混凝土工程开挖面积大，施工周期长，并且施工防水难度太大。另外，强电、弱电大部分是排管，排管施工一是容易被误挖破坏，经常出现电缆挖爆现象，另外，排管中间假如敷设一段，两边的排管基本就用不上。其他管线若更换，由于基本都埋在地下，所以没法开挖出来。
现有地下管廊的做法的主要缺点是，开挖工作面大，土方来回外运量大，需要浇筑垫层，做防水，做保护层，绑扎钢筋支模，浇筑底板，再绑墙钢筋支墙与顶模绑扎钢筋，最后浇筑砼做防水且做防水保护层，根据砼达到一定的强度后才能考虑回填。
现有的的工井、隧道在地下水汪的地方，完工后没水的情况不多，并且施工时，措施费大大增加（施工周期越长费用越高，具体包括降水、支护。）并且防水很难做得理想，有水情况的电缆在工井、隧道及排管里寿命就大大折扣。
既往的地下管廊（隧道）由于材料、工艺、施工周期、产权归属等因素的限制而难以被广泛采用。
以供电公司拥有的地下管廊（隧道）为例：其只能敷设电力电缆，且钢筋混凝土工程开挖面积大，施工周期长，防水问题始终难以解决。供电公司只能退而求其次，以工井加排管的方式“替代”地下管廊（隧道）。这种方式不仅十分不便于线缆的更换，而且由于排管被挖爆造成非正常停电甚至是人身伤亡的事故时有发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，强度更高，安装施工更便捷，防水性能更好，使用寿命更长，并且具有多种用途。
本发明的技术方案如下：
一种钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，其特征在于：包括管廊单元，所述管廊单元由钢结构聚氨酯壁板围成；所述钢结构聚氨酯壁板包括互相平行设置的两层墙体板，该两层墙体板之间为钢结构，并在两层墙体板之间钢结构周围浇筑有聚氨酯混凝土；一个以上的管廊单元两端口封堵构成钢结构聚氨酯材料地下工井；多个管廊单元首尾相接构成钢结构聚氨酯材料地下管廊。
所述墙体板用热固型聚氨酯板做中间层，分别用玻璃纤维布做外层，用水泥板做内层；玻璃纤维布和水泥板分别复合固定于热固型聚氨酯板的外侧大面和内侧大面。
同一管廊单元中，相邻钢结构聚氨酯壁板通过插接凹槽和插接凸隼互相连接，并且插接凹槽中带有密封胶。
所述的热固型聚氨酯板的制备方法是：将15～18质量份的甲苯二异氰酸酯 ，90～110质量份的聚己二酸二异氰酸酯，8～12质量份的3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，1～3质量份的玻璃纤维以及1～3质量份的消泡剂混合在一起，搅拌均匀，95～105℃下固化，制成板材；
所述聚氨酯混凝土的制备方法是：
（1）、将18～22质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯，20～30质量份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯， 8～12质量份的甲苯二异氰酸酯（TDI）以及45～55质量份的聚醚多元醇，经过机械混合制得 N组分；
将25～35质量份的聚酯多元醇，25～35质量份的聚醚450L ，0.3～0.6质量份的有机锡，4～6质量份的乙二醇，2～4质量份的玻璃纤维，35～45质量份的碳酸钙粉以及18～22质量份的石英砂，经过机械混合，制得P组分；
（2）、将N、P两组分按质量比1:1混合均匀后，加入N、P两组分总重1.5～2.5倍的轻质碳酸钙粉，通过剧烈搅拌制成聚氨酯粘合剂；
（3）、将聚氨酯粘合剂与砂、石混合料按照质量比1:4混合均匀，经固化制得聚氨酯混凝土；砂、石混合料的砂、石质量比为3：5。
本发明的积极效果在于：
本发明应用于公共事业领域时，可以建成综合管廊，在管廊的底板位置两侧敷设暖气管及自来水管，中层敷设高压电缆，顶层敷设弱电，这样总的成本就节约下来。如果产权属于电网，则控用于敷设电力管廊。本发明具有以下特点：
一、本产品采用钢结构聚氨酯混凝土代替传统的钢筋混凝土，能够实现工厂化生产，现场组装。比如将截面2米*2.3米的箱式通道若干个运至现场组装，或者将板材运至现场组装而成。
二、本发明产品具有自重轻，强度高，承载能力强，绝缘性能优良，防水、防潮，使用寿命长的突出特点。
三、采用本发明，施工周期短。基本做法是前面开挖、浇筑垫层，后面就可以吊装回填，
缩短了施工工期，减少了施工措施费。
四、彻底解决了防水问题，从而大幅度提高了管廊内设施的使用寿命。
五、采用本发明地下管廊（隧道）最大的好处，是避免了后期重复开挖，检修更换方便，并且里面的管线可以回收再利用。
附图说明
图1是本发明一种管廊单元实施例的钢结构示意图。
图2是本发明一种管廊单元实施例的端面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明本发明。
本发明的地下管廊或工井包括如图2所示的管廊单元，一个以上的管廊单元两端口封堵构成钢结构聚氨酯材料地下工井。多个管廊单元首尾相接构成管廊。
所述管廊单元由钢结构聚氨酯壁板围成。所述钢结构聚氨酯壁板包括互相平行设置的两层墙体板，该两层墙体板之间为图1所示的钢结构，并在两层墙体板之间钢结构周围浇筑满聚氨酯混凝土。
其中墙体板的制备方法是：用热固型聚氨酯板做中间层，分别用玻璃纤维布做外层，用水泥板做内层。将玻璃纤维布和水泥板分别复合固定于热固型聚氨酯板的外侧大面和内侧大面。
本发明的一种管廊单元结构实施例如图2，纵向钢结构聚氨酯壁板1的下侧带有插接凹槽2，下横向钢结构聚氨酯壁板1的两端分别带有插接凸隼3，上横向钢结构聚氨酯壁板1的两端分别带有插接凹槽2，纵向钢结构聚氨酯壁板1的手段插接于插接凹槽2中，下端的插接凹槽2与插接凸隼3相配合。所述插接凹槽2中带有密封胶。
热固型聚氨酯板的制备实施例一
甲苯二异氰酸酯 17份，聚己二酸二异氰酸酯100份，3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷（莫卡）10份，玻璃纤维（长度在1～1.5mm）2份，消泡剂2份，搅拌均匀，100℃下固化，制成板材。
热固型聚氨酯板的制备实施例二
将15质量份的甲苯二异氰酸酯 ，110质量份的聚己二酸二异氰酸酯，8质量份的3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，3质量份的玻璃纤维以及1质量份的消泡剂混合在一起，搅拌均匀，105℃下固化，制成板材；
热固型聚氨酯板的制备实施例三
将18质量份的甲苯二异氰酸酯 ，90质量份的聚己二酸二异氰酸酯，12质量份的3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，1质量份的玻璃纤维以及3质量份的消泡剂混合在一起，搅拌均匀，95℃下固化，制成板材。
上述实施例所使用的消泡剂是济南悦凯化工有限公司生产的AGITANR P803水系涂料用粉体消泡剂。组成：液态碳氢化合物、聚乙二醇和非结晶性二氧化矽( Amcrphvussilica)的混合物。
聚氨酯混凝土的制备实施例一
（1）、将20质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯，25质量份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯， 10质量份的甲苯二异氰酸酯（TDI）以及50质量份的聚醚多元醇（PPG），经过机械混合制得 N组分；
将30质量份的聚酯多元醇，30质量份的聚醚450L ，0.5质量份的有机锡，5质量份的乙二醇，3质量份的玻璃纤维（长度在1～1.5mm），40质量份的碳酸钙粉（1000目）以及20质量份的石英砂（600目），经过机械混合，制得P组分。
（2）、将N、P两组分按质量比1:1混合均匀后，加入N、P两组分总重2倍的轻质碳酸钙粉（1000目），通过剧烈搅拌制成聚氨酯粘合剂。
（3）、将聚氨酯粘合剂与砂、石混合料按照质量比1:4混合均匀，经过3小时固化制得聚氨酯混凝土；砂、石混合料的砂、石质量比为3：5。
聚氨酯混凝土的制备实施例二
所述聚氨酯混凝土的制备方法是：
（1）、将18质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯，30质量份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯， 8质量份的甲苯二异氰酸酯（TDI）以及55质量份的聚醚多元醇（PPG），经过机械混合制得 N组分；
将25质量份的聚酯多元醇，35质量份的聚醚450L ，0.3质量份的有机锡，4质量份的乙二醇，2质量份的玻璃纤维，35质量份的碳酸钙粉以及22质量份的石英砂，经过机械混合，制得P组分；
（2）、将N、P两组分按质量比1:1混合均匀后，加入N、P两组分总重1.5倍的轻质碳酸钙粉，通过剧烈搅拌制成聚氨酯粘合剂；
（3）、将聚氨酯粘合剂与砂、石混合料按照质量比1:4混合均匀，经3小时固化制得聚氨酯混凝土；砂、石混合料的砂、石质量比为3：5。
聚氨酯混凝土的制备实施例三
所述聚氨酯混凝土的制备方法是：
（1）、将22质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯，30质量份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯， 12质量份的甲苯二异氰酸酯（TDI）以及45质量份的聚醚多元醇（PPG），经过机械混合制得 N组分；
将35质量份的聚酯多元醇，25质量份的聚醚450L ，0.6质量份的有机锡，6质量份的乙二醇，4质量份的玻璃纤维，45质量份的碳酸钙粉以及18质量份的石英砂，经过机械混合，制得P组分；
（2）、将N、P两组分按质量比1:1混合均匀后，加入N、P两组分总重12.5倍的轻质碳酸钙粉，通过剧烈搅拌制成聚氨酯粘合剂；
（3）、将聚氨酯粘合剂与砂、石混合料按照质量比1:4混合均匀，经3小时固化制得聚氨酯混凝土；砂、石混合料的砂、石质量比为3：5。
采用本发明聚氨酯混凝土的制备实施例一制备的聚氨酯混凝土以及热固型聚氨酯板的制备实施例一制备的热固型聚氨酯板，加工成截面2米*2.3米的箱式通道作为管廊单元，管廊单元长4米，两边封堵成为工井。由烟台市质量监督局现场检测，在砂场挖坑，将工井放在坑内填湿砂，井上2.2米，最后5T铲车铲满砂压过。取出后检测，无变形。
Claims (4)
1.一种钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，其特征在于：包括管廊单元，所述管廊单元由钢结构聚氨酯壁板围成；所述钢结构聚氨酯壁板包括互相平行设置的两层墙体板，该两层墙体板之间为钢结构，并在两层墙体板之间钢结构周围浇筑有聚氨酯混凝土；一个以上的管廊单元两端口封堵构成钢结构聚氨酯材料地下工井；多个管廊单元首尾相接构成钢结构聚氨酯材料地下管廊；
所述聚氨酯混凝土的制备方法是：
（1）、将18～22质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯，20～30质量份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯， 8～12质量份的甲苯二异氰酸酯（TDI）以及45～55质量份的聚醚多元醇，经过机械混合制得 N组分；
将25～35质量份的聚酯多元醇，25～35质量份的聚醚450L ，0.3～0.6质量份的有机锡，4～6质量份的乙二醇，2～4质量份的玻璃纤维，35～45质量份的碳酸钙粉以及18～22质量份的石英砂，经过机械混合，制得P组分；
（2）、将N、P两组分按质量比1:1混合均匀后，加入N、P两组分总重1.5～2.5倍的轻质碳酸钙粉，通过剧烈搅拌制成聚氨酯粘合剂；
（3）、将聚氨酯粘合剂与砂、石混合料按照质量比1:4混合均匀，经固化制得聚氨酯混凝土；砂、石混合料的砂、石质量比为3：5。
2.如权利要求1所述的钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，其特征在于：所述墙体板用热固型聚氨酯板做中间层，分别用玻璃纤维布做外层，用水泥板做内层；玻璃纤维布和水泥板分别复合固定于热固型聚氨酯板的外侧大面和内侧大面。
3.如权利要求1或2所述的钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，其特征在于：同一管廊单元中，相邻钢结构聚氨酯壁板通过插接凹槽和插接凸隼互相连接，并且插接凹槽中带有密封胶。
4.如权利要求2所述的钢结构聚氨酯材料地下管廊或工井，其特征在于所述的热固型聚氨酯板的制备方法是：将15～18质量份的甲苯二异氰酸酯 ，90～110质量份的聚己二酸二异氰酸酯，8～12质量份的3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，1～3质量份的玻璃纤维以及1～3质量份的消泡剂混合在一起，搅拌均匀，95～105℃下固化，制成板材。
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