CN111371059B - L型复合电缆沟槽组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种L型复合电缆沟槽组件及其制备方法,所述L型复合电缆沟槽组件组件包括主体和侧板两大部分。其中,主体整体呈L型,包括位于底部的水平部,位于上部的垂直部,以及连接水平部和垂直部的圆弧部。为了安装侧板,在主体的垂直部和圆弧部的侧面形成一个凹陷的平台。根据本发明所述的L型复合电缆沟槽组件,可缓释冲击,充分保护驾驶人员安全,且全部为工厂预制,质量可控,拼装施工,维护方便。
Description
技术领域
本发明属于电缆设备技术领域,尤其涉及一种L型复合电缆沟槽组件及其制备方法。
背景技术
电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下管道,也是被敷设电缆设施的围护结构,有矩形、圆形、拱形等管道结构形式。其中电缆沟槽一般设计为通信信号槽、电力电缆槽、排水槽三槽合一。我国隧道电缆沟施工主要采用的是小块定型钢模和移动模架两种施工工艺。尹忠辉在文献《高速铁路隧道工程水沟电缆槽一次成型施工技术》中提出设计出一套系统的电缆槽一次成型配套模板体系,在实践的基础上利用组合模板桁架连接与走行系统结合的方式对电缆槽一次成型施工进行探索和总结;舒丰等在文献《米仓山隧道电缆槽施工工艺》结合米仓山隧道电缆槽边墙施工的实际情况,介绍了大块定型钢模在隧道电缆槽施工中的应用,结合对其加固支撑作业的改进,优化了电缆槽的施工工艺,保证了电缆槽边墙的整体性和外观质量。
现有的普通混凝土与钢纤维混凝土电缆沟是通过现浇施工完成,施工周期长,施工环境差,施工工艺落后,质量不可控。电缆沟在遭到破坏后维护困难,需要再次浇注,受现场及自然环境约束。钢筋混凝土电缆沟强度高,质地坚硬,遭到撞击后对车辆及驾驶人员的破坏大。总体而言存在体积大、质量重、开合与更换困难,易破损、后期维护量大,存在安全隐患,难复位,缺乏美观的问题,且在目前提倡绿色环保可持续发展的时代背景下,传统混凝土电缆沟与盖板一旦破坏,无法有效地回收再利用。
有鉴于此,需要对现有技术进行改进,以满足目前对电缆设备的施工要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提出了一种L型复合电缆沟槽组件,可缓释冲击,充分保护驾驶人员安全,且全部为工厂预制,质量可控,拼装施工,维护方便。
为实现上述目的,发明提供如下技术方案:
一种L型复合电缆沟槽组件,包括主体和侧板两大部分。
进一步的,主体整体呈L型,包括位于底部的水平部,位于上部的垂直部,以及连接水平部和垂直部的圆弧部。
进一步的,为了安装侧板,在主体的垂直部和圆弧部的侧面形成一个凹陷的平台。
进一步的,在水平部上设置4个T型孔,在圆弧部上设置2个T型孔,一共6个T型孔。
进一步的,垂直部侧面的加强筋之间的交叉部分预留有安装孔,使用螺栓将侧板安装于平台内。
进一步的,主体采用注塑方式形成,材料为普通长玻纤增强共聚型聚丙烯K8003。
进一步的,侧板为三层结构,通过三层共挤技术挤出成型,其中上下表层选用共聚型聚丙烯K8003,中间层选用黑色电瓶壳回收破碎料。
本发明还提供一种上述L型复合电缆沟槽组件的制备方法,分别通过注塑方式形成主体以及通过挤出方式形成侧板。
进一步的,通过注塑方式形成主体包括:对于主体注塑所用的材料普通长玻纤增强共聚型聚丙烯K8003(LFT-PP),其中PP和添加剂按比例混合后经双螺杆挤出机熔融塑化并通过一个薄膜模头形成类似瀑布的聚合物薄膜,而长玻璃纤维经过专门设计的模具浸润聚合物薄膜,经过冷却、牵引、切粒即得LFT-PP,在阻燃等级要求高时可适当添加阻燃剂。
进一步的,通过挤出方式形成侧板包括:对于侧板的三层结构,其中上下表层选用共聚型聚丙烯K8003,先将极少量十溴联苯醚和一定量膨胀型阻燃剂混合均匀,即为低溴磷氮系环保阻燃剂,按比例将阻燃剂、K8003和其他助剂在高速混合机上混合均匀后通过平行双螺杆挤出机挤出改性阻燃PP颗粒;中间层选用黑色电瓶壳回收破碎料,通过纳米靶向功能母粒对其进行增强增韧改性。
进一步的,使用螺栓将侧板安装于平台内。
附图说明
图1为本发明的L型复合电缆沟槽组件的正视图;
图2为本发明的L型复合电缆沟槽组件的侧视图;
图3为本发明的L型复合电缆沟槽组件的主体正视图;
图4为本发明的L型复合电缆沟槽组件的俯视图;
图5为本发明的L型复合电缆沟槽组件的整体示意图;
图6为本发明的侧板的三层方孔与单层圆孔挤出模结构设计图;
图7为本发明的侧板的三层方孔与单层圆孔结构制品受压模拟仿真图;
图8为本发明的侧板的单层圆孔挤出模具实物图;
图9为本发明的主体样品实物图。
附图标记说明:
1-主体、2-侧板、11-垂直部、12-圆弧部、13-水平部、14-平台、15-T型孔。
(注意:附图中的所示结构只是为了说明发明特征的示意,并非是要依据附图所示结构。)
具体实施方式
如图1所示,根据本发明所述的L型复合电缆沟槽组件,包括主体1和侧板2两大部分。
其中,主体1整体呈L型,包括位于底部的水平部13,位于上部的垂直部11,以及连接水平部13和垂直部11的圆弧部12。
主体1结构应具有良好的抗冲击性能,采用注塑方式形成,材料为普通长玻纤增强共聚型聚丙烯K8003(LFT-PP)。PP和添加剂按比例混合后经双螺杆挤出机熔融塑化并通过一个薄膜模头形成类似瀑布的聚合物薄膜,而长玻璃纤维经过专门设计的模具浸润聚合物薄膜,经过冷却、牵引、切粒即得LFT-PP。LFT-PP本身具有阻燃特性,在阻燃等级要求高时可适当添加阻燃剂。LFT-PP经过注塑机注塑得到L型复合电缆沟槽组件的主体1,实物如图9所示。
如图3所示,为了安装侧板2,在主体1的垂直部11和圆弧部12的侧面形成一个凹陷的平台14。实际安装时,垂直部11侧面的加强筋之间的交叉部分预留有安装孔,使用螺栓将侧板2安装于平台14内。优选的,螺栓可采用膨胀螺栓或化学螺栓。
在水平部13上设置4个T型孔15,在圆弧部12上设置2个T型孔15,一共6个T型孔15。实际安装时,在6个T型孔15内设置膨胀螺栓,将主体1与地面固定。
由于要求L型复合电缆沟槽组件的性能不低于目前钢筋混凝土电缆沟C35。因此,侧板2初步设计了三层方孔与单层圆孔两种挤出模结构,并对两种结构的截面受压力载荷作用情况进行了模拟仿真,如图6、7所示。三层方孔结构在0.1109MPa压缩载荷作用下变形高达121.9mm,而单层圆孔结构在10倍压缩载荷(1MPa)作用下变形仅为214.5mm,因而单层圆孔结构在抗压方面具有明显优势。综合考虑,最终确定单层圆孔的挤出模结构,如图8所示。
因此,设计侧板2为三层结构,通过三层共挤技术挤出成型。上下表层选用共聚型聚丙烯K8003,先将极少量十溴联苯醚和一定量膨胀型阻燃剂混合均匀,即为低溴磷氮系环保阻燃剂。按比例将阻燃剂、K8003和其他助剂在高速混合机上混合均匀后通过平行双螺杆挤出机挤出改性阻燃PP颗粒。中间层选用黑色电瓶壳回收破碎料,通过纳米靶向功能母粒对其进行增强增韧改性。
侧板2通过膨胀螺栓或化学螺栓安装固定在主体1上。
在一个优选的实施例中,主体1尺寸为970mm×600mm×730mm,水平部13的厚度为80mm,垂直部11的厚度为60mm。其中,侧板的尺寸可高于垂直部11。
6个T型孔15的直径为上部直径40mm、下部直径18mm的T型孔,其中下部直径的孔高为50mm。
凹陷的平台14的尺寸为高633mm,宽度为20mm。
L型复合电缆沟槽组件在进行摆锤碰撞试验时,摆锤从20°撞击到侧板瞬间受力20,000N左右,没有出现破损。直接加大垂直作用力分别到30,000N、40,000N测试其变形,发现样品在承受最大载荷为40,189N时也未破损,此时变形仅为92mm,显现出所开发产品刚柔并济并具有高抗冲性能,完全满足需要。
根据本发明所述的L型复合电缆沟槽组件,与传统的电缆沟相比,具有以下特点:
(1)与普通短玻纤增PP相比,力学性能获得显著提高,比刚度和比强度高,抗冲击性能好,特别适合注塑易受碰撞的电缆沟主体结构。此外,LFT-PP的性能与颜色均可根据实际需要可控可调。
(2)侧板固定在L型主体上,不仅美观而且对意外碰撞的车辆能起到柔性缓冲作用,从而最大限度地减少损害,有效地保护型L型注塑主体结构,且在受损后便于维修更换。
(3)L型复合电缆沟槽组件采用拼装施工工艺,安装、拆卸方便,便于后期维护。
(4)运输便捷。聚合物基复合材料特有的柔性使得电缆沟槽在运输、施工过程中不会造成边角磨损,且较轻的质量可降低运输成本。
(5)维护方便。拼装工艺方便后期定点维护与更换,产品破损失效后可回收再利用,不会产生废固,且节省维护成本。
(6)施工工艺较为简单,方便拆卸,减少了施工操作的人数和时间。保证高速列车过后盖板不会被掀开,保证运营安全。
(7)主体与侧板均为工厂预制,通过专门的模具预制好电缆沟槽,且方便储存,不受季节限制,随时可以拆卸更换。
(8)不吸湿、不霉变、耐寒、耐高温、耐酸耐碱、阻燃、不开裂,特别适合地下和潮湿环境中使用;强度高、韧性好、弹性强、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。
以上所述,仅为发明的较佳实施例而已,并非用于限定发明的保护范围,凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种L型复合电缆沟槽组件,其特征在于:
所述L型复合电缆沟槽组件包括主体(1)和侧板(2)两大部分;
其中,主体(1)整体呈L型,包括位于底部的水平部(13),位于上部的垂直部(11),以及连接水平部(13)和垂直部(11)的圆弧部(12);
为了安装侧板(2),在主体(1)的垂直部(11)和圆弧部(12)的侧面形成一个凹陷的平台(14);
在水平部(13)上设置4个T型孔(15),在圆弧部(12)上设置2个T型孔(15),一共6个T型孔(15);
垂直部(11)侧面的加强筋之间的交叉部分预留有安装孔,使用螺栓将侧板(2)安装于平台(14)内;
主体(1)采用注塑方式形成,材料为普通长玻纤增强共聚型聚丙烯K8003;
侧板(2)为三层结构,通过三层共挤技术挤出成型,其中上下表层选用共聚型聚丙烯K8003,中间层选用黑色电瓶壳回收破碎料;
在6个T型孔(15)内设置膨胀螺栓,将主体(1)与地面固定;
主体(1)尺寸为970mm×600mm×730mm,水平部(13)的厚度为80mm,垂直部(11)的厚度为60mm;
6个T型孔(15)的直径为上部直径40mm、下部直径18mm的T型孔,其中下部直径的孔高为50mm;
凹陷的平台(14)的尺寸为高633mm,宽度为20mm。
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