CN111441266A - 涵管构件、涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道 - Google Patents

涵管构件、涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道 Download PDF

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CN111441266A CN202010256264.9A CN202010256264A CN111441266A CN 111441266 A CN111441266 A CN 111441266A CN 202010256264 A CN202010256264 A CN 202010256264A CN 111441266 A CN111441266 A CN 111441266A
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罗庆君
张建庭
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Hebei Hengrui Composite Material Co ltd
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    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F5/00Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means
    • E01F5/005Culverts ; Head-structures for culverts, or for drainage-conduit outlets in slopes

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Abstract

本公开提供了一种涵管构件,涵管构件由SMC复合材料经模压工艺一体制成,包括:构件本体,构件本体具有纵向,与纵向正交的截面呈弧状,构件本体于纵向交替布置有多道隆起和凹槽;前连接凸缘,布置于构件本体的纵向前端且向外突出;后连接凸缘,布置于构件本体的纵向后端且向外突出;左侧连接凸缘,布置于构件本体的左侧且向外突出;右侧连接凸缘,布置于构件本体的右侧且向外突出;以及加强筋,布置于构件本体的外弧表面,设置于相邻的隆起之间,与相邻的隆起连接,以及各隆起之间于周向设置多个加强筋。本公开还提供了一种涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道。

Description

涵管构件、涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道
技术领域
本公开涉及公路、铁路、港口、工厂、矿山、涵桥或隧道等的给排 水管道和交通通道等领域,尤其涉及一种可以在上述领域中使用的涵管 构件、涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道。
背景技术
目前国内涵洞通道通常采用钢筋混凝土结构,但是钢筋混凝土结构 存在生产周期长、运输成本高、施工周期长、使用寿命较短、安全隐患 较多等技术问题。
近年来,也有采用钢板制成的波纹钢板结构,来替代部分钢筋混凝 土结构并用于涵洞通道、拼接管道、旧桥修复、隧道加固、综合管廊等 工程。相比于钢筋混凝土结构,虽然波纹钢板结构提高了性能、降低了 成本,但是其抗化学腐蚀性能相对较差,需要防腐处理,且其防腐蚀性 能有一定局限性,现场涂刷防腐涂料,造成环境污染,防腐层的表面硬度差,表面经摩擦后,防腐层脱落,表面腐蚀性变差,降低涵管寿命。而 且由于波纹钢板采用冲压工艺,成型工艺精度低,并且在运输和安装过 程中易变形,造成安装施工困难、施工后的密封性差,易造成工程渗水 损坏地基,而且波纹钢板变形后易造成安装后的圆形管道无法同心,造 成工程安全性隐患。
中国专利公开CN110387834A公开了一种波纹涵管加强结构及施工 方法,在该专利公开中,将多个加强筋等距分布在波纹涵管内壁的波纹 槽内,加强筋通过连接件与波纹涵管的管壁连接固定。在专利公开中, 需要在波纹涵管中单独加设加强筋并且加强筋位于波纹涵管内壁,因此 存在安装工序繁琐且对使用造成不便等问题。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少之一,本公开提供了以下技术方案。
根据本公开的一个方面,一种涵管构件,所述涵管构件由SMC 复合材料经模压工艺一体制成,包括:
构件本体,所述构件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面呈弧 状,所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆起和凹槽;
前连接凸缘,布置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;
后连接凸缘,布置于所述构件本体的纵向后端且向外突出;
左侧连接凸缘,布置于所述构件本体的左侧且向外突出;
右侧连接凸缘,布置于所述构件本体的右侧且向外突出;以及
加强筋,布置于所述构件本体的外弧表面,设置于相邻的隆起之 间,与相邻的隆起连接,以及各隆起之间于周向设置多个加强筋。
根据该技术方案的涵管构件,一个涵管构件的左侧连接凸缘与另 一涵管构件的右侧连接凸缘能够被连接以组装成周向封闭的筒形涵管 单元,并且一个筒形涵管单元中的涵管构件的前连接凸缘和另一筒形 涵管单元中的涵管构件的后连接凸缘能够被连接以组装成在纵向方向 延伸的筒形涵管。该涵管构件由SMC复合材料制成,由该材料制成的 上述涵管构件可以满足强度要求,并且可以消除钢波纹管中存在的不 利之处。通过将增设加强筋,可以有效地增强涵管构件以及所形成的 涵管在纵向上的支撑强度。同时,涵管构件一体成型,包括加强筋也 被一体成型,这样可以避免在安装后期为了增强在纵向上的强度而人 为安装加强筋,同时通过将加强筋设置在外表面,也可以有效地避免 在使用过程中对经过涵管内部的流体产生阻碍。
根据本公开的至少一个实施方式,各所述加强筋与各所述隆起正 交。
根据本公开的至少一个实施方式,所述加强筋包括与所述多道隆 起和凹槽的交替布置方向成预定角度布置的多道加强筋,其中所述预 定角度大于0°且小于90°。
各隆起之间的加强筋于纵向连续布置,或者间隔开布置。
通过上述加强筋的设置方式,可以有效地增强至少加强筋所设方 向的涵管构件、涵管组件和涵管的强度。
根据本公开的至少一个实施方式,所述隆起在所述纵向中的截面 形状为半圆形、或半圆形的一部分,所述凹槽在所述纵向中的截面形 状为半圆形、或半圆形的一部分;或者所述隆起与凹槽在所述纵向中 的截面形状为正弦曲线形状。
在该技术方案中,由于本公开的涵管构件通过SMC材料模压而成, 因此在模压工艺之后需要进行脱模处理,通过将隆起和凹槽设置成上 述形状,可以有效地进行脱模。
根据本公开的至少一个实施方式,所述前连接凸缘包括突出沿, 所述突出沿布置在所述前连接凸缘的外侧面,以便在涵管构件沿纵向 连接时,后一个涵管构件的前连接凸缘的突出沿搭接在前一个涵管构 件的后连接凸缘上。
该突出沿可以在前连接凸缘的在整个外侧面上连续设置,以便当 涵管构件前后连接时,可以利用上述突出沿增强相互之间的连接强度 并且也可以增强密封效果。优选地,该突出沿可以非连续设置,从而 提供更好的挠性,以便于安装。
根据本公开的至少一个实施方式,还包括前连接凸缘加强筋和后 连接凸缘加强筋,所述前连接凸缘加强筋与所述前连接凸缘的背侧面 以及与所述构件本体的外弧表面相交,所述后连接凸缘加强筋与所述 后连接凸缘的背侧面以及与所述构件本体的外弧表面相交。
根据本公开的至少一个实施方式,还包括左侧连接凸缘加强筋和 右侧连接凸缘加强筋,所述左侧连接凸缘加强筋与所述左侧连接凸缘 的内侧面以及与所述构件本体的外弧表面相交,以及所述右侧连接凸 缘加强筋与所述右侧连接凸缘的内侧面以及与所述构件本体的外弧表 面相交。
通过连接凸缘加强筋的设置,可以有效地增强连接凸缘在相应方 向中的强度。
根据本公开的至少一个实施方式,所述前连接凸缘和后连接凸缘 上设有安装孔,其中,在所述前连接凸缘和后连接凸缘的周向,所述 安装孔等间隔布置。
通过安装孔的等角度布置,可以在前后连接凸缘连接时在周向错 开一定的角度,从而避免左右侧连接凸缘位于一条直线上,这样可以 增强涵管在周向上的强度以及有效避免纵向的接缝连续,减小纵向不 利的应力影响,并且在安装过程中也可以保证即便错开预定角度也容 易实现安装孔对准,而不影响安装。
根据本公开的至少一个实施方式,模压形成涵管构件的SMC复合 材料至少包括连续玻璃纤维上层和连续玻璃纤维下层,其中所述连续 玻璃纤维上层由沿着所述纵向取向的玻璃纤维长纤维束组成,所述连 续玻璃纤维下层由与所述纵向相交方向的玻璃纤维长纤维束组成。
通过两层连续玻璃纤维的铺设,可以有效地增强涵管在纵向及与 纵向相交方向上的整体强度。
根据本公开的另一方面,一种筒形涵管组件,包括如上所述的涵 管构件,将两个以上的涵管构件中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与 另一涵管构件的右侧连接凸缘连接,组装成周向封闭的筒形涵管组件。
根据本公开的至少一个实施方式,所述涵管构件的数量为N个, 其中N≥2,每个涵管构件的弧状截面的弧度为360°/N,N个涵管构件 中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与另一涵管构件的右侧连接凸缘连 接组装成周向封闭的筒形涵管组件。
根据本公开的又一方面,一种筒形涵管,由如上所述的筒形涵管 组件于纵向依次连接构成。
根据本公开的至少一个实施方式,一个筒形涵管组件与另一筒形 涵管组件在周向上错开预定角度连接以组装成筒形涵管。
根据该技术方案,避免左右侧连接凸缘位于一条直线上,这样可 以增强涵管在周向上的强度。
根据本公开的再一方面,一种涵道构件,所述涵道构件由SMC 复合材料经模压工艺一体制成,包括:
构件本体,所述构件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面选自 弧状、平板状或其组合,所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆 起和凹槽;
前连接凸缘,设置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;
后连接凸缘,设置于所述构件本体的纵向后端且向外突出;
左侧连接凸缘和/或右侧连接凸缘,左侧连接凸缘布置于所述构件 本体的左侧且向外突出,右侧连接凸缘布置于所述构件本体的右侧且 向外突出;以及
加强筋,于所述构件本体的外弧表面,设置在相邻的隆起之间的 凹槽中,与相邻的隆起连接,
其中,各隆起之间与周向设置多个加强筋。
根据本公开的至少一个实施方式,各所述加强筋与各所述隆起正 交。
根据本公开的至少一个实施方式,各隆起之间的加强筋于纵向连 续布置,或者间隔开布置。
根据本公开的至少一个实施方式,所述隆起在所述纵向中的截面 形状为半圆形、或半圆形的一部分,所述凹槽在所述纵向中的截面形 状为半圆形、或半圆形的一部分;或者所述隆起与凹槽在所述纵向中 的截面形状为正弦曲线形状。
根据本公开的至少一个实施方式,所述前连接凸缘包括突出沿, 所述突出沿布置在所述前连接凸缘的外侧面,以便在涵管构件沿纵向 连接时,后一个涵管构件的前连接凸缘的突出沿搭接在前一个涵管构 件的后连接凸缘上。
根据本公开的至少一个实施方式,还包括前连接凸缘加强筋和后 连接凸缘加强筋,
所述前连接凸缘加强筋与所述前连接凸缘的背侧面以及与所述构 件本体的外弧表面相交,
所述后连接凸缘加强筋与所述后连接凸缘的背侧面以及与所述构 件本体的外弧表面相交。
根据本公开的至少一个实施方式,所述前连接凸缘和后连接凸缘 上设有安装孔,其中,沿着所述前连接凸缘和后连接凸缘的与所述纵 向垂直的截面,所述安装孔等距布置。
根据本公开的至少一个实施方式,模压形成涵管构件的SMC复合 材料至少包括连续玻璃纤维上层和连续玻璃纤维下层,其中所述连续 玻璃纤维上层由沿着所述纵向取向的玻璃纤维长纤维束组成,所述连 续玻璃纤维下层由与所述纵向相交方向的玻璃纤维长纤维束组成。
根据本公开的再一方面,一种涵道组件,包括两个以上如上所述 的涵道构件,两个以上的涵道构件中的至少一部分涵道构件包括:左 侧连接凸缘,布置于所述构件本体的左侧且向外突出;和/或右侧连接 凸缘,布置于所述构件本体的右侧且向外突出,两个以上的涵道构件 中的一个涵道构件的左侧连接凸缘与另一涵道构件的右侧连接凸缘能 够被连接以组装成截面呈预定形状的涵道组件。
根据本公开的再一方面,一种涵道,由如上所述的涵道组件于纵 向依次连接构成。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本 公开的原理,其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解,并且 附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的示意图。
图2示出了根据本公开一个实施方式的凹槽与隆起剖面形状示意图。
图3示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的示意图。
图4示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的示意图。
图5示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的堆叠示意图。
图6示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的堆叠示意图。
图7示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的示意图。
图8示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的加强筋的示意图。
图9示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的加强筋的示意图。
图10示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的加强筋的示意图。
图11示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的加强筋的示意图。
图12示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的加强筋的示意图。
图13示出了根据本公开一个实施方式的涵管构件的连接示意图。
图14示出了根据本公开一个实施方式的涵管的示意图。
图15示出了根据本公开一个实施方式的涵管的示意图。
图16示出了根据本公开一个实施方式的涵管的示意图。
图17示出了根据本公开一个实施方式的涵管的示意图。
图18示出了根据本公开一个实施方式的涵管组件错开连接的示意图。
图19示出了根据本公开一个实施方式的涵道的示意图。
附图标记说明:
100 涵管构件
110 构件本体
111 隆起
112 凹槽
121 连接凸缘
122 连接凸缘
131 左侧连接凸缘
132 右侧连接凸缘
140 加强筋
150 第一支撑筋
160 第二支撑筋
170 连接凸缘加强筋
180 连接凸缘加强筋
190 安装孔
200 固定件
201 连接螺栓
202 连接螺母
203 连接垫片
300 涵管组件
500 筒形涵管
600 涵道
1211 突出沿
1301 密封线。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解 的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本公开 的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本公 开相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施方式及实施方 式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明 本公开的技术方案。
除非另有说明,否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供 可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特 征。因此,除非另有说明,否则在不脱离本公开的技术构思的情况下, 各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变 得清晰。如此,除非说明,否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或 表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共 性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外, 在附图中,为了清楚和/或描述性的目的,可以夸大部件的尺寸和相对尺 寸。当可以不同地实施示例性实施例时,可以以不同于所描述的顺序来 执行具体的工艺顺序。例如,可以基本同时执行或者以与所描述的顺序 相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外,同样的附图标记表示同样 的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到” 另一部件时,该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结 合到所述另一部件,或者可以存在中间部件。然而,当部件被称作“直接 在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时,不存在中 间部件。为此,术语“连接”可以指物理连接、电气连接等,并且具有或 不具有中间部件。
为了描述性目的,本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、 “在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧 (例如,如在“侧壁”中)”等的空间相对术语,从而来描述如附图中示出的 一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外,空间相 对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如,如 果附图中的设备被翻转,则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下” 的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此,示例性术 语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外,设备可被另外 定位(例如,旋转90度或者在其它方位处),如此,相应地解释这里使用 的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的,而不意图是限制性 的。如这里所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一个 (种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外,当在本说明书中使用 术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时,说明存在所陈述的特征、整 体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组,但不排除存在或附加一个 或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还 要注意的是,如这里使用的,术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被 用作近似术语而不用作程度术语,如此,它们被用来解释本领域普通技 术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
SMC复合材料是Sheet Molding Compounds的简称,即片状模塑 料复合材料,是使用树脂糊、短切玻璃纤维和/或连续玻璃纤维复合后 成为片材,在模具内经过高温高压模压成所需制品。
下面,将参照附图对本公开的涵管构件100进行描述。
图1示出了涵管构件100的立体图。涵管构件100由SMC复合材 料经模压工艺一体制成。
涵管构件100包括构件本体110、前连接凸缘121、后连接凸缘 122、左侧连接凸缘131、右侧连接凸缘132和加强筋140。上述各个 部分可以通过SMC复合材料经模压工艺一体制成。
构件本体110具有纵向(如1中所示的X方向),并且与纵向正 交的截面呈弧状或大致弧状。
一个涵管构件的左侧连接凸缘131与另一涵管构件的右侧连接凸 缘132能够被连接以组装成周向封闭的筒形涵管组件,并且一个筒形 涵管单元中的涵管构件的前连接凸缘121和另一筒形涵管单元中的涵 管构件的后连接凸缘122能够被连接以组装成在纵向延伸的筒形涵管。
在构件本体110的外表面(外弧表面)上交替布置有多道隆起111 和凹槽112,其中此处说明的外表面(外弧表面)是指:当形成周向 封闭的筒形涵管组件时,相对于筒形涵管组件的内壁面,筒形涵管组 件的另一壁面,例如图1中所示出的壁面。多道隆起111和凹槽112 在纵向中交替布置。在图1中,为了简洁起见,并未将全部的凹槽与 隆起以附图标记示出。多个凹槽112与多个隆起111可以在构件本体 的周向中延伸。
例如如图2所示,隆起111在纵向中的截面形状为半圆形、或半 圆形的一部分,凹槽112在纵向中的截面形状为半圆形、或半圆形的 一部分。此外,隆起111与凹槽112在纵向中的截面形状也可以为正 弦曲线形状。这样通过SMC复合材料模压形成涵管构件100后,可以 便于所形成的涵管构件100从模具脱离。
下面对本公开中的前连接凸缘121、后连接凸缘122、左侧连接凸 缘131、右侧连接凸缘132进行详细的描述,本文中描述的连接凸缘 为用于安装的法兰。当沿着纵向(X方向),从图1的左侧向右侧进行 观察时,前连接凸缘121为位于前侧的连接凸缘,后连接凸缘122为 位于后侧的连接凸缘,左侧连接凸缘131为位于左侧的连接凸缘,而 右侧连接凸缘132为位于右侧的连接凸缘。
前连接凸缘121和后连接凸缘122设置在构件本体110的纵向的 两侧。前连接凸缘121和后连接凸缘122向外突出而形成为连接法兰, 前连接凸缘121和后连接凸缘122在构件本体110的周向方向中延伸。 左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132设置在构件本体110的周向方 向的两侧。左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132向外突出而形成为 连接法兰。其中,此处的向外突出是在远离筒形涵管组件的内壁面的 方向中进行延伸突出。
加强筋140布置于构件本体110的外弧表面,设置在相邻的隆起 111之间,也就是设置在凹槽112中,与相邻的隆起111连接,并且在 各隆起之间于周向设置多个加强筋140。
如图1所示,各加强筋140与各隆起111正交,并且位于两个相 邻的隆起111之间的凹槽112中。加强筋140的高度可以小于隆起111 的高度,也可以等于隆起111的高度。这样,在图1中,各个加强筋 140形成了多道加强筋,并且在图1中,每道加强筋均布置在相邻隆起111的凹槽112中,这样相对于每个凹槽或隆起而言,每道加强筋 为连续布置。
通过设置纵向的连接筋,这样可以通过加强筋的作用进一步提高 涵管构件在纵向的支撑强度和稳定性。
另外,在一个实施例中,涵管构件100前连接凸缘121还包括突 出沿1211,突出沿1211布置在前连接凸缘121的外侧面并且沿纵向 延伸,以便在涵管构件100沿纵向连接时,后一个涵管构件的前连接 凸缘121的突出沿1211搭接在前一个涵管构件的后连接凸缘122上。 本领域的技术人员应当理解,虽然以前连接凸缘121为例进行了说明, 但是其也可以设置在后连接凸缘122上且前连接凸缘121不设置。另 外,虽然在图中示出了突出沿1211连续地布置在前连接凸缘121的外 侧面,但是也可以采用其它设置方式,该突出沿1211可以非连续设置, 从而提供更好的挠性,以便于安装。
图3示出了涵管构件100的立体图,图4为朝向前连接凸缘观察 所得到的侧视图。图3与图4所示的实施方式与之前实施方式的区别 主要在于,在前连接凸缘121处设置突出沿1211。
突出沿1211设置在远离构件本体110的背侧面的前连接凸缘121 的一侧处,并且该突出沿1211朝向远离构件本体110的方向延伸。另 外,突出沿1211可以沿着图3和图4所示构件的周向方向中的前连接 凸缘121的整个长度延伸。未设置突出沿的后连接凸缘122的高度小 于前连接凸缘121的高度,其中该高度为在构件本体的内侧面与外侧 面连线方向的高度,为了便于理解,在图4中示意性地示出了前连接 凸缘121的中间位置处的高度D。这样,当两个构件在纵向中连接时, 前连接凸缘121的突出沿1211可以搭在后连接凸缘122的顶侧面上, 其中该顶侧面是指与构件本体的内侧面位置处的后连接凸缘侧面(底 侧面)相对的侧面。这样,通过该突出沿的设置可以增强纵向连接的 两个构件之间的密封效果,并且还可以提高安装的方便性。
如图1所示,涵管构件100包括前连接凸缘加强筋和后连接凸缘 加强筋170,前连接凸缘加强筋与前连接凸缘121的背侧面与构件本 体110的外弧表面相交,后连接凸缘加强筋与后连接凸缘122的背侧 面以及与构件本体110的外弧表面相交。前连接凸缘加强筋和后连接 凸缘加强筋170用于加强前连接凸缘121和后连接凸缘122的结构。
前连接凸缘加强筋和后连接凸缘加强筋170沿着构件本体110的 周向设置多个,并且在构件本体110的纵向中延伸,也就是说前连接 凸缘加强筋和后连接凸缘加强筋170的长度方向可以位于构件本体的 纵向中。前连接凸缘加强筋和后连接凸缘加强筋170的高度等于或小 于前连接凸缘121和后连接凸缘122的高度。
涵管构件100包括左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘加强筋 180,左侧连接凸缘加强筋与左侧连接凸缘的内侧面以及与构件本体的 外弧表面相交,以及右侧连接凸缘加强筋与右侧连接凸缘的内侧面以 及与构件本体的外弧表面相交。左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘 加强筋180用于加强左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132的结构, 并且左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘加强筋180设置至左侧连接 凸缘131和右侧连接凸缘132与构件本体110。
左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘加强筋180沿着构件本体 110的纵向设置多个,并且在构件本体110的周向中延伸,也就是说 左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘加强筋180的长度方向可以位于 构件本体110周向中。左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘加强筋180 的高度可以等于或小于左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132的高度, 用于加强构件本体的左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132的结构强 度。左侧连接凸缘加强筋和右侧连接凸缘加强筋180可以与构件本体 110的凹槽112相接,也可以与构件本体110的隆起111相接。
前连接凸缘121和后连接凸缘122上设有安装孔190,其中,安 装孔190在前连接凸缘121和后连接凸缘122的与纵向垂直的截面中 等角度布置,即在前连接凸缘121和后连接凸缘122的周向,安装孔 190等间隔布置。
图4所示的涵管构件100的弧度为120°,两个相邻的安装孔190 之间的角度θ1可以设置为7.5°,但是本领域的技术人员应当理解,该 安装孔的角度也可以设置为15°等。而涵管构件100的最外侧的安装 孔190与涵管构件100的边缘之间的角度θ2为两个相邻的安装孔190 之间的角度θ1的1/2,例如当θ1为7.5°时,θ2为3.75°,当θ1为15°时, θ2为7.5°。
通过上述角度的设置,当两个涵管构件100周向连接时,一个涵 管构件的最外侧安装孔与另一个涵管构件的相应的最外侧的安装孔之 间所形成的角度为θ1。当在纵向上连接两个涵管构件100时,两个涵 管构件100可以在周向上错开预定角度进行连接,例如当θ1为7.5°时, 错开的预定角度可以为7.5°或其的倍数。
如上所述,涵管构件100由SMC复合材料模压制成,模压形成涵 管构件的SMC复合材料中至少包括连续玻璃纤维上层和连续玻璃纤 维下层,其中连续玻璃纤维上层由沿着纵向取向的玻璃纤维长纤维束 组成,连续玻璃纤维下层由与纵向相交方向的玻璃纤维长纤维束组成。
在本公开中,在纵向和与纵向相交方向中,在两个方向中铺设连 续玻璃纤维,从而涵管构件100的外表面部分可以主要由沿纵向铺设 的玻璃纤维长纤维束形成,而外表面的下面的部分可以主要由沿纵向 相交方向铺设的玻璃纤维长纤维束形成。这样,可以使得涵管构件的 强度更有效增加。
需要说明的是,在此描述的连续玻璃纤维是指较长的玻璃纤维。 通过拉丝工艺形成连续玻璃纤维,生产时通常在拉丝机中缠绕几十分 钟。与连续玻璃纤维相对的技术术语是“短切玻璃纤维”,即,将连续 玻璃纤维切割成例如几厘米长的短纤维使用。传统的SMC片材中仅提 供短切玻璃纤维层,短切玻璃纤维容易流动,容易与复合材料中的塑料 组分充分混合,提供均匀的增强作用。
此外,本公开中所使用的连续玻璃纤维也不同于“玻璃纤维网格布”, 连续玻纤可以用于加捻或者无捻织造玻璃纤维布,玻璃纤维网格布本身 具有极其突出的强度,因而可能针对产品局部提供良好的特殊增强作用。 但是,玻璃纤维网格布中的纤维彼此牵连约束,流动性很差,分散性能 显著降低,甚至不能分散,在模压工艺中会带来不利影响,特别是模具 中沟槽结构较多的产品中难以针对沟槽对应结构提供增强。而在本公开 中的连续玻璃纤维中的纤维是未经过编织的,也就是说,该连续长度的 玻璃纤维总体来说是彼此相对独立的。由于各连续玻纤之间缺少约束, 因而,相比于玻璃纤维网格布具备极佳的移动性,同时,不易对相邻短 切纤维层中的短切纤维的移动构成阻挡。连续纤维容易在模压过程中进 入模具中平行设置的沟槽内,也相对容易以弯曲的姿态进入较小的模具 腔室。利用增加的连续玻璃纤维层,使得本涵管构件相比于传统SMC工 艺的产品强度得到提高。而且连续玻璃纤维层的玻璃纤维长丝能够有效 进入模腔沟槽,特别是与纤维平行设置的沟槽,使得模压产品的各个突 壁部得到有效增强。
涵管构件100包括分别设置在前连接凸缘121和后连接凸缘122 的位置处的两个或多个第一支撑筋150,第一支撑筋150与前连接凸 缘121和后连接凸缘122与构件本体110相接,并且与前连接凸缘121 和后连接凸缘122与构件本体110一体成型。
其中,两个或多个第一支撑筋150可以沿着构件本体110的周向 方向排列,并且在构件本体110的纵向X中延伸。
第一支撑筋150的高度高于前连接凸缘121和后连接凸缘122的 高度,并且第一支撑筋150的上表面为平面。
图5示出了两个涵管构件100叠放的示意图。如图5所示,在两 个弧形的涵管构件100叠放在一起时,靠近弧形顶部的第一支撑筋150 的高度大于远离弧形顶部的第一支撑筋150的高度,通过这样的设置, 当弧形构件叠放在一起时,下侧涵管构件100的第一支撑筋150可以 抵靠在上侧涵管构件100的内侧面上,从而可以有效地保持上侧涵管 构件100的弧形形状。上述的高度的方向是指涵管构件100的叠放方 向。
涵管构件100包括分别设置在左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘 132的位置处的两个或多个第二支撑筋160,第二支撑筋160与左侧连 接凸缘131和右侧连接凸缘132与构件本体110相接,当两个涵管构 件堆叠时,下侧的涵管构件的第二支撑筋160用于支撑上部的涵管构 件的左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132。两个或多个第二支撑筋 160沿着构件本体110的纵向X排列,并且在构件本体110的周向方 向中延伸。
第二支撑筋160的高度高于左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘 132的高度,并且第二支撑筋160的上表面可以为平面,即第二支撑 筋160远离左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132的一侧为平面。其 中,左侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132的高度的方向是指叠放方 向,也就是说,在叠放方向中,第二支撑筋160的高度高于左侧连接 凸缘131和右侧连接凸缘132的高度。
如图6所示,在第二支撑筋160的高度高于左侧连接凸缘131和 右侧连接凸缘132的情况下,在两个涵管构件100堆叠时,下侧涵管 构件100的第二支撑筋160可以抵靠至上侧涵管构件100的左侧连接 凸缘131和右侧连接凸缘132,从而通过下侧的涵管构件100来对上 侧的涵管构件100进行支撑。
图7示出了根据构件本体的内侧面,如图7所示,构件本体110 的内侧面由多个凹槽与多个隆起形成,内侧面的多个凹槽与多个隆起 沿构件本体的纵向交替布置。根据本公开的一个可选实施方式,内侧 面可以设置为平面状。另外,如图7所示,密封线1301可以布置至左 侧连接凸缘131和右侧连接凸缘132的外侧面并且从左侧连接凸缘 131和右侧连接凸缘的外侧面凸出。
在上面的附图及描述中,隆起之间的加强筋于纵向连续布置。但 是在本申请中也可以采用其它布置方式。
图8至图13示出了加强筋布置方向的示意图。
如图8所示,各隆起之间的加强筋在纵向中非连续布置,而是间 隔布置。连续布置是指对于每道加强筋,在每个凹槽中均有布置。间 隔布置是指,对于每道加强筋,并非在每个凹槽中均有布置,而是间 隔开一个或多个凹槽来进行布置,在图8中示出了间隔开一个凹槽进 行布置。加强筋140布置于构件本体110的外弧表面,设置在相邻的 隆起111之间的凹槽112中,与相邻的隆起111连接,并且在各隆起 之间于周向设置多个加强筋140。此外,在图8中所设置的加强筋均 分离开。图8所示的加强筋布置沿着纵向,这样可以加强涵管构件100 在纵向上的强度。
图9示出了各隆起之间的加强筋的设置方向与纵向成一定角度。 加强筋140布置于构件本体110的外弧表面,设置在相邻的隆起111 之间的凹槽112中,与相邻的隆起111连接。通过这种布置方式,其 可以至少增强沿加强筋布置方向的涵管构件强度。在图9中,对于每 道加强筋,在每个凹槽中均有布置,但是其也可以间隔开一个或多个 凹槽来进行布置,此外加强筋也可以制成首尾相接的形式。
图10示出了加强筋布置的另一种形式。各隆起之间的加强筋的设 置方向与纵向成一定角度,并且每道加强筋成一定的弧度。加强筋140 布置于构件本体110的外弧表面,设置在相邻的隆起111之间的凹槽 112中,与相邻的隆起111连接。通过这种布置方式,其可以至少增 强沿加强筋布置方向的涵管构件强度。在图10中,对于每道加强筋, 在每个凹槽中均有布置,但是其也可以间隔开一个或多个凹槽来进行 布置。需要注意的是,虽然在图10中以圆弧的形式示出了加强筋的形 状,但是加强筋也可以为其它弧度的形式。
图11示出了加强筋布置的再一种形式。加强筋既包括沿纵向的加 强筋,也可包括与纵向成一定角度的加强筋。加强筋140布置于构件 本体110的外弧表面,设置在相邻的隆起111之间的凹槽112中,与 相邻的隆起111连接。通过这种布置方式,其可以至少增强沿加强筋 布置方向的涵管构件强度。在图11中,对于每道加强筋,在每个凹槽 中均有布置,但是其也可以间隔开一个或多个凹槽来进行布置。
图12示出了加强筋布置的又一种形式。加强筋既包括沿纵向的加 强筋,也可包括与纵向成一定角度且为弧状的加强筋。加强筋140布 置于构件本体110的外弧表面,设置在相邻的隆起111之间的凹槽112 中,与相邻的隆起111连接。通过这种布置方式,其可以至少增强沿 加强筋布置方向的涵管构件强度。在图12中,对于每道加强筋,在每 个凹槽中均有布置,但是其也可以间隔开一个或多个凹槽来进行布置。
本公开还提供了一种筒形涵管组件300,包括如上所述的涵管构 件,将两个以上的涵管构件中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与另一 涵管构件的右侧连接凸缘连接,组装成周向封闭的筒形涵管组件。
图13示出了通过三个涵管构件来构成涵管组件300的示例剖面图。
可以包括上述形式的涵管构件100和固定件200。为了构成涵管 组件300,固定件200用于将弧形的涵管构件100的左侧连接凸缘131 和右侧连接凸缘132连接至一起,其中,固定件可以包括连接螺栓201、 连接螺母202及连接垫片203。并且连接螺栓201穿过左侧连接凸缘 131和右侧连接凸缘132的安装孔。最终组装成周向封闭的筒形涵管 组件。
本领域的技术人员应当理解,也可以采用两个涵管构件构成涵管 组件300,当然在所需涵管的直径较大的情况下,可以采用多于三个 涵管构件来构成涵管组件300,例如图14至图17所示,图14至图17 分别示出了通过两个、五个、六个和十个涵管构件来形成涵管组件300 的情况。
在所构成的涵管组件300中,涵管构件的数量为N个,其中N≥2, 每个涵管构件的弧状截面的弧度为360°/N,N个涵管构件中的一个涵 管构件的左侧连接凸缘与另一涵管构件的右侧连接凸缘连接组装成周 向封闭的筒形涵管组件300。
根据本公开,还提供了一种筒形涵管500,该筒形涵管由上述的 筒形涵管组件300于纵向依次连接构成。可选地,一个筒形涵管组件 300与另一筒形涵管组件300在周向上错开预定角度连接以组装成筒 形涵管500。例如如图18所示,当纵向依次连接时,前后组件在周向 错开角度θ进行连接,这样可以增强涵管在周向方向上的支撑强度并 避免具有撕裂效果的应力在管道的纵向集中和传递。
并且,在上面描述中,两个相邻的安装孔190之间的角度为θ1, 涵管构件100的最外侧的安装孔190与涵管构件100的边缘之间的角 度θ2为两个相邻的安装孔190之间的角度θ1的1/2。这样当纵向连接 时,前后两个组件可以错开的角度θ可以等于安装孔之间的角度θ1或 者其倍数。
根据本公开的涵管构件及涵管采用高性能SMC复合材料制作成 波纹板形状,并用于涵洞通道等领域,主要有以下几个优点。
产品结构可设计性强,产品表面设置了纵向的加强筋,模压过程 中可使用定向增强的连续玻纤片材,产品强度高,稳定性好,工程抗 震级别高,由于加强筋和波纹构造,可有效抵御工程受压变形以及不 均匀沉降。
根据本公开的另一实施方式,还提供了一种涵道构件,所述涵道 构件由SMC复合材料经模压工艺一体制成,包括:构件本体,所述构 件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面选自弧状、平板状或其组合, 所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆起和凹槽;前连接凸缘, 设置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;后连接凸缘,设置于所 述构件本体的纵向后端且向外突出;加强筋,于所述构件本体的外弧 表面,设置在相邻的隆起之间的凹槽中,与相邻的隆起连接,其中, 各隆起之间与周向设置多个加强筋。
其中该涵道构件中与上述涵管构件的区别在于,由于需要形成涵 道,因此形成其的构件包括形成预定截面形状的涵道所需形状的涵道 构件,例如可以包括弧状的、平板状的及其组合的等。另外,根据实 际需要,前连接凸缘、后连接凸缘、左侧连接凸缘、右侧连接凸缘可 以根据实际情况来设置或不设置。
下面,为了简洁起见,仅对不同之处进行描述。
如图19所示,涵道600可以由弧形的涵道构件以及平面形的涵道 构件组装而成,除了形状的限制之外,每个涵道构件的布置方式可以 与上述的涵管构件相同,在此不再赘述。并且周向连接方式以及纵向 连接方式也可以相同。
本公开还提供了一种涵道组件,包括两个以上的所述的涵道构件,
本公开还提供了一种涵道,由上述涵道组件于纵向依次连接构成。
在本公开的技术方案中,SMC复合材料工艺由于在模压过程中有 较好的流动性,密封结构的边槽可以直接模压成型,精度在+0.1mm, 加上胶垫密封,可以达到滴水不漏的效果。
复合材料本身具有独特的耐腐蚀性,无需外层镀锌,刷防腐涂料 等进行防腐,在防腐性能方面相对现有钢质波纹管涵管技术有了质的 飞跃。
复合材料涵管采用模压工艺一体成型,模具制作时可以做到镜面 效果,模压后的产品表面也能达到镜面效果,从而减少摩擦力。SMC 复合材料管道表面硬度一般为巴氏硬度45-55,比钢管及水泥管道的表 面硬度低一些,但是钢管在输送液体介质时管道内部一般要求做防腐 涂层,无论是用焦油涂层还是用环氧树脂、沥青涂层,其表面硬度都 低于SMC复合材料管道。对于SMC复合材料涵管来讲,管道的内表 面非常的光滑,同时SMC复合材料极耐腐蚀,长期使用表面不结垢, 表面粗糙度长期使用无变化,所以管道的内壁的摩擦系数相对来讲较 小。通过与水泥砂浆衬钢管、环氧树脂和沥青涂层钢管及煤焦油搪瓷 涂层钢管的耐摩擦试验相比较,SMC复合材料涵管的磨损厚度明显小 于其他管道。
SMC复合材料涵管的工程造价和运输成本低,其工程造价远低于 钢筋混凝土成本,比波纹钢板结构成本低20%以上。
SMC复合材料涵管相比于钢制涵管生产能耗低,无需镀锌等防腐 工序,属于节能环保材质。
SMC复合材料涵管重量轻,密度为1.9g/cm3,仅为钢质的1/4, 运输过程中可堆叠,运输成本低。
SMC复合材料涵管重量轻、模压后的产品精度高,并且在运输和 存放过程中不易变形、相对于钢制涵管施工安装便捷。
SMC复合材料涵管产品尺寸精度高、不易变形,组装后的涵管尺 寸与设计尺寸一致性较好,不会因尺寸变形造成工程安全性隐患。
本公开中的涵管构件可以一体成型,由专用液压机采用专用钢质 模具,经高温高压一次性模压成型,采用钢质模具、专用液压机,模 块式生产,产品尺寸精确度高,可达+0.1mm,生产质量容易保证,生 产速度快,不需要绑扎钢筋,不需要养护期。
此外,本公开中的涵管构件的宽度可以大于1米,长度可以大于2 米,厚度大于6毫米,隆起的高度可以大于20毫米,隆起间距可以大于 100毫米等。
根据本公开的SMC复合材料涵管可以提供足够的强度,将通过下 面的方式来进行验证。
SMC复合材料涵管的受力分析
(一)计算参数:
汽车荷载等级:公路-Ⅰ级
环境类别:I类环境
SMC复合材料涵管的内径D=2000mm
SMC复合材料涵管的壁厚δ=8mm
隆起和凹槽的波长q=150mm
凹槽的高度(波高)h=50mm
填土深度H=500mm
SMC复合材料涵管长度L=20m
填土容重γ1=20kN/m3
SMC复合材料涵管容重γ2=20kN/m3
SMC复合材料涵管弹性模量E=16GPa
(二)荷载计算
1、恒载计算
填土垂直压力(土压力):
P1=γ1×H=20×500/1000=10kPa。
SMC复合材料涵管自重压力:
P2=γ2×t=20×5.0/1000=0.1kPa
故载荷PH=P1+P2=10+0.1=10.1kPa
2、活载计算
按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1条和第4.3.2条规定,计算采 用车辆荷载;当填土厚度大于或等于0.5m时,涵洞不考虑冲击力。
按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.4条规定:
计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时,车轮按其着地面积的 边缘向下作30度角分布。
参照《公路小桥涵设计示例》,
按规定计算荷载分布宽度a=2.055+2×0.5×tan30°=2.632m
计算荷载分布长度b=12.8+2×0.5×tan30°=13.377m
车辆荷载为550kN×2=1100kN
因此活载计算为:
PQ=(2×550)/(a×b)=1100/(2.632x13.377)=31.243kPa
3、荷载组合
按《公路桥涵设计通用规范》第4.1.6条进行作用效应组合
承载能力状态组合:
Pud=2×PH+2×PQ=2×10.1+2×31.243=82.686kPa
承载能力极限状态组合:
Pud=1.2×PH+1.2×PG=1.2×10.1+1.2×31.243=49.612kPa
正常使用极限状态组合:
短期组合Psd=PH+0.7PG=10.1+0.7×31.243=31.97kPa
长期组合Pld=PH+0.4PG=10.1+0.4×31.243=22.597kPa
(三)SMC复合材料涵管强度验算
1、波纹板允许应力[σ]
SMC复合材料最低弯曲强度为300MPa,没有屈服强度,安全系数 按4.0计算,其允许应力[σ]为:
[σ]=300/4=75MPa。
2、验算结果
按照国家技术标准《金属波纹管膨胀节通用技术条件》 (GBT12777-2008)中附录A.2中规定:
Figure BDA0002437441690000161
Figure BDA0002437441690000162
式1中:P为荷载作用(MPa);D=2000(mm);δ=8(mm);n为材 料层数为1;L=20000(mm);E=16000(MPa);Cwb为有效系数,取为 1.0;下标为C的相关参数如Lc、Dc等为加强套环的相关参数,本计算 不涉及。
对涵管需要的承载能力极限状态进行计算:
Figure BDA0002437441690000171
SMC复合材料涵管在安全系数按4.0计算的情况下,强度[σ]=75MPa。
10.37Mpa<75MPa,经强度验算,SMC复合材料涵管满足要求。
式2中:Kr为周向应力系数,取为1.02;q为波距(mm);Dm为 SMC复合材料涵管平均直径Dm=D+h+δ(mm);h为波高(mm);Acu 为单个波纹的金属横截面积的数值(mm2),Acu=δ(0.571q+2h)。
Figure BDA0002437441690000172
计算可以得知,8.76Mpa<75MPa,经强度验算,SMC复合材料涵管 满足要求。
3、强度验算结论
由以上计算可知,经对承载能力极限状态以及正常使用极限状态两 种情况下的强度进行验算,本公开的SMC复合材料涵管的强度满足要求。
综上,本公开至少包括如下概念。
概念1.一种涵管构件,所述涵管构件由SMC复合材料经模压工 艺一体制成,包括:
构件本体,所述构件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面呈弧 状,所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆起和凹槽;
前连接凸缘,布置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;
后连接凸缘,布置于所述构件本体的纵向后端且向外突出;
左侧连接凸缘,布置于所述构件本体的左侧且向外突出;
右侧连接凸缘,布置于所述构件本体的右侧且向外突出;以及
加强筋,布置于所述构件本体的外弧表面,设置于相邻的隆起之 间,与相邻的隆起连接,以及各隆起之间于周向设置多个加强筋。
概念2.如概念1所述的涵管构件,各所述加强筋与各所述隆起正 交。
概念3.如概念2所述的涵管构件,各隆起之间的加强筋于纵向连 续布置,或者间隔开布置。
概念4.如概念1所述的涵管构件,
所述隆起在所述纵向中的截面形状为半圆形、或半圆形的一部分, 所述凹槽在所述纵向中的截面形状为半圆形、或半圆形的一部分;或 者
所述隆起与凹槽在所述纵向中的截面形状为正弦曲线形状。
概念5.如概念1所述的涵管构件,所述前连接凸缘包括突出沿, 所述突出沿布置在所述前连接凸缘的外侧面,以便在涵管构件沿纵向 连接时,后一个涵管构件的前连接凸缘的突出沿搭接在前一个涵管构 件的后连接凸缘上。
概念6.如概念1所述的涵管构件,还包括前连接凸缘加强筋和后 连接凸缘加强筋,
所述前连接凸缘加强筋与所述前连接凸缘的背侧面以及与所述构 件本体的外弧表面相交,
所述后连接凸缘加强筋与所述后连接凸缘的背侧面以及与所述构 件本体的外弧表面相交。
概念7.如概念6所述的涵管构件,还包括左侧连接凸缘加强筋和 右侧连接凸缘加强筋,
所述左侧连接凸缘加强筋与所述左侧连接凸缘的内侧面以及与所 述构件本体的外弧表面相交,以及
所述右侧连接凸缘加强筋与所述右侧连接凸缘的内侧面以及与所 述构件本体的外弧表面相交。
概念8.如概念1所述的涵管构件,所述前连接凸缘和后连接凸缘 上设有安装孔,其中,在所述前连接凸缘和后连接凸缘的周向,所述 安装孔等间隔布置。
概念9.如概念1至8中任一项所述的涵管构件,模压形成涵管构 件的SMC复合材料至少包括连续玻璃纤维上层和连续玻璃纤维下层, 其中所述连续玻璃纤维上层由沿着所述纵向取向的玻璃纤维长纤维束 组成,所述连续玻璃纤维下层由与所述纵向相交方向的玻璃纤维长纤 维束组成。
概念10.一种筒形涵管组件,包括概念1至9中任一项所述的涵管 构件,将两个以上的涵管构件中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与另 一涵管构件的右侧连接凸缘连接,组装成周向封闭的筒形涵管组件。
概念11.如概念10所述的筒形涵管组件,所述涵管构件的数量为 N个,其中N≥2,每个涵管构件的弧状截面的弧度为360°/N,N个涵 管构件中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与另一涵管构件的右侧连接 凸缘连接组装成周向封闭的筒形涵管组件。
概念12.一种筒形涵管,由如概念10或11所述的筒形涵管组件于 纵向依次连接构成。
概念13.如概念12所述的筒形涵管,一个筒形涵管组件与另一筒 形涵管组件在周向上错开预定角度连接以组装成筒形涵管。
概念14.一种涵道构件,所述涵道构件由SMC复合材料经模压工 艺一体制成,包括:
构件本体,所述构件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面选自 弧状、平板状或其组合,所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆 起和凹槽;
前连接凸缘,设置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;
后连接凸缘,设置于所述构件本体的纵向后端且向外突出;
左侧连接凸缘和/或右侧连接凸缘,左侧连接凸缘布置于所述构件 本体的左侧且向外突出,右侧连接凸缘布置于所述构件本体的右侧且 向外突出;以及
加强筋,于所述构件本体的外弧表面,设置在相邻的隆起之间且 与相邻的隆起连接,
其中,各隆起之间于周向设置多个加强筋。
概念15.如概念14所述的涵道构件,各所述加强筋与各所述隆起 正交。
概念16.如概念15所述的涵道构件,各隆起之间的加强筋于纵向 连续布置,或者间隔开布置。
概念17.如概念14所述的涵道构件,
所述隆起在所述纵向中的截面形状为半圆形、或半圆形的一部分, 所述凹槽在所述纵向中的截面形状为半圆形、或半圆形的一部分;或 者
所述隆起与凹槽在所述纵向中的截面形状为正弦曲线形状。
概念18.如概念14所述的涵道构件,所述前连接凸缘包括突出沿, 所述突出沿布置在所述前连接凸缘的外侧面,以便在涵管构件沿纵向 连接时,后一个涵管构件的前连接凸缘的突出沿搭接在前一个涵管构 件的后连接凸缘上。
概念19.如概念14所述的涵道构件,还包括前连接凸缘加强筋和 后连接凸缘加强筋,
所述前连接凸缘加强筋与所述前连接凸缘的背侧面以及与所述构 件本体的外弧表面相交,
所述后连接凸缘加强筋与所述后连接凸缘的背侧面以及与所述构 件本体的外弧表面相交。
概念20.如概念14至19中任一项所述的涵道构件,模压形成涵管 构件的SMC复合材料至少包括连续玻璃纤维上层和连续玻璃纤维下 层,其中所述连续玻璃纤维上层由沿着所述纵向取向的玻璃纤维长纤 维束组成,所述连续玻璃纤维下层由与所述纵向相交方向的玻璃纤维 长纤维束组成。
概念21.一种涵道组件,包括两个以上的如概念14至20中任一项 所述的涵道构件,
两个以上的涵道构件中的至少一部分涵道构件包括:左侧连接凸 缘,布置于所述构件本体的左侧且向外突出;和/或右侧连接凸缘,布 置于所述构件本体的右侧且向外突出,
两个以上的涵道构件中的一个涵道构件的左侧连接凸缘与另一涵 道构件的右侧连接凸缘能够被连接以组装成截面呈预定形状的涵道组 件。
概念22.一种涵道,由如概念21所述的涵道组件于纵向依次连接 构成。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/ 方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/ 方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少 一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、 材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书 中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进 行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗 示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第 一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请 的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明 确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明 本公开,而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员 而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化 或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种涵管构件,其特征在于,所述涵管构件由SMC复合材料经模压工艺一体制成,包括:
构件本体,所述构件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面呈弧状,所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆起和凹槽;
前连接凸缘,布置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;
后连接凸缘,布置于所述构件本体的纵向后端且向外突出;
左侧连接凸缘,布置于所述构件本体的左侧且向外突出;
右侧连接凸缘,布置于所述构件本体的右侧且向外突出;以及
加强筋,布置于所述构件本体的外弧表面,设置于相邻的隆起之间,与相邻的隆起连接,以及各隆起之间于周向设置多个加强筋。
2.如权利要求1所述的涵管构件,其特征在于,所述前连接凸缘和后连接凸缘上设有安装孔,其中,在所述前连接凸缘和后连接凸缘的周向,所述安装孔等间隔布置。
3.如权利要求1或2所述的涵管构件,其特征在于,模压形成涵管构件的SMC复合材料至少包括连续玻璃纤维上层和连续玻璃纤维下层,其中所述连续玻璃纤维上层由沿着所述纵向取向的玻璃纤维长纤维束组成,所述连续玻璃纤维下层由与所述纵向相交方向的玻璃纤维长纤维束组成。
4.一种筒形涵管组件,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的涵管构件,将两个以上的涵管构件中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与另一涵管构件的右侧连接凸缘连接,组装成周向封闭的筒形涵管组件。
5.如权利要求4所述的筒形涵管组件,其特征在于,所述涵管构件的数量为N个,其中N≥2,每个涵管构件的弧状截面的弧度为360°/N,N个涵管构件中的一个涵管构件的左侧连接凸缘与另一涵管构件的右侧连接凸缘连接组装成周向封闭的筒形涵管组件。
6.一种筒形涵管,其特征在于,由如权利要求4或5所述的筒形涵管组件于纵向依次连接构成。
7.一种涵道构件,其特征在于,所述涵道构件由SMC复合材料经模压工艺一体制成,包括:
构件本体,所述构件本体具有纵向,与所述纵向正交的截面选自弧状、平板状或其组合,所述构件本体于所述纵向交替布置有多道隆起和凹槽;
前连接凸缘,设置于所述构件本体的纵向前端且向外突出;
后连接凸缘,设置于所述构件本体的纵向后端且向外突出;
左侧连接凸缘和/或右侧连接凸缘,左侧连接凸缘布置于所述构件本体的左侧且向外突出,右侧连接凸缘布置于所述构件本体的右侧且向外突出;以及
加强筋,于所述构件本体的外弧表面,设置在相邻的隆起之间且与相邻的隆起连接,
其中,各隆起之间于周向设置多个加强筋。
8.如权利要求7所述的涵道构件,其特征在于,各隆起之间的加强筋于纵向连续布置,或者间隔开布置。
9.一种涵道组件,其特征在于,包括两个以上的如权利要求7或8所述的涵道构件,
两个以上的涵道构件中的至少一部分涵道构件包括:左侧连接凸缘,布置于所述构件本体的左侧且向外突出;和/或右侧连接凸缘,布置于所述构件本体的右侧且向外突出,
两个以上的涵道构件中的一个涵道构件的左侧连接凸缘与另一涵道构件的右侧连接凸缘能够被连接以组装成截面呈预定形状的涵道组件。
10.一种涵道,其特征在于,由如权利要求9所述的涵道组件于纵向依次连接构成。
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