CN202834446U - 一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管 - Google Patents

一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管 Download PDF

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王磊
蒋天明
刘强
叶进峰
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Abstract

本实用新型公开一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，它是由七层结构组成，包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层、外保护层，所述的内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层、外保护层按照从里向外依次叠置。本实用新型拥有较强的压缩强度和韧度，较高的环向强度及轴向强度，具有高流通能力、高耐腐蚀性、长寿命、低成本、质量轻、安全可靠等特点。

Description

一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管
技术领域
本实用新型涉及玻璃钢顶管，尤其涉及一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管。
背景技术
玻璃钢顶管具有顶力小、顶进精度高、重量轻、耐腐蚀、内壁光滑摩阻系数小，可以比传统管材缩小管径、施工顶力小且不会出现顶死的现象(管道憎水)、寿命长等优点，应用越来越广泛。
虽然玻璃钢顶管在国内得到了较广泛的应用，但在其推广过程中也存在顶管性能不稳定的问题，特别是轴向压缩强度的指标，性能偏低且离散率较大，影响顶管施工的可靠性和高顶力条件下的应用。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种使用寿命长、耐腐蚀、高强度、性能安全可靠的新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，是由七层结构组成，包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层、外保护层，其特征在于所述的内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层、外保护层按照从里向外依次叠置。
所述的内衬层是由高树脂含量(树脂含量在70-92％)的表面毡和短切毡组成，其作用是保证玻璃钢夹砂顶管在一定的压力下能安全正常地输送物料，使产品长期稳定的工作，具有耐磨、耐腐蚀、防渗漏等特点。
所述的内环向缠绕层和外环向缠绕层由高强度的玻璃纤维连续缠绕纱，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在25-35％之间，这两层为玻璃钢夹砂顶管的承载层，它保证了顶管的环向拉伸强度、环向弯曲强度及刚度。
所述的内轴向纤维层和外轴向纤维层，是由短切轴向纤维或轴向纤维织物，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在45-65％之间，这两层为玻璃钢夹砂顶管的承载层，它保证了顶管的轴向拉伸强度及轴向刚度。
所述的夹砂层为玻璃钢夹砂顶管的承载层，设置在顶管的中性层附近，主要作用提供顶管的轴向压缩强度及韧度，它和高强度的玻璃纤维层构成三明治夹芯结构，提升顶管环向弯曲刚度，增加顶管荷载能力，该层由1-8％的双组分纳米材料(经表面处理的纳米二氧化硅和纳米活性碳酸钙混合物)分散混合到树脂中，得到混合纳米材料改性树脂基体，再将该树脂基体和石英砂进行强制搅拌混合而成，其树脂含量在15-18％之间，纳米材料的引入提升了夹砂层的强度和韧性，并大幅改善了夹砂层性能的稳定性和离散率。
所述的外保护层是由纯树脂和高强度的短切纤维构成，其树脂含量在70-100％之间，具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能。
本实用新型拥有较强的压缩强度和韧度，较高的环向强度及轴向强度，具有高流通能力、高耐腐蚀性、长寿命、低成本、质量轻、安全可靠等特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；
图1为本实用新型的管壁结构图；
图中，1、内衬层，2、内环向缠绕层，3、内轴向纤维层，4、夹砂层，5、外轴向纤维层，6、外环向缠绕层，7、外保护层。
具体实施方式
如图所示，一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，是由七层结构组成，包括内衬层1、内环向缠绕层2、内轴向纤维层3、夹砂层4、外轴向纤维层5、外环向缠绕层6、外保护层7，所述的内衬层1、内环向缠绕层2、内轴向纤维层3、夹砂层4、外轴向纤维层5、外环向缠绕层6、外保护层7按照从里向外依次叠置。
所述的内衬层1是由高树脂含量(树脂含量在70-92％)的表面毡和短切毡组成，其作用是保证玻璃钢夹砂顶管在一定的压力下能安全正常地输送物料，使产品长期稳定的工作，具有耐磨、耐腐蚀、防渗漏等特点。
所述的内环向缠绕层2和外环向缠绕层6由高强度的玻璃纤维连续缠绕纱，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在25-35％之间，这两层为玻璃钢夹砂顶管的承载层，它保证了顶管的环向拉伸强度、环向弯曲强度及刚度。
所述的内轴向纤维层3和外轴向纤维层5，是由短切轴向纤维或轴向纤维织物，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在45-65％之间，这两层为玻璃钢夹砂顶管的承载层，它保证了顶管的轴向拉伸强度及轴向刚度。
所述的夹砂层4为玻璃钢夹砂顶管的承载层，设置在顶管的中性层附近，主要作用提供顶管的轴向压缩强度及韧度，它和高强度的玻璃纤维层构成三明治夹芯结构，提升顶管环向弯曲刚度，增加顶管荷载能力，该层由1-8％的双组分纳米材料分散混合到树脂中，得到混合纳米材料改性树脂基体，再将该树脂基体和石英砂进行强制搅拌混合而成，其树脂含量在15-18％之间，纳米材料的引入提升了夹砂层的强度和韧性，并大幅改善了夹砂层性能的稳定性和离散率。
所述的外保护层7是由纯树脂和高强度的短切纤维构成，其树脂含量在70-100％之间，具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能。
显然，本实用新型的上述实施例并非是对本实用新型的限定，对于本领域普通技术人员在此基础上做出的变动和改进仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，是由七层结构组成，包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层、外保护层，其特征在于所述的内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层、外保护层按照从里向外依次叠置。
2.根据权利要求1所述的一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，其特征在于所述的内环向缠绕层和外环向缠绕层由高强度的玻璃纤维连续缠绕纱，采用环向缠绕的方式。
3.根据权利要求1所述的一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，其特征在于所述的内轴向纤维层和外轴向纤维层，是由短切轴向纤维或轴向纤维织物，采用环向缠绕的方式。
4.根据权利要求1所述的一种新型纳米改性玻璃钢夹砂顶管，其特征在于所述的夹砂层为玻璃钢夹砂顶管的承载层，设置在顶管的中性层。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112664725A (zh) * 2020-12-29 2021-04-16 华东理工大学华昌聚合物有限公司 玻璃纤维增强塑料夹砂管及其制造方法

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