CN204459501U - 一种玻璃钢纤维混凝土复合管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃钢纤维混凝土复合管，包括管状的混凝土层及设置在混凝土层内壁的玻璃钢层，所述玻璃钢层进一步包括一玻璃钢内衬、玻璃钢外衬及加强结构件，所述加强结构件夹持在所述玻璃钢内衬与玻璃钢外衬之间，所述加强结构件包括网状本体及多个与所述网状本体结为一体的连接凸起，该连接凸起穿过外衬伸入到混凝土层中。采用本实用新型的技术方案，在玻璃钢纤维混凝土复合管中加入了加强结构件和玻璃纤维，起到相互间牵拉的作用；同时加强结构件具有多个伸出玻璃钢外衬的凸起，与混凝土能够更加紧密结合，大大增强了混凝土轴向的抗拉强度。

Description

一种玻璃钢纤维混凝土复合管

技术领域

本实用新型涉及一种用于输送高压液体的管道，特别涉及一种埋设在地下用于给排水系统中的玻璃钢纤维混凝土复合管。

背景技术

在城市中铺设给排水管道或其他液体输送管道，为了减少对地面设施的破坏，通常采用顶管机将一段一段输水管在地下往前顶进铺设而成，这种施工方式虽然对地表没有破坏，但对输水管的强度要求却很高，而同时输水管还要承受高内压，以满足高压力输水之用。

现有技术中通常使用的钢筋混凝土玻璃钢复合管，其内衬是玻璃钢层，在玻璃钢层的外面包裹有钢筋混凝土层。以玻璃钢层作内衬可以防止生锈、减少污染，钢筋混凝土层作为承受顶管作业时的巨大轴向压力。但由于钢筋混凝土属于脆性材料，它虽然能承受巨大的顶进压力，但所能承受的拉力却非常小，当管内的压力较大时，玻璃钢层就会产出向外的膨胀力，该膨胀力直接作用在外壁的钢筋混凝土层上，此时钢筋混凝土层就会承受很大的拉力，当拉应力大于钢筋混凝土层较小的抗拉强度极限，钢筋混凝土层就会发生涨碎而使管道破裂。因此，这种钢筋混凝土玻璃钢复合管只适合输送内压较低液体的工况下使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种即能承受轴向压力又能承受径向压力的玻璃钢纤维混凝土复合管。

一种玻璃钢纤维混凝土复合管，包括管状的混凝土层及设置在混凝土层内壁的玻璃钢层，其特征在于，所述玻璃钢层进一步包括一玻璃钢内衬、玻璃钢外衬及加强结构件，所述加强结构件夹持在所述玻璃钢内衬与玻璃钢外衬之间，所述加强结构件包括网状本体及多个与所述网状本体结为一体的连接凸起，该连接凸起穿过外衬伸入到混凝土层中。

优选地，所述网状本体包括多根相互平行的轴向网线和多根相互平行的径向网线，所述轴向网线平行于管道的轴向，所述径向网线与所述轴向网线垂直，所述连接凸起为所述径向钢丝弯折而成。

优选地，所述连接凸起为三角形且其顶点嵌入混凝土层。

优选地，所述连接凸起为倒立的梯形或三角形，其边长较短的一边或顶点设置在玻璃钢层中。

优选地，所述玻璃钢外衬由浸润有树脂的玻璃纤维缠绕所述网状本体而形成。

优选地，所述轴向钢丝与径向钢丝形成多个近似正方形，所述正方形的边长在5至7公分之间，所述玻璃钢层的厚度为2至6mm，所述连接凸起穿出玻璃钢层的高度为1至3公分。

优选地，所述玻璃钢内衬包括表面纱层、针织纱层、网格布层以及玻璃纤维层，所述表面纱层、所述针织纱层、所述网格布层以及所述玻璃纤维层自远离所述玻璃钢外衬的位置向靠近所述玻璃钢外衬的位置依次排布；

所述玻璃纤维层由浸润有树脂的玻璃纤维缠绕网状本体而成；

所述表面纱层、针织纱层、网格布层、玻璃纤维层加强结构件及玻璃纤维层各层之间通过涂覆树脂、固化树脂使各层结合成一体形成玻璃钢内的玻璃钢衬。

优选地，所述玻璃钢层通过混凝土凝固与混凝土层固结为一体。

优选地，所述加强结构件的材质为钢丝。

优选地，所述加强结构件的材质为塑胶。。

与现有技术相比，采用本实用新型的技术方案，在玻璃钢纤维混凝土复合管中加入了加强结构件和玻璃纤维，起到相互间牵拉的作用，同时加强结构件具有多个伸出玻璃钢外衬的凸起，与混凝土能够更加紧密结合，并使拉力能均匀传送至混凝土层，大大增强了复合管的抗拉能力。由于采用玻璃纤维材料，其重量也更轻，且内表面光滑耐腐蚀不易附着污垢，可广泛应用于饮水管道或排水管道等地埋顶进输液管。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型玻璃钢纤维混凝土复合管管壁截面的结构框图；

图2是本实用新型中所采用的内模的结构示意图；

图3是本实用新型中所采用的外模的结构示意图；

图4是本实用新型中所采用的脱模机构的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的玻璃钢纤维混凝土复合管，详细说明如下：

参见图1，所示为本实用新型玻璃钢纤维混凝土复合管管壁截面的结构框图，包括管状的混凝土层1及设置在混凝土层1内壁的玻璃钢层2，玻璃钢层2进一步包括沿径向由内向外依次设置的一玻璃钢内衬3、加强结构件4及玻璃钢外衬5，所述加强结构件4夹持在内衬3与外衬5之间，所述加强结构件4包括网状本体及多个与网状本体结为一体的连接凸起6，该连接凸起6穿过外衬5并伸入到混凝土层1中。本实用新型的技术方案通过加强结构件4使混凝土层1与玻璃钢层2紧密结合在一起，加强结构件4中的连接凸起6伸出玻璃钢外衬5，在浇筑混凝土时，该连接凸起6能够伸入混凝土层1，从而使玻璃钢层2和混凝土层1结合在一起。当该复合管的玻璃钢内壁承受很大压力时，混凝土层就会承受很大的拉力，该拉力通过加强结构件4的连接凸起6再作用在混凝土层1上，由于加强结构件4的网状本体抗拉能力强，实际作用在混凝土层1的拉力大大降低；同时由于通过网状本体中的众多连接凸起6使玻璃钢层2和混凝土层1更紧密结合在一起，所承受的拉力能够均匀传送至混凝土层1，从而使该复合管抗压抗拉能力都非常好，大大降低了混凝土层1发生涨碎而使管道破裂的风险。

其中，所述网状本体包括多根相互平行的轴向网线和多根相互平行的径向网线，所述轴向网线平行于管道的轴向，所述径向网线与所述轴向网线基本垂直，所述连接凸起为所述径向网线弯折而成。

网状本体的轴向网线与径向网线形成近似正方形网格，网格越大，内衬与外衬之间的拉力越小；反之，网格越小，内衬与外衬之间的拉力越大；在一种优选的实施方式中，正方形网格的边长在5至7公分之间。

一般玻璃钢层2的厚度为2至6mm。通过浸润有树脂的玻璃纤维分别缠绕所述网状本体的外侧面(即网状本体靠近混凝土层1的面)，树脂固化后与玻璃纤维一起形成玻璃钢外衬5，加强结构件4中的多个连接凸起6伸出该玻璃钢外衬5。一般在所述网状本体的外侧面缠绕1至3层浸润有树脂的玻璃纤维，玻璃纤维紧密缠绕后极大增大玻璃钢层2的刚度，而且即便有部分玻璃纤维断裂，也不会发生爆管事故。

在一种优选实施方式中，所述伸出玻璃钢外衬5的连接凸起6的高度在1-3公分之间。

在一种优选实施方式中，所述伸出玻璃钢外衬5的连接凸起6为三角形，且顶点面向混凝土层1；由于该连接凸起6的结构为三角形且其顶点面向混凝土层1，在浸润有树脂的玻璃纤维缠绕网状本体的外侧面形成玻璃钢外衬5时，便于连接凸起6伸出该玻璃钢外衬5。

在一种优选实施方式中，所述连接凸起6为倒立的梯形或三角形，其边长较短的一边或顶点设置在玻璃钢层2。由于该连接凸起6的结构为倒立的梯形或三角形且其底边面向所述混凝土层1，增大了连接凸起6与混凝土层1的结合面，使玻璃钢层2与混凝土层1的紧固效果更好。

在一种优选实施方式中，所述玻璃钢内衬3包括表面纱层、针织纱层、网格布层以及玻璃纤维层；表面纱层、针织纱层、网格布层以及玻璃纤维层自远离玻璃钢外衬的位置向靠近玻璃钢外衬的位置依次排布，换句话话说，也就是表面纱层、针织纱层、网格布层以及玻璃纤维层依次排布，并且玻璃纤维层更靠近玻璃钢外衬5。

所述玻璃纤维层由浸润有树脂的玻璃纤维缠绕钢丝网而成；

所述表面纱层、针织纱层、网格布层及玻璃纤维层之间通过涂覆树脂、固化树脂使各层结合成一体形成玻璃钢层内衬3。在玻璃钢内衬3套设加强结构件4并通过在加强结构件4的网状本体上缠绕浸置树脂的玻璃纤维形成玻璃钢外衬5(该过程已在上述文字中说明)，进而形成玻璃钢层，所述玻璃钢层通过混凝土凝固与混凝土层固结为一体形成玻璃钢纤维混凝土复合管。

玻璃钢内衬3制备过程如下：

先在内模的外表面设置薄膜层，该薄膜层用于防止树脂浸入到内模的外表面；

在该薄膜层表面涂覆树脂后缠绕表面纱形成表面纱层；该表面纱层用于吸附更多的树脂，使树脂更为均匀，在固化后结合更为紧密；

在该表面纱层表面涂覆树脂后缠绕针织纱形成针织纱层；该针织纱层和表面纱层的材料都为石棉，其作用也相近；

在该针织纱层表面涂覆树脂后缠绕网格布形成网格布层；该网格布层的材料为涤纶，能够增加玻璃钢内衬的径向张力；

在该网格布层表面缠绕1至3层浸润有树脂玻璃纤维织物形成玻璃纤维层；

在该玻璃纤维层表面持续涂覆树脂使树脂渗满上述各层并结合成一体形成玻璃钢内衬。

在一种优选实施方式中，加强结构件4的材质为钢丝；在其他实施方式中，加强结构件4的材质例如为塑胶。

参见图2，所示为内模的结构示意图，内模11包括圆筒状内模本体111及分别自所述内模本体111相对两端延伸出的第一转轴112和第二转轴113。所述第一转轴112的圆周面上向外凸伸一圆环状的限位块114，并在其端面上开设一凹槽115，这样在玻璃钢层成形过程中，通过一旋转机构与第一转轴112上开设有的凹槽115相配合来驱动内模11以一定速率进行旋转，并在转动的内模11上按照上述玻璃钢层的成形工艺在内模11上制备得到所需要的玻璃钢层。其中在第一转轴112的圆周面上设置有的限位块114是用于与一脱模机构配合，来实现将内模进行脱离的作用。所述第二转轴113的端面上设置有一挂钩116，以方便本实用新型实施例的内模11在使用时，通过一起吊机构钩选挂钩116来实现对内模11进行移动，使内模11以及成型后便于运输。

本实施例的内模11在其内模本体111的相对两端还分别设置有凸缘，定义邻近第一转轴112一侧的凸缘为第一凸缘117，另一个凸缘为第二凸缘118，其中所述第一凸缘117的外径要大于第二凸缘118的外径，其中第二凸缘118的外径具体可以等于该所需要制备的玻璃钢纤维混凝土复合管中玻璃钢层2的外径。所述第一凸缘117上开设第一安装孔119，用于与外模相配合，以实现对内模11外侧的玻璃钢层上浇筑成形混凝土层1。可以理解，在该内模本体111的两个端部分别设置有的凸缘，可以在该玻璃钢层2成形时，对组成该玻璃钢层的各材料进行限位，进而确保了经由该玻璃钢层2的两个端部与中间位置处的材质厚度保持一致。

当然了，本实施例的内模11其也可以在其内模本体111中邻近第一转轴112的一端设置有第一凸缘117，并在第一凸缘上开设第一安装孔119，由上可知，该内模11可与外模进行配合，以实现在已制备完成玻璃钢层2的内模11和外模31之间进行浇筑混凝土，并形成一混凝土层1。

由上可知，为了实现上述自旋机构对内模11进行驱动旋转，本实施例的自旋机构具体可以包括支架平台(图未示)，支架平台的两端分别设置有滚轮组(图未示)，用于容置该内模11的第一转轴112和第二转轴113，其中该自旋机构中用于驱动内模11进行旋转的驱动轴(图未示)可以设置成匹配于该内模11第一转轴112上开设有凹槽113的插条结构，并通过驱动电机进行驱动旋转，进而实现了该自旋机构对内模11的驱动旋转。

在经由上述玻璃钢层2形成步骤在内模11上形成的玻璃钢层2外侧浇筑一混凝土层1，其中混凝土层1与所述网状本体4上的多个凸起6结为一体。具体地，其包括一个与所述内模11配合的外模。在浇注成型时，首先用外模包围住内模11，其中内模11与外模31之间留有一定间隙，玻璃钢层2上形成的凸起6在该空隙中，之后再在外模31与内模11之间的间隙内安置钢筋笼(图未示)，然后再往其内浇筑混凝土，等其固化，通过网状本体4的凸起6使玻璃钢层2与混凝土层1紧密结合在一起，进而制备得到了玻璃钢纤维混凝土复合管。

参见图3，所示为外模的结构示意图，外模31包含有两个对称设置的半圆体311，所述半圆体311的轴向方向上的开口部上向外延伸有一第一凸筋312，并在第一凸筋312上均匀地开设有多个通孔313，并可以便用螺栓(图未示)、螺母(图未示)将两个半圆体311进行紧固，进而实现该外模31对内模11的包围。所述半圆体311沿其径向方向上开口部的一侧设置有第二凸筋314，并在该第二凸筋314上开设有第二安装孔315，用于匹配内模本体111中第一凸缘117上开设有的第一安装孔119，可以通过将连接件穿插第二安装孔315与第一安装孔119，以实现外模31与内模11进行的配合，进而使得进行浇筑时，其往外模31与形成有玻璃钢层2的内模11之间浇筑混凝土时，其混凝土形成在该玻璃钢层1的外侧，并制备得到完成的玻璃钢限位混凝土复合管。本实施例优选地，在外模31半圆体311的外圆周面上设置有加强筋316，用于提高该外模31的整体强度，以适应不同规格的复合管的制备要求。

由上可知，外模31是通过两个对称的半圆体311用螺栓、螺母进行紧固而成，在脱模时，仅需要拆卸连接件即可将外模31从玻璃钢纤维混凝土复合管上拆卸下来。由于内模11是设置在该玻璃钢纤维混凝土复合管的内部，而该玻璃钢纤维混凝土复合管的体积大，重量重，这相对于外模31从该玻璃钢纤维混凝土复合管上的拆卸就显得尤为困难。为此，本实用新型的复合管在浇筑完成后需要设置有脱模机构40，用于将内模11从经由混凝土浇筑制备得到的玻璃钢纤维混凝土复合管上脱离下来。可以理解，本实施例的玻璃钢纤维复合管在进行脱模时，首先需要对内模11进行脱离，以防止在对内模11进行脱模时，对经玻璃钢纤维混凝土复合管造成损伤。

参见图4，所示为脱模机构的结构示意图，所述脱模机构40包括一垫块41、两个动力臂42，一滑轨43和设于滑轨43上并可相对于滑轨43进行滑移的滑移架44。其中垫块41是用于安置外模31的，在其远离地面的一侧端面设为圆弧面，以适应外模31的结构。两个动力臂42是分居在垫块41的两侧，其内分别设置有驱动件421，并可通过驱动件421的伸缩杆部来推动滑移架44，使其在滑轨43上进行滑移，进而提供了该脱模机构40在工作时将内模11从制备得到的玻璃钢纤维混凝土复合管内脱离出来的动力。本实施例的动力臂42中的驱动件421优选为液压钢，其中该液压钢的钢体部容置于该驱动臂42，伸缩杆部相对于滑移架44垂直设置。所述滑移架44中的横杆441上开设有一圆弧槽442，用于容置该内模11的转轴112，其中横杆441在该圆弧槽442的弧面上向下凹槽有一限位槽443，用于匹配该内模11中的限位块114。使得该脱模机构40在使用时，可将内模11第一转轴112圆周面上的限位块115容置在该滑移架44的限位槽443内，并通过动力臂42内驱动件421的伸缩杆部对滑移架44的推动，使其带动内模11往远离玻璃钢纤维混凝土复合管的方向移动，即实现了将内模11从玻璃钢纤维混凝土复合管内抽离出来的作用。

在本实用新型一种优选的实施方式中，所采用的树脂为不饱和树脂。

在本实用新型另一种优选的实施方式中，所采用的树脂为不饱和树脂、环氧树脂固化剂和促进剂的混合物。

以上所述，仅是本实用新型的实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种玻璃钢纤维混凝土复合管，包括管状的混凝土层及设置在混凝土层内壁的玻璃钢层，其特征在于，所述玻璃钢层进一步包括一玻璃钢内衬、玻璃钢外衬及加强结构件，所述加强结构件夹持在所述玻璃钢内衬与玻璃钢外衬之间，所述加强结构件包括网状本体及多个与所述网状本体结为一体的连接凸起，该连接凸起穿过外衬伸入到混凝土层中。

2.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述网状本体包括多根相互平行的轴向网线和多根相互平行的径向网线，所述轴向网线平行于管道的轴向，所述径向网线与所述轴向网线垂直，所述连接凸起为所述径向钢丝弯折而成。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述连接凸起为三角形且其顶点嵌入混凝土层。

4.根据权利要求1或2所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述连接凸起为倒立的梯形或三角形，其边长较短的一边或顶点设置在玻璃钢层中。

5.根据权利要求2所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述玻璃钢外衬由浸润有树脂的玻璃纤维缠绕所述网状本体而形成。

6.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述轴向钢丝与径向钢丝形成多个近似正方形，所述正方形的边长在5至7公分之间，所述玻璃钢层的厚度为2至6mm，所述连接凸起穿出玻璃钢层的高度为1至3公分。

7.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述玻璃钢内衬包括表面纱层、针织纱层、网格布层以及玻璃纤维层，所述表面纱层、所述针织纱层、所述网格布层以及所述玻璃纤维层自远离所述玻璃钢外衬的位置向靠近所述玻璃钢外衬的位置依次排布；

所述玻璃纤维层由浸润有树脂的玻璃纤维缠绕网状本体而成；

所述表面纱层、针织纱层、网格布层、玻璃纤维层加强结构件及玻璃纤维层各层之间通过涂覆树脂、固化树脂使各层结合成一体形成玻璃钢内的玻璃钢衬。

8.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述玻璃钢层通过混凝土凝固与混凝土层固结为一体。

9.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述加强结构件的材质为钢丝。

10.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维混凝土复合管，其特征在于，所述加强结构件的材质为塑胶。