CN209096165U - 复合碳纤维的波纹钢及其产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了复合碳纤维的波纹钢及其产品，属于波纹钢技术领域，该复合碳纤维的波纹钢包括：波纹钢基础层和碳纤维层，碳纤维层设置在波纹钢基础层的表面。碳纤维层可以复合在波纹钢基础层的上表面和/或下表面。复合的方法可以是粘结或缠绕。碳纤维层可以是单层或多层。还提供采用上述复合碳纤维的波纹钢制作的产品。本实用新型及其产品由于在波纹钢制品上复合碳纤维层，其承载能力、安装速度、安装精度、防渗漏效果、防磨损效果以及使用寿命均优于传统波纹钢产品，还可通过减少钢材厚度来降低工程费用，让产品更具竞争力，进而让复合碳纤维的波纹钢产品具有了较大的社会应用和推广价值。

Description

复合碳纤维的波纹钢及其产品

技术领域

本实用新型属于波纹钢技术领域，更具体地说，是涉及一种复合碳纤维的波纹钢及其产品。

背景技术

波纹钢产品系采用一定厚度的钢带或钢板按一定的波纹形状卷制或拼接制作而成，其表面防护形式多为热镀锌，也有少部分采用热镀铝、热浸塑或覆塑等，波纹钢产品主要用于波纹钢管道、波纹钢涵洞、波纹钢拱桥、波纹钢隧道、波纹钢综合管廊、军事用途等。目前在国内已批量生产，且发展势头迅猛。在实际应用中，波纹钢产品有的为整装，有的为拼装，其连接或搭接之处往往会发生渗漏现象，进而缩短了波纹钢产品的使用寿命。该问题长期以来一直没能得到有效地解决，这大大限制了波纹钢产品的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合碳纤维的波纹钢，旨在进一步解决现有波纹钢易渗漏和表面防护层易磨损导致使用寿命缩短等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种复合碳纤维的波纹钢，包括：波纹钢基础层；碳纤维层，设置在所述波纹钢基础层上。

进一步地，所述碳纤维层设置在所述波纹钢基础层的上表面和/或下表面。

进一步地，所述碳纤维层通过粘结剂粘结在所述波纹钢基础层上，或包覆在所述波纹钢基础层上。

进一步地，若干个所述碳纤维层上下叠加设置有多层。

进一步地，复合碳纤维的波纹钢还包括：波纹钢附加层，附着在所述碳纤维层上，且与所述波纹钢基础层波纹重叠，用于夹住所述碳纤维层。

进一步地，所述波纹钢基础层外形呈管状，横向切面为圆形或方形；或，所述波纹钢基础层外形呈拱形/波纹直板状。

进一步地，所述波纹钢基础层厚度大于2mm，波高大于13mm且波距大于20mm。

进一步地，所述碳纤维层厚度大于0.2mm。

进一步地，所述波纹钢基础层与所述碳纤维层之间还设置一层防腐层。

本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在波纹钢基础层的表面复合碳纤维层，有益效果有：

(1)改善了波纹钢的防渗漏性能。

(2)由于碳纤维层的强度远高于波纹钢基础层，二者复合之后提高了波纹钢产品的整体强度。

(3)碳纤维层具备非常高的耐磨耐腐蚀能力，对波纹钢基础层可以起到防护作用，从而提高了波纹钢材料的使用寿命，提升了波纹钢产品的使用年限。同时，增加碳纤维层还可以减薄波纹钢产品的厚度以降低工程费用，让产品更具竞争力。

(4)增加碳纤维层的波纹钢产品具备优良的防火性能。在不接触空气和氧化剂时，碳纤维能够耐受3000度以上的高温，具有突出的耐热性能，即使有氧环境下，也可以通过遇热自动水喷淋、隔层保护等措施保护波纹钢材料在一定时间内免受火灾影响，这对波纹钢综合管廊等工程非常实用的。

(5)碳纤维层具备电磁屏蔽性，这对一些波纹钢军工通道、免电磁波干扰设施是极其适用的。

本实用新型还提供一种复合碳纤维的波纹钢产品，采用上述复合碳纤维的波纹钢制作而成。与现有技术相比，具有上述复合碳纤维的波纹钢的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合碳纤维的波纹钢的剖视图一；

图2为本实用新型实施例提供的复合碳纤维的波纹钢的剖视图二；

图3为本实用新型实施例提供的复合碳纤维的波纹钢的剖视图三；

图4为本实用新型实施例提供的复合碳纤维的波纹钢的剖视图四。

图中：1、波纹钢基础层；2、碳纤维层；3、波纹钢附加层；4、防腐层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢进行说明。所述复合碳纤维的波纹钢，包括：波纹钢基础层1和碳纤维层2；碳纤维层2设置在所述波纹钢基础层1的表面。

本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢，与现有技术相比，本实用新型在波纹钢基础层1的表面复合碳纤维层2，有益效果有：

(1)改善了波纹钢产品的防渗漏性能。无论是整装还是拼装波纹钢产品，接缝处的碳纤维布可以有效防止其泄漏，从而可以让波纹钢产品放心应用于各种防渗漏场合。

(2)由于碳纤维层2的强度远高于波纹钢基础层1，二者复合之后提高了波纹钢产品的整体强度。

(3)碳纤维层2具备非常高的耐磨耐腐蚀能力，对波纹钢基础层1可以起到防护作用，从而提高了波纹钢产品的使用寿命，提升了波纹钢产品的使用年限。并且增加碳纤维层2还可以减薄波纹钢产品的厚度以降低工程费用，让产品更具竞争力。

(4)增加碳纤维层2的波纹钢产品具备优良的防火性能。在不接触空气和氧化剂时，碳纤维层2能够耐受3000度以上的高温，具有突出的耐热性能，即使有氧环境下，也可以通过遇热自动水喷淋、隔层保护等措施保护波纹钢产品在一定时间内免受火灾影响，这对波纹钢综合管廊等工程是非常实用的。

(5)碳纤维层2具备优异的电磁屏蔽性，这对一些波纹钢军用通道、免电磁波干扰设施是极其适用的。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，请参阅图1，所述碳纤维层2设置在所述波纹钢基础层1的上表面和/或下表面。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，所述碳纤维层2通过粘结剂粘结在所述波纹钢基础层1上，或包覆在所述波纹钢基础层1上。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，若干个所述碳纤维层2上下叠加设置有多层。在本实施例中，同一层的相邻的两个所述碳纤维层2边部抵接拼接，也可以以1/3的拼接面进行拼接。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，请参阅图3及图4，复合碳纤维的波纹钢还包括：波纹钢附加层3，附着在所述碳纤维层2上，且与所述波纹钢基础层1波纹重叠，用于夹住所述碳纤维层2。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，所述波纹钢基础层1外形呈管状，横向切面为圆形或方形；或，所述波纹钢基础层1外形呈拱形/波纹直板状。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，所述波纹钢基础层1厚度大于2mm，波高大于13mm且波距大于20mm。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，所述碳纤维层2的厚度大于0.2mm。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，请参阅图2及图4，所述波纹钢基础层1与所述碳纤维层2之间还设置一层防腐层4。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，所述防腐层4为镀锌层/镀铝层/浸塑层。

本实用新型还提供一种复合碳纤维的波纹钢产品，采用上述复合碳纤维的波纹钢制作而成。与现有技术相比，具有上述复合碳纤维的波纹钢的所有优点。

可选的，复合碳纤维的波纹钢产品为波纹钢管道、波纹钢涵洞、波纹钢拱桥、波纹钢隧道、波纹钢综合管廊等。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，说明该实施例的一种加工方法：

(1)用钢带或钢板进行卷制加工，制作形成波纹钢基础层1。

(2)将波纹钢基础层1的内外表面进行抛丸处理，也可采用其它表面处理方式，除掉波纹钢基础层1表面的杂质及氧化皮。

(3)再将待复合的碳纤维层2的表面涂覆专用粘结剂，人工或机器将碳纤维层2粘附在波纹钢基础层1上，并均匀压覆使波纹钢基础层1与碳纤维层2紧密结合。对于表面已采用热镀锌/热镀铝/热浸塑处理的波纹钢基础层1，可可直接涂覆专用粘结剂将碳纤维层2粘附在波纹钢基础层1上。

(4)每两个相邻的碳纤维层2平铺后边部抵接紧密拼接，也可相互重叠1/3或以上进行拼接。

(5)局部处理：对连接孔、异型部位等位置再进行专门的粘附处理。

(6)自然放置一定时间，经过固化形成复合碳纤维的波纹钢。

作为本实用新型提供的复合碳纤维的波纹钢的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，说明该实施例的另一种加工方法：

(1)经热镀锌处理后的波纹钢管现场安装或拼装完成后，清理波纹钢管管体外部杂质，检查管道尺寸、所有连接件的拧紧情况以及接头处的密封情况，确保施工符合要求，底部用枕木垫出施工高度。

(2)沿波纹钢管管道方向，将待复合的碳纤维层2的其中一个表面涂覆专用粘结剂，并粘附在波纹钢基础层1的热镀锌层4上，并均匀压覆使碳纤维层2被压紧在热镀锌层4上。

(3)每两个相邻的碳纤维层2平铺后边部抵接紧密拼接，也可相互重叠1/3或以上进行拼接。

(4)将已经粘结后的碳纤维层2的另一个表面也涂覆专用粘结剂，再将与波纹钢基础层1波纹参数相匹配的波纹钢附加层3复合到碳纤维层2的另一个表面上，波纹钢附加层3的波纹与波纹钢基础层1的波纹对应并压紧中间的碳纤维层2。

(5)局部处理：对连接孔、异型部位等位置进行专门的粘附处理。

(6)在波纹钢基础层1和波纹钢附加层3的外层再缠绕一层碳纤维层2，根据实际情况，可缠绕多层碳纤维层2。并对连接螺栓处、接头处进行专门检查与专项处理。

(7)自然放置一定时间，待固化后撤出枕木，实施回填施工等后续施工。

本实施例中所提供的加工方法，波纹钢管可选用厚度减薄的钢板来制作，其表面可以是无防护层，也可以选用表面经热镀锌(铝)处理或其它防腐处理的波纹钢管，在其内外表层复合一定厚度的碳纤维层，其造价不超过传统热镀锌波纹钢管产品造价的80％，其承载能力、安装速度、安装精度、防渗漏效果、防磨损效果以及使用寿命均优于传统波纹钢管产品。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，包括：

波纹钢基础层(1)；

碳纤维层(2)，设置在所述波纹钢基础层(1)的表面。

2.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，所述碳纤维层(2)设置在所述波纹钢基础层(1)的上表面和/或下表面。

3.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，所述碳纤维层(2)通过粘结剂粘结在所述波纹钢基础层(1)上，或包覆在所述波纹钢基础层(1)上。

4.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，若干个所述碳纤维层(2)上下叠加设置有多层。

5.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，还包括：

波纹钢附加层(3)，附着在所述碳纤维层(2)上，且与所述波纹钢基础层(1)波纹重叠，用于夹住所述碳纤维层(2)。

6.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，所述波纹钢基础层(1)外形呈管状，横向切面为圆形或方形；或，所述波纹钢基础层(1)外形呈拱形/波纹直板状。

7.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，所述波纹钢基础层(1)厚度大于2mm，波高大于13mm且波距大于20mm。

8.如权利要求1所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，所述碳纤维层(2)的厚度大于0.2mm。

9.如权利要求1-8任意一项所述的复合碳纤维的波纹钢，其特征在于，所述波纹钢基础层(1)与所述碳纤维层(2)之间还设置一层防腐层(4)。

10.复合碳纤维的波纹钢产品，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的复合碳纤维的波纹钢。