CN2873869Y - 一种轻质复合圆管涵 - Google Patents
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Abstract
一种轻质复合圆管涵，由混凝土和加强筋制备的结构层(2)以及结构层(2)内外复合的由增强纤维制备的内衬(1)和增强层(3)所构成。本复合圆管涵较钢筋混凝土圆管涵自重大为减轻，单根管节长达6～12m，接头少，安装速度快，减少故障率，提高安装质量，无需混凝土底座，只需砂砾垫层，其较强的形变能力能适应软弱地基，特别能适应埋地工况可能出现的种种恶劣情况。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及一种公路建设中使用的圆管涵，具体地说是用于公路、特别是高等级公路或高速公路建设中使用的一种轻质复合圆管涵。
二、背景技术
圆管涵是公路建设中一种埋地涵管，用于排水、人行通道甚至机动车通道。目前在公路建设中均使用钢筋混凝土圆管涵，其造价低，工艺成熟，设备定型，产品型号多，但结构笨重，运输成本高，搬运、安装时损坏率高，单根管节短、接头多，不便安装，特别是水力性能差，适应弱软地基能力差。
在市政工程建设中使用夹砂管排水、排污。夹砂管以石英砂为骨料、玻纤为加强筋、环氧树脂为粘结剂的一种圆管涵。
三、发明内容
本实用新型提供的轻质复合圆管涵旨在取代笨重的钢筋混凝土圆管涵，所要解决的技术问题是将轻质与足够的强度、刚度和稳定性统一起来，同时适应埋地工况可能出现的各种情况，如地基软弱、盐碱化的土壤、腐蚀性的酸、碱、污水、盐水、海水、危险品的侵蚀等等。解决这些问题的技术方案是使用增强纤维与混凝土加工复合圆管涵。所述的增强纤维就是粗纱或布条或麻纤维或玻璃纤维或碳纤维或金属纤维等浸渍环氧树脂后固化得到的一种复合材料(FRP)。用玻璃纤维时俗称玻璃钢(GFRP)。具体地说本轻质复合圆管涵与钢筋混凝土圆管涵的区别在于由三层结构组成，该三层结构由内向外依次为内衬层、结构层和增强层，或者说，由结构层以及其内复合的内衬层和其外复合的增强层所构成。由混凝土和加强筋制备结构层，以保证制品有足够的强度，刚度和尺寸稳定性，所述的加强筋为增强纤维或/和钢筋，应据管涵直径大小和具体受力情况选择使用；复合的内衬层和增强层为增强纤维制备的。增强纤维的使用可有效降低管涵的自重，提高制品的抗拉强度，同时适应埋地工况可能出现的种种恶劣情况。
本轻质复合圆管涵与传统的钢筋混凝土圆管涵相比有诸多明显的优点：
1、比重小、重量轻
高速公路上常用的内径1.25米的圆管涵的设计壁厚为120mm，钢筋混凝土的比重一般为25kN/m3，每延米的重量为12.9kN；而同等内径的轻质复合圆管涵设计壁厚仅为50mm，其比重一般为19kN/m3，每延米的重量为5.1kN，仅为钢筋混凝土圆管涵的1/2.5。
2、单根管节更长
高速公路所用的钢筋混凝土圆管涵管道的长度一般为2m；相比较而言，轻质复合圆管涵的长度可以达到6m，8m，10m，12m，16m(也可以根据客户的要求生产出特殊长度的管道)。单根管节长，接口数量少，一道30m长的涵洞如果采用10m长的管件仅需要2道接头，从而加快了安装速度，减少故障概率，提高整个涵洞的安装质量。
3、对地基适应能力强，应用范围广
本轻质复合圆管涵较长的整体管节在软弱地基中变形能力较强，其承插式接头最大能允许4cm的变形，这是钢筋混凝土圆管涵的变形能力达不到的。
4、施工安装简便，总体工程量少
钢筋混凝土圆管涵需要浇筑素混凝土底座，与本复合圆管涵仅需砂砾垫层相比，既减少了开挖的土方量，圬工体积也大大减少，从而很大程度的减少了工程造价。
5、水力学性能优异、节省能耗
本轻质复合圆管涵有光滑的内表面，糙率和摩阻力很小。糙率系数为0.0084，而混凝土管的n值为0.014，因此，轻质复合圆管涵能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力。
6、耐久性好、安全可靠
本轻质管道能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀。比传统管材的使用寿命长，其设计使用寿命一般为50年以上。轻质复合圆管涵设计得经久耐用，安全系数一般都在4以上。据实验室的模拟试验表：一般给水、排水轻质复合圆管涵的寿命可达50年以上，是钢筋混凝土管的2倍。
7、设计灵活、产品适应性强
本轻质复合圆管涵可以根据用户的各种特殊的使用要求，通过改变设计，制造出各种规格、压力等级、刚度等级或其它特殊性能的产品，适用范围广。而钢筋混凝土管涵的模具更改起来就特别困难。
四、附图说明
附图所示为本实用新型剖面结构示意图。
五、具体实施方式
现以高速公路中常用的内径1.25米的圆管涵为例，选择GFRP为增强纤维，非限定实施例叙述如下：
先在芯模上加工内衬层1，这就是将浸渍有环氧胶的玻璃纤维缠绕在芯模上，厚3mm；在内衬1未完全固化之前或固化后，以内衬1为芯加工结构层2，取快硬硫酸盐水泥、碎石、砂、水和减水剂按1∶0.7∶0.7∶0.3∶0.01的重量比混合搅拌制备混凝土，将混凝土涂布在内衬层1上，再缠绕一层GFRP再涂布一层混凝土，依次交替反复施工、直至结构层2厚45mm；在结构层2初凝之后，，以结构层2为芯制备增强层3，这就是在结构层2上缠绕GFRP，厚2mm。脱去芯模便得到Φ1.25米，壁厚50mm的GFRP复合圆管涵。
Claims (3)
1、一种轻质复合圆管涵，其特征在于：由混凝土和加强筋制备的结构层(2)以及结构层(2)内、外复合的由增强纤维制备的内衬层(1)和增强层(3)所构成。
2、根据权利要求1所述的圆管涵，其特征在于：结构层(2)中的加强筋为增强纤维或者钢筋。
3、根据权利要求1或2所述的圆管涵，其特征在于：所述的增强纤维为增强玻璃纤维。
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| CN 200620070824 CN2873869Y (zh) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 一种轻质复合圆管涵 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106480830A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 聂后昌 | 土木模浇铸水泥混凝土涵管 |
| CN111536362A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-14 | 江苏绿材谷新材料科技发展有限公司 | 一种大直径混凝土管道内衬纤维网格灌浆加固方法 |
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2006
- 2006-03-30 CN CN 200620070824 patent/CN2873869Y/zh not_active Expired - Lifetime
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