專(zhuān)利名稱(chēng)：玻璃鋼混凝土復(fù)合管道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種給、排水系統(tǒng)用的混凝土管道，特別是一種玻璃鋼 混凝土復(fù)合管道。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在城市給、排水系統(tǒng)使用的管道主要是混凝土管，具有造價(jià)低、生產(chǎn) 簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在抗?jié)B透能力不強(qiáng)、耐腐蝕性差、管體強(qiáng)度低、管內(nèi)壁 摩擦系數(shù)大等缺點(diǎn)，使用壽命受到很大影響。玻璃鋼管雖能很好的解決上述 技術(shù)問(wèn)題，但由于玻璃鋼管生產(chǎn)成本高，很難推廣應(yīng)用。為了提高混凝土管耐腐蝕性差等問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種在混凝土管內(nèi)壁涂覆玻璃鋼層的技術(shù)方案。其生產(chǎn)工藝是先成型混凝土管，再在混凝 土管內(nèi)壁上涂覆一定厚度的玻璃鋼層為內(nèi)襯，將混凝土管的混凝土層和玻璃 鋼層復(fù)合成一個(gè)整體，提高混凝土管的耐腐蝕性能。上述傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中， 玻璃鋼層均采用手工或半機(jī)械化糊制，纖維和樹(shù)脂分片、分層糊制，因此玻 璃鋼層僅能起到防腐層作用，管道強(qiáng)度仍需要由混凝土層內(nèi)的鋼筋等加強(qiáng)結(jié) 構(gòu)保證，需要較厚的混凝土層。此外，該生產(chǎn)工藝加工困難、生產(chǎn)周期長(zhǎng)， 玻璃鋼層涂覆的質(zhì)量難以保證，且內(nèi)壁粗糙，摩擦系數(shù)大。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，具有良好的力學(xué) 性能、高抗腐蝕性、低流阻和低制造成本，有效解決現(xiàn)有挾術(shù)上述技術(shù)問(wèn)題。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，包括一混凝土層，所述混凝土層的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)玻璃鋼層，所述》vm土層的外 壁上^:置有通過(guò)纏繞工藝制成的外玻璃鋼層。所述外玻璃鋼層由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層 和交叉纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成。所述交叉纖維纏繞層的層數(shù)是環(huán)向纖維纏繞層的層數(shù)的1/3~1/2,所述 軸向纖維纏繞層的層數(shù)是環(huán)向纖維纏繞層的層數(shù)的1/5-1/2。所述環(huán)向纖維 纏繞層與交叉纖維纏繞層的纏繞順序?yàn)殚g隔纏繞，所述環(huán)向纖維纏繞層與軸 向纖維纏繞層的纏繞順序?yàn)殚g隔纏繞。在上述技術(shù)方案^5出上，所述外玻璃鋼層的最小纖維用量為每平方米500 克。所述內(nèi)玻璃鋼層通過(guò)纏繞工藝制成。本實(shí)用新型提出了一種玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，通過(guò)在混凝土層內(nèi)、外 分別設(shè)置內(nèi)玻璃鋼層和外玻璃鋼層，使玻璃鋼混凝土復(fù)合管道具有良好的力 學(xué)性能、高抗腐蝕性、低流阻和低制造成本。其中外玻璃鋼層由數(shù)個(gè)環(huán)向纖 維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和交叉纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè) 環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成，數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層可以保證管道 整體具有良好的抗破壞載荷性，數(shù)個(gè)夾設(shè)在環(huán)向纖維纏繞層之間的交叉纖維 纏繞層或軸向纖維纏繞層可以使管道整體具有良好的抗彎能力。混凝土層被 緊緊地夾設(shè)在內(nèi)玻璃鋼層和外玻璃鋼層之間，使混凝土層最大限度地發(fā)揮其 自身的強(qiáng)度和剛性，即使在受力時(shí)混凝土層出現(xiàn)裂紋，由于內(nèi)、外玻璃鋼層 的存在，也不會(huì)導(dǎo)致管道整體失效。內(nèi)玻璃鋼層可以起到抗腐蝕作用，提高 管道的使用壽命。另外，機(jī)械纏繞的內(nèi)玻璃鋼層具有光滑的內(nèi)壁，使本實(shí)用 新型玻璃鋼混凝土復(fù)合管道的流阻很低，進(jìn)一步提高了使用壽命。正是由于 內(nèi)玻璃鋼層和外玻璃鋼層緊緊夾設(shè)混凝土層的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的混凝土層 中即使不4吏用加強(qiáng)筋也可以保證管道整體的力學(xué)性能，從而降低了生產(chǎn)成本。 本實(shí)用新型玻璃鋼混凝土復(fù)合管道既可以作為埋管，也可以作為頂管廣泛使 用在城市給、排水系統(tǒng)中。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記i兌明10—內(nèi)玻璃鋼層； 20—混凝土層； 30—外玻璃鋼層。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型玻璃鋼混凝土 復(fù)合管道由內(nèi)玻璃鋼層10、混凝土層20和外玻璃鋼層30復(fù)合而成，其中 外玻璃鋼層30通過(guò)纏繞工藝制成。本實(shí)用新型所說(shuō)的纏繞工藝是指，通 過(guò)玻璃纖維或玻璃纖維織物的環(huán)向纏繞、環(huán)向纏繞和交叉纏繞、或環(huán)向纏 繞和軸向纏繞使外玻璃鋼層30的層數(shù)、厚度以及先后順序達(dá)到所需力學(xué) 性能的玻璃纖維或玻璃纖維織物纏繞工藝。具體地，外玻璃鋼層30可以 由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和交叉纖維纏繞層 構(gòu)成，或由凄t個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成，以保證本實(shí)用新 型玻璃鋼混凝土復(fù)合管道具有優(yōu)秀的抗破壞載荷性和縱向抗彎的力學(xué)性 能。交叉纖維纏繞層的層數(shù)可以是環(huán)向纖維纏繞層的層數(shù)的1/3 ~ 1/2,軸 向纖維纏繞層的層數(shù)是環(huán)向纖維纏繞層的層數(shù)的1 /5 ~ 1 /2 ，環(huán)向纖維纏繞 層與交叉纖維纏繞層的纏繞順序可以為間隔纏繞，環(huán)向纖維纏繞層與軸向 纖維纏繞層的纏繞順序可以為間隔纏繞。進(jìn)一步地，外玻璃鋼層的最小纖 維用量為每平方米500克，以達(dá)到其力學(xué)性能。本實(shí)用新型上述技術(shù)方案通過(guò)在混凝土層內(nèi)、外分別設(shè)置內(nèi)玻璃鋼層和外玻璃鋼層，使玻璃鋼混凝土復(fù)合管道具有良好的力學(xué)性能、高抗腐蝕 性、低流阻和低制造成本。具體地，本實(shí)用新型外玻璃鋼層30由數(shù)個(gè)環(huán) 向纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和交叉纖維纏繞層構(gòu)成，或
由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成，數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層可以 保證管道整體具有良好的抗破壞載荷性，數(shù)個(gè)夾設(shè)在環(huán)向纖維纏繞層之間 的交叉纖維纏繞層或軸向纖維纏繞層可以使管道整體具有良好的抗彎能力?；炷翆颖痪o緊地夾設(shè)在內(nèi)玻璃鋼層IO和外玻璃鋼層30之間，使混 凝土層最大限度地發(fā)揮其自身的強(qiáng)度和剛性，即使在受力時(shí)混凝土層出現(xiàn) 裂紋，由于內(nèi)、外玻璃鋼層的存在，也不會(huì)導(dǎo)致管道整體失效。內(nèi)玻璃鋼 層IO可以起到抗腐蝕作用，提高管道的使用壽命。進(jìn)一步地，由于內(nèi)玻 璃鋼層10也可以是通過(guò)纏繞工藝制成，使管道整體的力學(xué)性能進(jìn)一步得 到增強(qiáng)。另外，機(jī)械纏繞的內(nèi)玻璃鋼層IO具有光滑的內(nèi)壁，使本實(shí)用新 型玻璃鋼混凝土復(fù)合管道的流阻很低，進(jìn)一步提高了使用壽命。正是由于 內(nèi)玻璃鋼層和外玻璃鋼層緊緊夾設(shè)混凝土層的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的混凝土 層中即使不使用加強(qiáng)筋也可以保證管道整體的力學(xué)性能，從而降低了生產(chǎn) 成本。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在圖1所示技術(shù) 方案I^出上，本實(shí)施例管體內(nèi)、外徑分別為800mm和948咖，其中內(nèi)玻璃鋼層 厚度為1.4畫(huà)，混凝土層厚度為71mm，外玻璃鋼層厚度為1.6mm,外玻璃鋼 層30為2層，由2層環(huán)向纖維纏繞層構(gòu)成。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能為 破壞載荷88kN/m,超過(guò)厚度為80咖的鋼筋混凝土管II級(jí)管81kN/m破壞栽荷 水平。玻璃鋼混凝土復(fù)合管道的制備方法可以為 步驟A1、制成內(nèi)玻璃鋼層；步驟A2、在所述內(nèi)玻璃鋼層外壁上制成與所述內(nèi)玻璃鋼層緊密結(jié)合的混 凝土層；步驟A3、在所述混凝土層外壁上通過(guò)纏繞工藝制成外玻璃鋼層。玻璃鋼混凝土復(fù)合管道的制備方法也可以為 步驟B1、分別制成內(nèi)玻璃鋼層和混凝土層；
步驟B2、將所述內(nèi)玻璃鋼層固接在所述混凝土層內(nèi)；步驟B3、在所述混凝土層外壁上通過(guò)纏繞工藝制成外玻璃鋼層。所述纏繞工藝是通過(guò)玻璃纖維或玻璃纖維織物的環(huán)向纏繞、或環(huán)向纏 繞和交叉纏繞、或環(huán)向纏繞和軸向纏繞使所述玻璃鋼層的層數(shù)、厚度以及 先后順序達(dá)到所需的力學(xué)性能。該方法之一是通過(guò)內(nèi)玻璃鋼層、混凝土層和外玻璃鋼層的依次成型，使 玻璃鋼混凝土復(fù)合管道具有良好的力學(xué)性能、高抗腐蝕性、低流阻和低制造 成本。具體地，首先制成內(nèi)玻璃鋼層，并以?xún)?nèi)玻璃鋼層為內(nèi)襯，在內(nèi)玻璃鋼 層外壁上成型混凝土層，利用混凝土層制備過(guò)程的特點(diǎn)，使內(nèi)玻璃鋼層和混 凝土層牢固地結(jié)合成一個(gè)整體，最后在混凝土層外壁上通過(guò)纖維的環(huán)向纏繞、 或環(huán)向纏繞和交叉纏繞、或環(huán)向纏繞和軸向纏繞制成由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層、 或環(huán)向纖維纏繞層和交叉纖維纏繞層、或環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層 構(gòu)成的外玻璃鋼層，保證管道整體具有良好的力學(xué)性能。其中，步驟A1中還可以包括在所述內(nèi)玻璃鋼層外壁涂覆石英砂的步驟。 具體地，內(nèi)玻璃鋼層繞制完成后，在其固化過(guò)程中在其外表面涂覆石英砂或 其他固體顆粒，使內(nèi)玻璃鋼層外壁形成較粗糙的表面，以增強(qiáng)內(nèi)玻璃鋼層與 混凝土層的結(jié)合力。步驟A2中還可以包括在所述內(nèi)玻璃鋼層內(nèi)設(shè)置剛性筒體 的步驟。具體地，在內(nèi)玻璃鋼層外澆注混凝土層前，在內(nèi)玻璃鋼層內(nèi)套接一 剛性筒體，使混凝土澆注和固化過(guò)程承載混凝土的應(yīng)力，不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)玻璃鋼 層變形，同時(shí)提高了內(nèi)玻璃鋼層和混凝土層的結(jié)合強(qiáng)度。另 一方法是通過(guò)將分別成型的內(nèi)玻璃鋼層和混凝土層固接在一起，再 在混凝土層外成型外玻璃鋼層的技術(shù)方案，使玻璃鋼混凝土復(fù)合管道具有 良好的力學(xué)性能、高抗腐蝕性、低流阻和低制造成本。內(nèi)玻璃鋼層和混凝 土層固接可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，優(yōu)選采用粘接方式，即通過(guò)在所述內(nèi)玻璃 鋼層和混凝土層之間灌充粘接劑將所述內(nèi)玻璃鋼層粘接在所述混凝土層 內(nèi)。具體i也，首先分別制造內(nèi)玻璃鋼層和混凝土層，二者成型后，將內(nèi)玻
璃鋼層設(shè)置在混凝土層內(nèi)，并在內(nèi)玻璃鋼層的外壁和混凝土層的內(nèi)壁之間 灌充粘接劑，通過(guò)粘接劑形成的粘接層將內(nèi)玻璃鋼層和混凝土層緊密結(jié)合 成一個(gè)整體。之后，在混凝土層外壁上通過(guò)纖維的環(huán)向纏繞、或環(huán)向纏繞 和交叉纏繞、或環(huán)向纏繞和軸向纏繞制成由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層、或環(huán)向 纖維纏繞層和交叉纖維纏繞層、或環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成 的外玻璃鋼層，保證管道整體具有良好的力學(xué)性能。數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層可以保證管道整體具有良好的抗破壞載荷性，數(shù) 個(gè)夾設(shè)在環(huán)向纖維纏繞層之間的交叉纖維纏繞層或軸向纖維纏繞可以提 高的抗彎能力?；炷翆颖痪o緊地夾設(shè)在內(nèi)玻璃鋼層和外玻璃鋼層之間， 使混凝土層最大限度地發(fā)揮其自身的強(qiáng)度和抗破壞載荷性特性，即使在受 力時(shí)混凝土層出現(xiàn)裂紋，由于內(nèi)、外玻璃鋼層的存在，也不會(huì)導(dǎo)致管道整 體失效。內(nèi)玻璃鋼層可以起到抗腐蝕作用，提高管道的使用壽命。進(jìn)一步 地，由于內(nèi)玻璃鋼層也可以是通過(guò)纏繞工藝制成，使管道整體的力學(xué)性能 進(jìn)一步得到增強(qiáng)。另外，機(jī)械纏繞的內(nèi)玻璃鋼層具有光滑的內(nèi)壁，使本實(shí) 用新型玻璃鋼混凝土復(fù)合管道的流阻很低，進(jìn)一步提高了使用壽命。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限 制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不 脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，包括一混凝土層，其特征在于，所述混凝土層的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)玻璃鋼層，所述混凝土層的外壁上設(shè)置有通過(guò)纏繞工藝制成的外玻璃鋼層。
2. 如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于，所述外 玻璃鋼層由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和交叉纖 維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于，所述交 叉纖維纏繞層的層數(shù)是環(huán)向纖維纏繞層的層數(shù)的1/3 ~ 1/2。
4. 如權(quán)利要求2所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于，所述軸 向纖維纏繞層的層數(shù)是環(huán)向纖維纏繞層的層數(shù)的1/5 ~ 1/2。
5. 如權(quán)利要求2所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于，所述環(huán)向纖維纏繞層與交叉纖維纏繞層的纏繞順序?yàn)殚g隔纏繞。
6. 如^5L利要求2所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于，所述環(huán) 向纖維纏繞層與軸向纖維纏繞層的纏繞順序?yàn)殚g隔纏繞。
7. 如權(quán)利要求1 ~ 6任一所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于， 所述外玻璃鋼層的最小纖維用量為每平方米500克。
8. 如權(quán)利要求1 ~ 6任一所述的玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，其特征在于， 所述內(nèi)玻璃鋼層通過(guò)纏繞工藝制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種玻璃鋼混凝土復(fù)合管道，包括一混凝土層，所述混凝土層的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)玻璃鋼層，所述混凝土層的外壁上設(shè)置有通過(guò)纏繞工藝制成的外玻璃鋼層。所述外玻璃鋼層由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和交叉纖維纏繞層構(gòu)成，或由數(shù)個(gè)環(huán)向纖維纏繞層和軸向纖維纏繞層構(gòu)成。所述外玻璃鋼層的最小纖維用量為每平方米500克。本實(shí)用新型使玻璃鋼混凝土復(fù)合管道具有良好的力學(xué)性能、高抗腐蝕性、低流阻和低制造成本。
文檔編號(hào)F16L9/00GK201028160SQ20072010395
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者趙泉國(guó), 昆 陸 申請(qǐng)人:趙泉國(guó);陸 昆