用於竹複合綜合管廊的可拼接管件及包括該管件的管廊的製作方法

2023-07-27 04:23:01

本實用新型屬於管廊技術領域，具體地，涉及一種用於竹複合綜合管廊的可拼接管件及包括該管件的管廊。

背景技術：

管廊是建於城市地下用於敷設市政管線的市政設施。其集電力、通信、廣電、燃氣、給排水、熱力等多種市政管線於一體，有效地利用了道路下的空間，節約地下空間資源，也杜絕了各專業管線分別不定期開挖，對道路通行和周邊環境造成的影響，徹底解決了「馬路拉鏈」、「空中蜘蛛網」等問題。

現有的管廊通常採用鋼筋混凝土結構通過現澆或預製方式製備得到，這種管廊一方面耗費材料多，建設工程量大，施工周期長，造價高，另一方面其採用的鋼筋混凝土材料能耗大，生產過程中造成大量的排放，對環境影響很大，越來越難以適應節能減排以及現代化城市建設的需求。

為克服上述缺陷，現有技術中出現了新型材料製備的管廊，例如申請人在先申請的專利CN 205136858U公開了一種預製竹複合管廊，其中組成管廊的管節的結構層大量採用竹材料製備。具體地，該管體徑向由內至外依次包括內襯層、結構層和外防護層，該內襯層包括阻燃樹脂和阻燃織物，該結構層至少包括若干層由粘附有水溶性樹脂的竹篾纏繞而成的竹篾層，該外防護層至少包括阻燃樹脂，該承力構件固定在該管體的內表面上。由於管廊管體結構層採用竹篾製成，使得管體及其生產製作過程綠色環保，在保證強度的同時，質量輕，運輸及安裝方便，且竹子為可再生資源，原材料成本低。這種管廊克服了目前鋼筋混凝土結構管廊存在的耗費材料多，建設工程量大，施工周期長，造價高以及能耗和排放大，不可回收和降解的缺陷。

因為管廊內徑較大，甚至達到8-10m，且埋置於地下並容納有各種管道管線，包括各種水、電甚至燃氣等，除了對其整體強度要求很高外，對管廊的防護性能具有非常高的要求，用以保證管道管線的安全。上述方案中，儘管其中在內襯層以及外防護層使用了阻燃防火材料，其中的結構層也通過通過添加防火性樹脂或填料可以保證一定的防火性能。但是，因為竹材可燃性較強，仍然存在可能的防火風險，特別是其中內襯層，其與內部的管道管線以及結構層中竹材直接接觸，其有效的防火性能非常關鍵，上述方案中對內襯層的防火僅是通過阻燃織物以及阻燃樹脂，其防火效果仍然存在不足，另外，這種內襯層與結構層的結合性對管體強度也會有影響，有必要進一步提升內襯層與結構層的結合緊密度。

技術實現要素：

針對現有技術的以上不足或改進需求，本實用新型提供一種用於竹複合綜合管廊的可拼接管件及包括該管件的管廊，其通過對管件內襯層材料及相應結構的改進，使得製備的內襯層及管件具有優良的防火性能，同時改善了管件強度。

為實現上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供一種用於竹複合綜合管廊的可拼接管件，該管件的管體包括在徑向由內至外依次設置的內襯層、結構層和外防護層，其中所述結構層通過竹材纏繞在所述內襯層上並通過添加防火性樹脂粘結固化而成，所述外防護層設置在所述結構層上，其特徵在於，

所述內襯層包括依次纏繞成層的竹纖維無紡布層、針織氈層和網格布層層疊組成，其中，所述竹纖維無紡布層由浸透防火性樹脂的竹纖維無紡布通過在管廊模具上沿管體軸向螺旋纏繞多層而形成，且所述竹纖維無紡布中的竹纖維質量百分比含量不小於98％，其面密度為40～50g/m2；

所述網格布層由浸透防火性樹脂的網格布在所述針織氈層上沿軸向螺旋纏繞多層而形成，且所述網格布的面密度在40～50g/m2，其拉伸斷裂強力不小於150N，其斷裂伸長率不大於5％。

通過本實用新型上述構思的技術方案，一方面通過竹纖維無紡布和網格布通過浸潤防火樹脂使形成的竹纖維無紡布層和網格布層中樹脂包裹相應的竹纖維無紡布和網格布，特別是通過限定竹纖維無紡布中的面密度以及網格布的面密度為40～50g/m2，可以保證防火樹脂可完全填充浸潤竹纖維無紡布和網格布，實現全方位的安全包裹，從而使得其防火性能得到有效保證，而且其中多層竹纖維無紡布層和網格布層的布置，使得其防火性能更好；另一方面，通過竹纖維無紡布中的面密度以及網格布的面密度的限定、以及竹纖維無紡布中的竹纖維質量百分比含量、網格布的拉伸斷裂強力和斷裂伸長率的限定，可以保證內襯層足夠的結構強度，而且網格布的面密度的限定使得其可以與外圍的結構層具有更好的結合性，使得浸潤的樹脂可以與結構層的樹脂相互融合，在固化後可以緊密結合，進一步增強其結構強度。

作為本實用新型的進一步優選，所述竹纖維無紡布層由浸透防火性樹脂的竹纖維無紡布在管廊模具上沿管體軸向螺旋纏繞兩層而形成。

作為本實用新型的進一步優選，所述竹纖維無紡布層、針織氈層以及網格布層中各螺旋纏繞的搭邊不重合。

作為本實用新型的進一步優選，所述結構層上添加的防火性樹脂與內襯層上添加的防火性樹脂相同。

作為本實用新型的進一步優選，所述防火性樹脂中添加有生物質填料，其中填料的纖維絲含量大於40wt％，顆粒度在60-80目之間。

作為本實用新型的進一步優選，所述防火性樹脂為具有防火性的環氧樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或幾種。

作為本實用新型的進一步優選，所述內襯層的厚度優選為5±0.5mm。

作為本實用新型的進一步優選，所述網格布優選為滌綸。

本實用新型另一方面在於提供一種管廊，其由所述可拼接管件通過連接件依次拼接形成。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有以下有益效果：

(1)本實用新型的可拼接管件中，通過竹纖維無紡布和網格布通過浸潤防火樹脂使形成的竹纖維無紡布層和網格布層中樹脂包裹相應的竹纖維無紡布和網格布，特別是通過限定竹纖維無紡布中的面密度以及網格布的面密度為40～50g/m2，可以保證防火樹脂可完全填充浸潤竹纖維無紡布和網格布，實現全方位的安全包裹，從而使得內襯層防火性能得到有效保證，而且其中多層竹纖維無紡布層和網格布層的布置，使得其防火性能更好；

，使其軸向拉伸強度發揮至最大化，這樣張緊狀態的竹篾片形成在結構層中，大大提高結構層的力學強度，使其能夠具有很高的結構強度；

(2)本實用新型的可拼接管件中，通過竹纖維無紡布中的面密度以及網格布的面密度的限定、以及竹纖維無紡布中的竹纖維質量百分比含量、網格布的拉伸斷裂強力和斷裂伸長率的限定，可以保證內襯層足夠的結構強度，而且網格布的面密度的限定使得其可以與外圍的結構層具有更好的結合性，使得浸潤的樹脂可以與結構層的樹脂相互融合，在固化後可以緊密結合，進一步增強其結構強度。

(3)本實用新型的可拼接管件中，通過添加與結構層相同的防火性樹脂，可以使得其經固化後能保證內襯層與結構層結合緊密，具有良好的結合強度和防火性能，而且樹脂中添加的上述含量和顆粒大小的生物質填料可以使得其固化後拉伸強度大於50Mpa，巴氏硬度大於40，從而進一步優化管體強度以及防火性能。

附圖說明

圖1是按照本實用新型實施例的可拼接管件的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組合。

圖1為本實用新型實施例的可拼接管件的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型實施例的一種用於竹複合綜合管廊的可拼接管件，其作為管廊的主要部件，用於通過連接件相互連通以拼接形成管廊。

如圖1所示，直管的管體在徑向由內至外依次包括內襯層、結構層和外防護層，其中內襯層和外防護層均用以保護結構層，使管體防火、防水、防滲漏、耐腐蝕，延長使用壽命。內襯層通過纏繞在管廊模具上形成，優選管模具上還設置有薄膜，以便於脫模。結構層為管體的主要增強結構，結構層通過竹材纏繞在所述內襯層上並通過添加防火性樹脂粘結固化而成。外防護層通過在結構層上纏繞或噴塗塗覆而形成。

內襯層與內部的管道管線以及結構層中竹材直接接觸，其有效的防火性能非常關鍵，本實用新型實施例中，內襯層包括依次纏繞成層的竹纖維無紡布層、針織氈層和網格布層層疊組成。其中，竹纖維無紡布層由浸透防火性樹脂的竹纖維無紡布通過在管廊模具上沿管體軸向螺旋纏繞多層而形成，例如可以纏繞為兩層、三層或更多層，各層的纏繞方向和角度可以不同。具體纏繞時，將浸潤或浸透了防火性樹脂的無紡布端部貼附在管模具上，隨著管模具的旋轉和軸向移動，使得無紡布呈螺旋纏繞在管模具上，螺旋纏繞角度在70-90°之間，搭邊寬度優選不少於無紡布幅寬的1/5，纏繞時還可以持續填充樹脂，以使得樹脂可完全填充浸潤竹纖維無紡布實現全方位的安全包裹。

其中，竹纖維無紡布中的竹纖維質量百分比含量要求不小於98％，其面密度為40～50g/m2。

針織氈層通過浸透防火性樹脂的針織氈螺旋纏繞在竹纖維無紡布層上形成，纏繞方式可以與竹纖維無紡布層纏繞方式一致，纏繞層數也可以為兩層、三層或多層，優選與竹纖維無紡布層纏繞層數相同。一個實施例中，針織氈優選是玻璃纖維製成，其具有優良的防火性能。

網格布層由浸透防火性樹脂的網格布在所述針織氈層上沿軸向螺旋纏繞多層而形成，例如可以纏繞為兩層、三層或更多層，各層的纏繞方向和角度可以不同。具體纏繞時，將浸潤或浸透了防火性樹脂的網格布端部貼附在針織氈層上，隨著管模具帶動針織氈層的旋轉和軸向移動，使得網格布呈螺旋纏繞在針織氈層上，螺旋纏繞角度在70-90°之間，搭邊寬度優選不少於無紡布幅寬的1/5，纏繞時還可以持續填充樹脂，以使得樹脂可完全填充浸潤竹纖維無紡布實現全方位的安全包裹。

本方案中，網格布的面密度在40～50g/m2，其拉伸斷裂強力不小於150N，其斷裂伸長率不大於5％。

通過上述技術手段，一方面竹纖維無紡布和網格布通過浸潤防火樹脂使形成的竹纖維無紡布層和網格布層中樹脂包裹相應的竹纖維無紡布和網格布，特別是通過限定竹纖維無紡布中的面密度以及網格布的面密度為40～50g/m2，可以保證防火樹脂可完全填充浸潤竹纖維無紡布和網格布，實現全方位的安全包裹，從而使得其防火性能得到有效保證，而且其中多層竹纖維無紡布層和網格布層的布置，使得其防火性能更好；另一方面，通過竹纖維無紡布中的面密度以及網格布的面密度的限定、以及竹纖維無紡布中的竹纖維質量百分比含量、網格布的拉伸斷裂強力和斷裂伸長率的限定，可以保證內襯層足夠的結構強度，而且網格布的面密度的限定使得其可以與外圍的結構層具有更好的結合性，使得浸潤的樹脂可以與結構層的樹脂相互融合，在固化後可以緊密結合，進一步增強其結構強度。

另外，防火性樹脂中可以同時添加有生物質填料，其中填料的纖維絲含量大於40wt％，顆粒度在60-80目之間。樹脂中添加的上述含量和顆粒大小的生物質填料可以使得其固化後拉伸強度大於50Mpa，巴氏硬度大於40，從而進一步優化管體結構層的強度以及防火性能。

本實用新型中，防火性樹脂為具有防火性的環氧樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或多種。

外防護層的防水耐腐材料可以為聚脲樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、瀝青、防水卷材中的一種或多種。

本實用新型的可拼接管件適用於相互拼接形成竹纏繞複合綜合管廊，比如通過管件端部的插口與另一管件端部的承插口相互配合連接，或者通過其他連接件等拼裝形成需求長度的管廊。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。