一种具有管体测温功能的竹复合管廊的制作方法

本发明属于竹复合管廊相关技术领域，具体涉及一种具有管体测温功能的竹复合管廊。

背景技术：

管廊是一种建于地下以用于敷设各种管线的结构设施，其往往集电力、通信、广电、燃气、给排水、热力等多种管线于一体，起到有效利用城市地下空间，节约地下空间资源的作用，也杜绝了各专业管线的分别不定期开挖，减少对道路通行和周边环境造成的影响，彻底解决“马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题。

目前，应用较多的管廊大多采用钢筋混凝土结构，其通过现浇或者预制的形式成型，能一定程度上满足管廊功能性应用的需求，但是，传统的钢筋混凝土管廊在制备成型过程中往往需要消耗大量的不可再生资源，在一定程度上会对环境造成破坏，且传统钢筋混凝土管廊的结构质量较大，工程的建设量大，施工周期长，造价高，维护、检修困难，越来越难以适应现代化城市建设的需求。

鉴于此，越来越多的研究者将目光放在了可再生资源上，以期望利用可再生资源制备价格低廉，功能性好的管廊结构。例如本申请人的在先专利申请cn107503373a中提出了一种预制式管廊，其由若干管节连接而成，该管节包括管体，该管体径向由内至外依次包括结构层和外防护层，所述结构层是由木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕多层并通过防火性树脂粘结固化而成，所述外防护层是由防水耐腐材料制成。上述管廊的原材料来源广、绿色环保、资源可再生，可通过预制管节的形式在工程现场完成管廊的拼接，大大减少了管廊施工的工程量，施工方便，工程周期短，工程造价低，具有一定的推广应用价值；但是，在上述竹缠绕预制式管廊的后续研究和实际应用过程中，研究者发现现有预制式管廊存在一定的问题或者缺陷，具体包括如下所述：一般情况下，竹复合管廊中往往会设置有支撑组件，如支撑环、支撑架等，现有的支撑组件往往是通过扩充张力的方式紧贴管体内壁，这样不仅不会对管体本身造成损伤，还能便于支撑组件的角度调整，但是，支撑组件上安装的管线或者设备的重量往往不一致，极易导致支撑组件发生绕轴转动，造成设备、管线的损坏，并在管廊内引发漏水、漏电、火灾等意外情况，而现有竹复合管廊的日常巡查检修不便，往往无法及时发现管廊中所出现的安全隐患，而现有的视频监控等手段无法实现管体或管廊内部结构层损伤情况的准确判断，特别是管廊内发生火灾时，现有的视频监控等手段难以评估火灾对管廊本身造成损伤，也很难对管廊结构检修或者更换做出有准确依据的判断，这使得竹复合管廊的应用具有一定的局限性。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有管体测温功能的竹复合管廊，其通过在管体成型过程中在管体内外壁面之间预埋布置多个测温组件，以实现管体结构层温度的实时监控，避免意外事故的发生或加剧，并对管体遭受意外事故后的结构稳定性提供数据指导，以用于提供管廊更换、维修的判断依据，从而大大提升管廊应用的通用性和便捷性，扩大竹复合管廊的应用范围，降低竹复合管廊的应用成本。

为实现上述目的，本发明提供一种具有管体测温功能的竹复合管廊，其包括通过竹材料多层缠绕粘结而成并呈筒状结构的管体，其特征在于，

所述管体上有至少一个测温组件，所述测温组件包括设置在所述管体管壁内的预埋单元和对应所述预埋单元设置在所述管体内周壁面上的发射线圈；其中，

所述预埋单元可在所述管体的缠绕粘结成型过程中预埋缠入，其包括可用于实时测温的芯片和与所述发射线圈对应设置的接收线圈，所述接收线圈与对应的芯片以电连接，以将所述发射线圈提供的电力传输到对应的芯片上，实现对该芯片的无线供电，继而可通过所述管体上至少一个所述测温单元的对应工作，实现该管体上对应位置结构层温度的实时监测，从而使得竹复合管廊具有管体测温功能。

作为本发明的进一步改进，所述测温组件为间隔设置的多个，且多个所述测温组件在所述管体的周向上呈螺旋式间隔设置。

作为本发明的进一步改进，所述管体沿环向设置有至少一个轴向测温单元，且所述轴向测温单元包括若干沿所述管体轴向间隔设置的所述测温组件。

作为本发明的进一步改进，所述管体内设置的所述轴向测温单元为一个，其设置在所述管体的一侧、顶部、或者底部。

作为本发明的进一步改进，所述管体内设置的所述轴向测温单元为分设于所述管体两侧的两个。

作为本发明的进一步改进，间隔设置的各所述测温组件之间等间距或者不等距。

作为本发明的进一步改进，两相邻所述测温组件之间的间距为200～600mm。

作为本发明的进一步改进，所述预埋单元设置在所述管体的内衬层中、内衬层与结构层之间、或者结构层中。

作为本发明的进一步改进，对应所述测温组件设置有外部电源，所述外部电源与所述发射线圈对应匹配连接，以为所述发射线圈供电。

作为本发明的进一步改进，所述预埋单元中的所述芯片和所述接收线圈封装为一体。

作为本发明的进一步改进，对应各所述测温组件分别设置有备用电源，所述备用电源与所述发射线圈对应匹配连接。

作为本发明的进一步改进，对应各所述测温组件设置有无线接收模块，其可接收所述管体内各所述测温组件所检测的数据，并可将测温数据传输到监控中心。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的具有管体测温功能的竹复合管廊，其通过在管体成型过程中在管体内外壁面之间预埋布置多个测温组件，以实现管体结构层温度的实时监控，避免意外事故的发生或加剧，并对管体遭受意外事故后的结构稳定性提供数据指导，以用于提供管廊更换、维修的判断依据，从而大大提升管廊应用的通用性和便捷性，扩大竹复合管廊的应用范围，降低竹复合管廊的应用成本；

(2)本发明的具有管体测温功能的竹复合管廊，其通过优选设置测温组件的布置形式，使得管体温度的监测与管体内管线、设置布置的形式相一致，确保各位置的结构层温度处于正常范围内，针对性强，适用范围广，能有效避免意外事故的发生，并对意外事故(尤其是火灾)发生后结构层的稳定性提供数据支撑，保证竹复合管廊应用的安全性；

(3)本发明的具有管体测温功能的竹复合管廊，其测温组件的设置形式简单，通过充电组件与芯片的对应匹配可有效实现对管体结构层温度的检测，而充电组件中发射线圈和接收线圈的设置形式可有效避免测温组件设置过程中的穿壁布线，减少了对管体结构层的破坏，且测温组件的体积较小，其预埋在管壁内可保证管体的结构强度不受影响或者影响较小，实现管体测温的同时，有效保证管廊结构的稳定性；

(4)本发明的具有管体测温功能的竹复合管廊，通过在管体缠绕粘结的过程中在管壁内预埋多个测温组件，使得竹复合管廊具备管体测温功能，测温组件的设置形式简单，作用明显，能有效实现管体结构层温度的实时监测，减少或避免管廊内意外事故的发生，并为管体受意外事故(尤其是管内火灾)时管体的更换或维修提供依据，提升管廊应用的安全性和稳定性，减少管廊的应用成本，具有十分重要的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例一中竹复合管廊的测温组件分布形式示意图；

图2是本发明实施例中竹复合管廊的测温组件结构示意图；

图3是本发明实施例中竹复合管廊的测温组件的结构布置示意图；

图4是本发明实施例二中竹复合管廊的测温组件分布形式示意图；

图5是本发明实施例三中竹复合管廊的测温组件分布形式示意图；

图6是本发明实施例四中竹复合管廊的测温组件分布形式示意图；

图7是本发明实施例中竹复合管廊的整体结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.测温组件，101.芯片，102.接收线圈，103.发射线圈；2.管体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

现有技术中的竹复合管廊，其往往包括类似于本发明优选实施例中呈筒状的管体2，管体2的内部中空空间内设置有支撑组件，通常情况下，支撑组件包括呈环状结构的支撑环或者由沿管体2轴向间隔设置的多个支撑环组成的支撑架，以用来承载或安装管廊内的各种设备与管线；通常情况下，支撑环由金属材料制成，如不锈钢、合金材料、铁质材料等，其往往弯折成圆环状并在扩展张力的作用下紧贴管体2的内周壁从而实现定位与固定，继而在支撑环上设置支架和/或连轴，以实现支撑环的固定和相关管线及设备的铺设与安装，完成管廊的功能应用。

然而，在支撑环或者支撑架的应用过程中，由于支撑组件上安装的管线或者设备的重量较大，或者管廊内各位置布置的管线或者设备的重量不一致，可能会导致支撑组件整体发生绕轴转动，使得管廊中的管线或者设备出现损坏，造成管廊内出现漏水、漏电、火灾等意外情况。虽然，跟传统的水泥混凝土管廊或者波纹钢管管廊相比，竹复合管廊的造价成本更低，对环境的破坏更少，具有十分优异的应用价值；但是，由于竹复合管廊的制备材料为竹材料、木材等非金属可再生材料，其对环境的适应能力，尤其是对于高温环境或者直接灼烧环境的适应能力相对较传统管廊弱，因而对于竹复合管廊应用过程中管体2承受的温度环境有特殊的需求，因而需要对管体2的管体温度进行实时监测，以判断管体2的自身状态是否满足正常使用，是否需要进行维修或者更换。

鉴于此，本发明优选实施例中提出的具有管体测温功能的竹复合管廊的结构如图1～7中所示，其中，竹复合管廊的管体2呈如图7中所示的筒状结构，其可优选通过竹材料在筒状模具上经过多层缠绕粘结而成，也可优选通过竹材料、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕粘结而成，并由内及外依次形成内衬层、结构层、外防护层等结构功能层，竹复合管廊的制备应用现有技术中的相关技术手段较容易实现，故而在此不做赘述。

进一步地，本发明优选实施例中的管体2内部预埋设置有至少一个如图2中所示的测温组件1，其优选包括用于管廊本体测温的芯片101和对应与该芯片101设置以用于为其提供无线供电的充电组件，优选实施例中的充电组件包括与芯片101匹配连接的接收线圈102，以及对应接收线圈102设置的发射线圈103，其中，优选实施例中的芯片101和接收线圈102可对应匹配连接后组成预埋单元，该预埋单元优选在管体2缠绕粘结成型时预埋在管体2的管壁内，以用于实时监测管廊管体结构的温度；进一步优选地，预埋单元设置在管体2的内衬层与结构层之间，当然，预埋单元也可设置在内衬层中或者结构层中，这可根据实际需要以及各功能层的厚度设置而进行优选，如当管体2的内衬层厚度较小时，预埋单元可对应预埋在结构层中，当内衬层的厚度较大时，预埋单元可对应预埋在结构层和内衬层之间或者直接预埋在内衬层中；优选实施例中预埋单元的预埋深度为20～100mm。

进一步地，如图3中所示，与预埋单元对应设置的发射线圈103紧贴设置在管体2的内周壁面上，其优选与接收线圈102对正，并通过无线充电的形式为接收线圈102供电，再通过接收线圈102的作用为芯片101进行供电，完成芯片101中测温部件的测温过程，从而实现该测温组件周围一定范围内管体温度的实时检测；与传统测量管廊内部中空空间内的温度不同，本文中所涉及的测温组件测量的是管体2或者说管体结构层的实时温度，防止管体2因为管廊内的设备出现损坏，或者发生漏水、漏电、火灾等情况时，而对管廊的结构本身造成不同程度的损伤，尤其是在管廊内发生火灾时，管体2的结构层温度会急剧上升，一旦上升到过火温度，将会对管廊的结构造成不可逆的破坏，影响管廊的结构稳定性和安全性，使得管廊必须进行维修或者更换。

对于判断管体2是否需要更换或者维修，在现有技术中通常是借助人力检修，这在结构受损的管廊中存在极大的安全隐患，也不利于检修效率的提高；但是，若能对管体2的管体温度实时监测，不仅可有效监测管廊的工作状态，防止部分意外事故的发生或者加重，还可通过测温组件1反馈的温度数据来判断管廊是否可继续工作，是否需要检修或者更换，从而大大提升了管廊的应用便捷性，提升了更换或维修的效率。

进一步地，优选实施例中发射线圈103的固定可借助支撑组件来实现，即其可紧贴管体2内周壁后稳定连接在支撑环或者支撑架上，待发射线圈103连接稳固，可对应其设置外部电源，使得外部电源可对发射线圈103供电，再由发射线圈103对接收线圈102供电；进一步优选地，对应发射线圈103设置有备用电源，其可在外部电源因意外事故发生而失效时工作，为发射线圈103及芯片101供电，并将外部电源停止工作的状况传递出去。

进一步地，优选实施例中的芯片101和接收线圈102对应连接后，封装为一体组成芯片模块，芯片模块可安全快捷地埋入管体2内，减少芯片101在本体内的腐蚀，避免管廊缠绕粘结时对芯片101的损坏。此外，芯片模块的埋入深度可根据管廊本身的结构性能及其使用环境来确定，如厚度较大的管廊，其力学性能较强，承受损伤的能力较强，因而即使内壁一定厚度的功能层遭受破坏，管廊的整体性能还是可以得到保证，因而此时的芯片模块可以选择深埋的方式。

进一步地，由于测温组件1实时监测的范围有限，其往往只能对测温组件1周围一定范围内的管体温度进行检测，故而测温组件1的设置数量与设置形式对于管体2整体温度的监测与反馈息息相关；通常情况下，测温组件1在管体2内的布置形式可以根据管廊内设备、管线、管路的设置位置和设置形式，以及管廊的实际应用环境进行优选，实时监测管体2中易发生损坏或者事故位置的管体温度。

具体而言，本发明优选实施例中测温组件1在管体2内的布置形式可参照如下几个具体实施例中所记载的形式：

在本发明优选实施例一中，测温组件1为沿管体2轴向间隔设置的多个，且多个测温组件1分别设置在管体2安装应用时的一侧，如图1中所示；当然，在管体2的两侧可同时沿轴向间隔设置有测温组件1，以实时监测管体2两侧的管体温度，这与竹复合管廊实际应用过程中往往是两侧安装设备、布置管线的情况相一致，减少因设备损坏、管线故障所引起的管体2的结构层温度过高。

在本发明优选实施例二中，测温组件1为沿管体2轴向间隔设置的多个，且多个测温组件1分别设置在管体2的顶部，如图4中所示。

在本发明优选实施例三中，测温组件1为沿管体2轴向间隔设置的多个，且多个测温组件1设置在管体2的底部，如图5中所示。

上述优选实施例中沿轴向间隔设置的测温组件1可以是等间距设置，也可以为不等间距设置，这可根据实际需要进行优选，且相邻两测温组件1之间的间隔距离在此也不做具体限定，这可根据测温组件1的测试范围和具体测温需要进行优选，优选实施例中两相邻测温组件1之间的间隔距离优选为200～600mm。

为充分保证测温组件1的测温效果和监测数据的全面性，在本发明优选实施例四中，多个测温组件1依次在管体2的周向上呈螺旋式间隔布置，如图6中所示，如此这般设计可有效保证管体2内各部位温度的监测，提升温度监测的准确性和全面性；当然，多个测温组件1可沿轴向依次间隔设置并组成轴向测温单元，且管体2的环向上可间隔设置多个轴向测温单元来完成管体2各位置温度的监测，提升温度监测的准确性和全面性。

进一步优选地，在管体2中对应设置有无线接收模块，其可实时接收管体2中各测温组件1所监测的数据，并继而将测温数据传输到监控中心，直观准确的反馈管体2各位置的管体温度；此外，在管体2中对应各测温组件1设置有报警装置，一旦某一位置的测温组件1所反馈的温度值达到或接近预设的临界值，报警装置开始报警，从而可指导检修人员快速到达对应的管廊进行故障排查或者检修，减少事故的发生或者事故的进一步发展。

本发明优选实施例中的具有管体测温功能的竹复合管廊，其通过竹材料缠绕粘结而成筒状管体2，在竹材料缠绕粘结并成型成筒状管体的过程中，通过在管体2内外周壁之间预埋设置一定数量的测温组件1，由其实时监测竹复合管廊的管体温度，避免意外事故的发生，并对遭受意外事故后的管体结构稳定性提供数据指导，以用于提供管廊更换、维修的判断依据，而且通过优选设计测温组件1的布置形式，可使得管廊适用于各种应用环境，不仅提升管廊应用的通用性，还进一步提升管廊的使用寿命和使用便捷性，具有十分重要的应用推广价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。