高耐久性复合预制管片的制作方法_2

文档序号:9990987阅读:来源:国知局
端相连,左侧板的下端与下弧形板的左端相连,右侧板的上端与上弧形板的右端相连,右侧板的下端与下弧形板右端相连。
[0049]上弧形板、下弧形板以及左侧板和右侧板构成弧形外型1,弧形外型I内限定有空腔7。至少一个加劲肋3设在上弧形板与下弧形板之间并且每个加劲肋3的上端和下端分别与上弧形板和下弧形板相连。换言之,至少一个加劲肋3连接在上弧形板与下弧形板之间并且位于空腔7内。至少一个加劲肋3将空腔7分割成多个子空腔。
[0050]上弧形板、下弧形板、左侧板和右侧板分别为纤维增强复合型材。为方便描述,在下面的描述中,将纤维增强复合材料简称为FRP,将纤维增强复合型材简称为FRP型材。FRP是由玻璃纤维或碳纤维等高性能纤维与树脂等基体混合经过一定的加工工艺复合而成的非金属材料。它具有轻质、高强、施工成型方便、耐腐蚀等显著优点。
[0051]FRP型材是采用FRP制成的具有特定结构和形状的部件,其结构和形状可以根据具体的情况进行设置,例如,在本实用新型的一些实施例中,FRP型材可以为采用FRP通过拉挤工艺制作形成的一种特种弧形片状型材。
[0052]FRP型材自重轻、强度高,给运输、安装都带来了便利。有以下诸多优点:
[0053]1、工厂预制,质量可靠。
[0054]2、纤维含量高,约65%,材料强度高。
[0055]3、降低树脂含量,节约成本。
[0056]采用FRP型材制成的高耐久性复合预制管片100制造方便、具有较强的耐久性。尽管FRP型材造价相对较高,但本实用新型从以下四个方面有效平衡了总成本,因此具有较好的经济性:
[0057]1、通过采用FRP型材,降低了混凝土用量和抗渗性能要求,减少了混凝土成本;
[0058]2、通过替代钢筋,减少了钢筋成本;
[0059]3、由于FRP型材自重轻且可减少混凝土用量,因此管片总重小,可降低施工成本;
[0060]4、由于FRP型材是一种具有全寿命周期经济性的新型建筑材料,因此减少了工程运行过程中大量维护成本。
[0061]根据本实用新型的一些实施例,每个FRP型材包括单向玻璃纤维结构层和表面毡层。表面毡层包覆在单向玻璃纤维结构层的外侧。FRP型材的内表面和外表面上均可以设置表面毡层,以提高FRP型材的表面性能。
[0062]FRP型材形成为单向玻璃纤维结构层和表面毡层内分别设有树脂。树脂应采用具有较高耐腐蚀能力同时具有较高耐候能力。例如,树脂可以选用环氧树脂或乙烯基树脂。另夕卜,当有阻燃要求时,可以在树脂中加入阻燃剂,以达到阻燃性能要求。
[0063]单向玻璃纤维结构层所采用的玻璃纤维应具有较高耐酸能力,例如,ECR玻璃纤维或Advantex玻璃纤维。表面毡层可以为玻璃纤维表面毡层。如有防静电要求时,表面毡层可以为碳纤维表面毡层。
[0064]为了进一步提高FRP型材的力学性能,可选地,根据本实用新型的一些实施例,上弧形板的下表面和/或下弧形板的上表面上可以设置加强筋2。例如,如图3所示,上弧形板的下表面和下弧形板的上表面上均设有加强筋2。加强筋2可以提高结构力学性能。加强筋2的截面尺寸与数量不做限制,可以根据具体设计条件而定。有利地,加强筋2可以选用纤维增强复合筋。该种加强筋2强度高且耐腐蚀性强。
[0065]参照图1至图6所示,上弧形板、下弧形板、左侧板和右侧板之间限定有空腔7,至少一个加劲肋3将空腔7分割成多个子空腔,至少一个子空腔内设有填充物。由此,FRP型材既可承受载荷,同时起到填充物模板的作用,内部填充的填充物可以起到抗剪的作用,充分发挥了两种材料的优点,管片的性能优越,可取得良好的效果,具有广阔的应用前景。同时,由于FRP型材所起到的填充物模板的作用,因此本实用新型还可以有效的减少钢模板的投入,使成本进一步降低。
[0066]需要说明的是,子空腔内的填充物可以根据实际工程需求确定是否需要进行填充以增强结构整体性能。填充物可以选用砂石或水泥基材料。根据使用条件,填充物可以采用泡沫混凝土,以进一步降低工程成本。
[0067]可以理解的是,子空腔的截面形状与加劲肋3布置方式有直接关系。空腔7的尺寸不宜过小,以免影响混凝土振捣操作。对于子空腔的截面形式、截面尺寸和数量不做限制,可以根据具体设计条件而定。例如,子空腔的纵截面可以形成为梯形、环形或不规则形等。
[0068]加劲肋3的截面形式、截面尺寸和数量不做限制,根据具体设计条件而定。可选地,根据本实用新型的一些实施例,加劲肋3可形成为片状FRP板,加劲肋3沿高耐久性复合预制管片100的轴向延伸设置。即加劲肋3沿上弧形板、下弧形板、左侧板和右侧板所构成的弧形外型I的轴向(即垂直于纸面的方向)延伸设置。
[0069]加劲肋3的数量可以为多个,其布置方式可以有多种,例如,多个加劲肋3可以采用格构式或同心圆放射线式布置。例如,如图1至图3所示,多个加劲肋3呈放射线布置,且多个加劲肋3相交于一点。再例如,如图5所示,多个加劲肋3呈放射线布置且多个加劲肋3的假想延长线相交于一点。
[0070]如图2和图3所示,加劲肋3上可以设置轴向榫卯接口 4。轴向榫卯接口 4可以用于轴向连接多个高耐久性复合预制管片100。换言之,加劲肋3上预留轴向穿筋孔洞,筋材可以依次穿设在多个高耐久性复合预制管片100对应的轴向穿筋孔洞内,实现沿结构的轴向连接多个高耐久性复合预制管片100。
[0071]根据设计需要,在进行穿筋操作前,可以在筋材的表面涂覆胶黏剂,从而得到筋材与FRP型材共同工作的效果,达到提高轴向管片间整体结构受力性能的目的。
[0072]参照图1至图6所示,左侧板上设有第一环向榫卯接口 51,右侧板上设有第二环向榫卯接口 52。第一环向榫卯接口 51和第二环向榫卯接口 52结构适配,使一个高耐久性复合预制管片100的第一环向榫卯接口 51可以与另一个高耐久性复合预制管片100的第二环向榫卯接口 52配合连接,使两个高耐久性复合预制管片100可以沿管片的周向(即环向)连接在一起。
[0073]第一环向榫卯接口 51和第二环向榫卯接口 52的结构和形状可形成为多种,例如,如图1和图2所示,根据本实用新型的一些实施例,第一环向榫卯接口 51可以形成为凸块和凹口中的一个,第二环向榫卯接口 52可以形成为凸块和凹口中的另一个。凸块与凹口结构适配性好,咬合连接可靠,可以使两个高耐久性复合预制管片100实现可靠连接。
[0074]再例如,如图3至图6所示,在本实用新型的另一些实施例中,第一环向榫卯接口51和第二环向榫卯接口 52均形成为凹口。高耐久性复合预制管片100还包括榫卯连接件
8。榫卯连接件8的一端可以插接在一个管片的第一环向榫卯接口 51,榫卯连接件8的另一端可以插接在另一个管片的第二环向榫卯接口 52内,使两个管片可通过榫卯连接件8与凹口型的环向榫卯接口配合连接在一起。
[0075]换言之,可以采用在左侧板和右侧板上预留榫卯接口的方式,为管片之间提供环向连接。榫卯接口连接结构既可以采用凹凸型相互咬合的形式进行连接,也可以采用通过在左侧板和右侧板上预留榫卯连接件插口的方法进行连接,亦或两种方法同时采用。榫卯接口以及榫卯连接件的截面形式、截面尺寸和数量不做限制,根据具体设计条件而定。
[0076]参照图7和图8所示,榫卯连接件8可以为轴对称实心棒,在实心棒的长度方向上,实心棒的中部的径向尺寸小于两侧的径向尺寸。也就是说,榫卯连接件8形成为中间小,两头大的结构。该结构可较好的与榫卯连接件插口向配合,使管片可以实现环向可靠连接。
[0077]可选地,榫卯连接件8采用FRP材料制作。榫卯连接件8的截面形式多样,可采用梯形轴对称(如图7所示)或圆形轴对称(如图8所示)设计。榫卯连接件8的长度应为2-3倍的FRP型材的厚度,以保证相邻两个高耐久性复合预制管片100之间的可靠连接。
[0078]参照图1至图6所示,上弧形板和/或下弧形板的一端分别可以设有舌型搭接件6,一个管片上的舌型搭接件6可以搭接在与之相邻的另一个管片的上弧形板或下弧形板上,使两个高耐久性复合预制管片100可以搭接在一起,为预制相邻的管片提供更好的整体力学性能。
[0079]舌型搭接件6的长度可为8cm-12cm。例如,在本实用新型的一个示例中,舌型搭接件6的长度为10cm。搭接时宜采用胶结、栓接或胶拴混接。
[0080]另外,为了避免高耐久性复合预制管片100出现应力集中现象,可以在高耐久性复合预制管片100的结构边角处或者连接处做圆角过渡或圆角处理。例如,可以在榫卯连接件8的边角处做圆角处理
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1