一种预制式管廊的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于市政设施相关领域，并公开了一种预制式管廊，该管廊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为结构层和外防护层，所述结构层是由竹材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。通过本实用新型预制管节的形式在工程现场连接成管廊，大大减小工程量，使得施工方便，减少工程周期，造价低；管体结构简单，加工方便，结构层作为承载结构为管体的主体部分，采用具有一定强度的竹材缠绕形成，绿色环保、资源可再生，制得的结构层具有高力学性能，同时竹材优异的弹性模量使制得的管廊抗形变能力强，具有比钢筋混凝土结构更好的抗震性和抗地质沉降能力，使其对地基强度要求较低。
【专利说明】
一种预制式管廊
技术领域
[0001]本实用新型属于市政设施技术领域，更具体地，涉及一种预制式管廊。
【背景技术】
[0002]管廊是建于城市地下用于敷设市政管线的市政设施。其集电力、通信、广电、燃气、给排水、热力等多种市政管线于一体，有效地利用了道路下的空间，节约地下空间资源，也杜绝了各专业管线分别不定期开挖，对道路通行和周边环境造成的影响，彻底解决了 “马路拉链”、“空中蜘蛛网”等问题。
[0003]目前，管廊不管是现浇式还是预制式，大多采用钢筋混凝土结构，但是这种结构耗费材料多，建设工程量大，施工周期长，造价高，越来越难以适应现代化城市建设的需求。
[0004]CN 205136858U公开了一种预制竹复合管廊，管廊的断面呈圆形，由若干个预制管节连接而成，该管节包括管体和承力构件，该管体径向由内至外依次包括内衬层、结构层和外防护层，该内衬层包括阻燃树脂和阻燃织物，该结构层至少包括若干层由粘附有水溶性树脂的竹篾缠绕而成的竹篾层，该外防护层至少包括阻燃树脂，该承力构件固定在该管体的内表面上。但是该管体结构较为复杂，使生产加工效率低，费时费力。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上不足或改进需求，本实用新型提供了一种预制式管廊，其中通过对各个关键组件的结构组成和设置方式予以改进和重新设计，能够使得该管廊结构简单、加工方便、绿色环保、质量轻、成本低、施工方便、工程造价低。
[0006]为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种预制式管廊，所述管廊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为结构层和外防护层，所述结构层是由竹材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。
[0007]对于本实用新型的上述构思所形成的技术方案，通过预制管节的形式在工程现场连接成管廊，大大减小工程量，使得施工方便，减少工程周期，造价低;管体结构简单，加工方便，结构层作为承载结构为管体的主体部分，采用具有一定强度的竹材缠绕形成，绿色环保、资源可再生，采用缠绕方式可以充分发挥出竹材的轴向拉伸强度，从而使竹材处于张紧状态，制得的结构层具有高力学性能，同时竹材优异的弹性模量使制得的管廊抗形变能力强，具有比钢筋混凝土结构更好的抗震性和抗地质沉降能力，使其对地基强度要求较低。防火性树脂作为胶黏剂以保证防火性。外防护层用以保护结构层不受外界环境影响，从而保证管廊长期使用质量。管体仅具有结构层和外防护层，结构简单，加工方便。
[0008]优选地，所述防火性树脂为难燃性氨基树脂。氨基树脂与竹材具有很好的浸润性能，并且选用难燃性氨基树脂可以提高结构层的防火性能。
[0009]优选地，所述外防护层的防水耐腐材料具体可以为聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树月旨、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。
[0010]优选地，所述管节还包括连接构件，设置于所述管体内表面。通过设置连接构件与内部其他结构连接，防止其他结构直接连接在管体上，保证管体结构完整性并且提高连接其他结构的承力强度。
[0011]优选地，所述连接构件是可涨紧的环形连接构件。采用涨紧的环形连接构件固定在管体内表面，这样安装方便、快捷。
[0012]优选地，所述管体内表面设置有与该环形连接构件相匹配的环向凹槽，使该连接构件能够涨紧并嵌在该环向凹槽内从而附着在所述管体内表面。通过设置凹槽与涨紧的环形连接构件相配合，使固定可靠。
[0013]优选地，所述可涨紧的环形连接构件是由若干弧形组件两两通过弧形连接板连接成具有两个开口端的环形连接构件，所述两个开口端通过紧固件连接，所述弧形连接板中至少有一个设置有长形紧固孔。
[0014]优选地，在所述管体上或所述连接构件上连接有底板，所述底板上设置有排水孔，所述底板下方设置为排水通道，所述底板下方的管体内表面设置有防水层，由防水材料制成。
[0015]优选地，所述管节连接成管廊的方式是承插连接或企口式连接。这样的连接方式方便在地下进行管节连接。
[0016]优选地，所述管体的结构层中多层间还设置有砂胶层，所述砂胶是由矿砂和树脂混合而成。在管体结构层中设置砂胶层可以提高管体刚度。
【附图说明】
[0017]图1是按照本实用新型一种实施例所设计的预制式管廊的管节结构图；
[0018]图2是按照本实用新型一种实施例所设计的预制式管廊的断面结构示意图；
[0019]图3是按照本实用新型另一种实施例所设计的预制式管廊的管节结构图；
[0020]图4是按照本实用新型一种实施例所设计的连接构件的结构图；
[0021]图5是按照本实用新型另一实施例所设计的预制式管廊的断面结构示意图；
[0022]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:
[0023]1-管节，10-管体，101-结构层，102-外防护层，103-砂胶层，11-连接构件，111-弧形组件，112-弧形连接板，113-开口端，114-长形紧固孔，12-底板。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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。
[0025]图1是按照本实用新型一种实施例所设计的预制式管廊的管节结构图，图2是按照本实用新型一种实施例所设计的预制式管廊的断面结构示意图。一个实施例如图1中所示，一种预制式管廊，由若干段预制的管节I连接而成，该管节I具有管体10。如图2所示，管体10径向由内至外依次为结构层101和外防护层102。结构层101是管体10的主要承力结构，是由竹材缠绕多层并通过防火性树脂粘结固化而成，所述竹材优选为长2-6m、宽l-25mm、厚0.5-3mm的竹篾片，或由该规格的竹篾片平行排列缝制成的竹篾帘，竹材轴向拉伸强度可以通过缠绕的方式发挥至最大化，从而在缠绕而成的管体结构中提供力学强度，通过将竹材采用缠绕工艺与树脂粘结固化，可以复合形成满足管廊所需力学性能的结构。选取防火性树脂以满足管廊防火性能要求，具体可以为阻燃性树脂或难燃性树脂等，本实施例中优选为难燃性氨基树脂，因为氨基树脂与竹材的浸润性最好，且防火等级高。为了保护结构层101不受外部环境影响其寿命，在结构层101外设置由防水耐腐材料制成的外防护层102，所述防水耐腐材料优选为不饱和聚酯树脂、聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。本实施例中，优选为聚脲树脂，因为其方便上料，采用喷涂方式即可，并且干燥快。管廊断面可以为任意形状，优选为由内向外凸出且处处平滑过渡的闭合曲线形状，如圆形、椭圆形、鼓形等，本实施例中，断面优选呈圆形。上述管体10制作完成后即形成管节I，管节I在工厂内预制完成，之后运输至工程现场进行管节连接，连接方式可以为承插连接、企口式连接、套管连接、法兰连接等多种连接方式，本实施例中优选是通过承插连接或企口式连接，在管体10两端制作出承插口或企口，通过承插口连接或企口连接使在地下连接管节施工方便。管节I连接完成后即形成管廊，内部的管道支架等结构可以直接连接在管体10上，如铆接方式。
[0026]在另一实施例中，如图3所示，图3是按照本实用新型另一种实施例所设计的预制式管廊的管节结构图，在上述实施例的基础上，在管体10内表面设置有连接构件11，用以连接内部管道支架等其他结构，提供足够的承载力。连接构件11可以是任意形状通过粘接、铆接等多种方式固定在管体10内表面，在本实施例中，连接构件11优选为可涨紧的环形连接构件，通过涨紧环形连接构件，使其直接固定在管体10内表面，不需要再进行粘接或铆接，安装方便，并且能够不破坏管体10的结构。其结构可以为多种，只要能实现环形连接构件的缩放即可，一种【具体实施方式】如图4所示，图4是按照本实用新型一种实施例所设计的连接构件的结构图，是由多个弧形组件111两两通过弧形连接板112连接成开口的环形连接构件11，开口处即具有两个开口端113，该两个开口端113通过紧固件如螺栓螺母组件连接，所述弧形连接板112中至少有一个设置有长形紧固孔114。所述弧形组件111与所述弧形连接板112之间通过螺栓螺母等紧固件连接，螺栓或螺杆等穿过设置在弧形连接板112上的长形紧固孔114，当调节开口端113的紧固件时，长形紧固孔114内的螺栓或螺杆等就可以在长形紧固孔113内移动从而实现涨紧调节。为了使固定方式更加可靠，在本实施例中，管体10内表面设置有与该环形连接构件11相匹配的环向凹槽，使该连接构件11能够涨紧并嵌在该环向凹槽内从而附着在所述管体10内表面。连接构件11优选在工厂内制作完管体10后直接安装上，安装完毕后制成管节I，之后将管节I运往工程现场进行管节连接，连接完毕后在连接构件11上连接内部如管道支架等其他结构。在本实施例中，优选在连接构件11上连接有底板12，所述底板12上设置有排水孔，所述底板12下方设置为排水通道，所述底板12下方的管体内表面设置有防水层，由防水材料制成。在底板下方设置为排水通道可以充分利用管廊空间，并且使管廊具有及时排水功能。防水层的防水材料可以选择不饱和聚酯树脂、聚脲树月旨、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。
[0027]在另一实施例中，如图5所示，图5是按照本实用新型另一实施例所设计的预制式管廊的断面结构示意图，管体10径向由内至外依次为内结构层、砂胶层103、外结构层和外防护层102，即砂胶层103设置于竹材缠绕而成的结构层101内，所述砂胶是由矿砂和树脂混合而成。设置砂胶层有助于提高管廊的刚度，降低成本。
[0028]在另一实施例中，管廊的具体制作过程如下:将原竹剖分成长2-6m、宽l-25mm、厚
0.5-3mm的竹篾片，将竹篾片粘接成连续长后卷成卷备用，或将竹篾片多根平行排列，通过缝合线缝为连续长的竹篾帘，卷成卷备用，通过缠绕机缠绕在管廊模具上，缠绕前先在模具上需要设置凹槽的位置套上橡胶圈，之后在套有橡胶圈的模具表面上附着一层脱模层如脱模薄膜或脱模剂等，之后在脱模层上缠绕竹篾片或竹篾帘，边缠绕边在竹篾片或竹篾帘上淋浇难燃性氨基树脂，采用环向或螺旋或环向与螺旋缠绕组合的方式缠绕至设计厚度，固化后形成结构层，之后在结构层表面均匀喷涂聚脲树脂，也可以在聚脲树脂中根据具体情况添加其他填料或添加剂，固化后形成外防护层，之后脱模。原来套有橡胶圈的位置处形成环形凹槽，管体10制备完成。之后将与该环形凹槽宽度相适应的弧形组件依次通过弧形连接板拼接成具有开口的环形连接构件，在开口处通过螺栓螺母连接，调节开口处的螺栓螺母使环形连接构件涨紧嵌在环形凹槽内。最后修磨管体10端口，使管节I之间可以通过承插口或企口连接。管节I预制完成。之后将预制完成的管节I运至工程现场进行内部安装。在将多个管节I连接完成管廊后，在所述连接构件12上连接有底板，所述底板上设置有排水孔，所述底板下方设置为排水通道，所述底板下方的管体内表面设置有防水层，由防水材料制成。防水材料具体可以为不饱和聚酯树脂、聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。
[0029]下面将结合一些具体实施例来更为清楚地解释说明按照本实用新型的竹缠绕复合管制造工艺及其关键工艺参数设计。
[0030]实施例1
[0031]一种预制式管廊，所述管廊是由若干段在工厂预制好的管节在现场连接而成，该管节的管体径向由内至外依次具有结构层和外防护层，所述结构层是由竹片缠绕多层并通过阻燃性环氧树脂粘结固化而成，所述外防护层是粘接的一层防水卷材。其具体制备步骤如下:
[0032](I)芯模处理:制作管廊所需断面形状和尺寸的芯模，在芯模表面包覆脱模薄膜；
[0033](2)结构层成型:将原竹剖削成长6m、宽25mm、厚3mm的薄竹片，沿其长度方向粘接成150m以上长，浸渍阻燃性环氧树脂后用缠绕机以一定的张力和夹角螺旋缠绕在芯模表面，缠绕至设计结构层厚度，经过加热固化后成型；
[0034](3)外防护层成型:在结构层表面粘接一层防水卷材，形成外防护层；
[0035](4)企口加工:将制备好的管体的两端管壁端面磨削出相匹配的企口 ；
[0036](5)脱模:将制备好的管体从芯模上脱模，得到具有企口的管节的管体；
[0037](6)管廊成型:将预制好的管节在工程现场进行企口连接，之后在管节内部铆接支撑梁、管道支架等其他内部结构，得到管廊。
[0038]实施例2
[0039]—种预制式管廊，所述管廊是由若干段在工厂预制好的管节在现场连接而成，该管节的管体径向由内至外依次具有结构层和外防护层，所述结构层是由竹帘缠绕多层并通过难燃性氨基树脂粘结固化而成，所述外防护层是涂覆的一层聚脲树脂，所述管体内表面固定有连接构件。其具体制备步骤如下:
[0040](I)芯模处理:制作管廊所需断面形状和尺寸的芯模，在芯模表面套设橡胶圈，橡胶圈可以沿芯模轴向平行套设多个，本实施例中平行套设3个，再在套有橡胶圈的芯模外表面涂覆脱t吴剂；
[0041 ] (2)结构层成型:将原竹剖削成长2m、宽1mm、厚0.5mm的薄竹片，将薄竹片沿其宽度方向平行排列10根成一排，沿宽度方向每隔Im缝合一道缝合线，沿薄竹片长度方向缝合多排，形成长度大于150m的竹帘，浸渍难燃性氨基树脂后以一定的张力环向缠绕在芯模表面，缠绕至设计结构层厚度，经过加热固化后成型；
[0042](3)外防护层成型:在结构层表面均匀喷涂一层聚脲树脂，形成外防护层；
[0043](4)承插口加工:将制备好的管体的一端内表面磨削一圈形成承口，在管体的另一端外表面磨削一圈形成插口，承口和插口应相适应；
[0044](5)脱模:将制备好的管体从芯模上脱模，得到具有承插口的管节的管体，并且管体内表面原芯模套设有橡胶圈的位置呈现凹槽状；
[0045](6)制作、安装连接构件:用钢材制作与管体内表面上的环向凹槽相匹配的弧形组件3个，制作用于连接弧形组件的弧形连接板2个，将3个弧形组件嵌入管体内表面上的凹槽内通过2个弧形连接板连接为一个开口的环形连接构件，其中I个弧形连接板上有长形紧固孔，弧形连接板与弧形组件通过螺栓螺母连接，环形连接构件的开口处通过螺栓螺母组件连接，调节开口处的螺栓螺母组件，使插入长形紧固孔内的螺栓可以在长形紧固孔内移动以实现涨紧固定，连接构件安装完成后得到预制管节；
[0046](7)管廊成型:将预制好的管节在工程现场进行承插口连接，连接处加设橡胶圈以增大密封性，之后在环形连接构件上焊接支撑梁、管道支架等其他内部结构，在连接构件上连接有底板，所述底板上设置有排水孔，所述底板下方设置为排水通道，所述底板下方的管体内表面还设置有防水层，由防水材料制成，防水材料具体可以为聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种，本实施例中是在底板下方的管体内表面粘接一层防水卷材，内部结构全部连接完成后，官廊制作完成。
[0047]实施例3
[0048]与实施例2的不同之处是管体还具有砂胶层，在缠绕一定厚度的结构层后，缠绕了一层砂胶层，本实施例中，砂胶层是由石英砂和难燃性氨基树脂按照一定比例混合均匀后附着在兜砂布上缠绕在竹帘缠绕而成的结构层上，之后再继续缠绕竹帘至设计结构层厚度，缠绕完毕后加热固化成型，得到夹有砂胶层的管体结构层。其他同实施例2。
[0049]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种预制式管廊，其特征在于，所述管廊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为结构层和外防护层，所述结构层是由竹材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。2.如权利要求1所述的预制式管廊，其特征在于，所述防火性树脂为难燃性氨基树脂。3.如权利要求1所述的预制式管廊，其特征在于，所述外防护层的防水耐腐材料为聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。4.如权利要求1所述的预制式管廊，其特征在于，所述管节还包括连接构件，设置于所述管体内表面。5.如权利要求4所述的预制式管廊，其特征在于，所述连接构件是可涨紧的环形连接构件。6.如权利要求5所述的预制式管廊，其特征在于，所述管体内表面设置有与所述环形连接构件相匹配的环向凹槽，使该连接构件能够涨紧并嵌在该环向凹槽内从而附着在所述管体内表面。7.如权利要求5所述的预制式管廊，其特征在于，所述可涨紧的环形连接构件是由若干弧形组件两两通过弧形连接板连接成具有两个开口端的环形连接构件，所述两个开口端通过紧固件连接，所述弧形连接板中至少有一个设置有长形紧固孔。8.如权利要求1或4所述的预制式管廊，其特征在于，在所述管体上或所述连接构件上连接有底板，所述底板上设置有排水孔，所述底板下方设置为排水通道，所述底板下方的管体内表面设置有防水层，由防水材料制成。9.如权利要求1所述的预制式管廊，其特征在于，所述管节连接成管廊的方式是承插连接或企口式连接。10.如权利要求1所述的预制式管廊，其特征在于，所述管体的结构层中多层间还设置有砂胶层，所述砂胶是由矿砂和树脂混合而成。
【文档编号】F16L9/14GK205716072SQ201620576810
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】叶柃, 殷建学, 杨会清, 赵柱石, 张永维
【申请人】浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司, 叶柃