一种竹编复合材料管廊的制作方法

1.本发明涉及管廊技术领域，具体为一种竹编复合材料管廊。


背景技术：

2.管廊，即管道的走廊，化工及其相关类工厂中很多管道被集中在一起，沿着装置或厂房外布置，一般是在空中，用支架撑起，形成和走廊类似的样子，也有少数管廊位于地下。
3.目前地下管廊管道普遍采用钢质和塑料玻璃纤维材料，由于钢质管道存在易腐蚀、使用寿命短、强度低等问题，塑料玻璃纤维管道存在耐疲劳性能差、抗蠕变强度低、抗腐蚀性差、回收困难、有污染等问题，导致目前地下管廊设计使用寿命80年，如果到期报废重新更换，拆除再建管廊相当于双倍再投资，将形成巨大的资金、人力、物力、环境成本难以承受的压力，将给社会带来极大的经济损失。如果超期使用必然形成各城市集于一体的水、电、气、暖、通讯不定时瘫痪、资金损失更大，拆除和再建周期更长、将导致城市在拆除再建期间无法正常运转、将严重影响人民正常生产生活，竹编复合材料的管廊采用自动化缠绕工艺复合而成的，具有较强抗压能力的生物质管道，因此，竹编复合材料的管廊使用的越来越普遍。
4.现有技术中竹编复合材料的管廊管道采用竹材作为增强材料，树脂作为黏结剂，采用自动化缠绕工艺复合而成的，但是，目前的竹编复合材料管廊在使用时支撑强度不足，并且在制作时很能控制管道的厚度，增加了制作的难度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种竹编复合材料管廊，以解决目前的竹编复合材料管廊在使用时支撑强度不足，并且在制作时很能控制管道的厚度，增加了制作难度的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种竹编复合材料管廊，包括若干个管廊管道和管廊支架，所述管廊由若干个管廊管道和管廊支架组成走廊的结构，所述管廊管道还包括内衬层、增强层和外防护层，所述增强层包括发泡混凝土层和秸秆增强层，所述发泡混凝土层采用模板浇筑而成，所述秸秆增强层由多层秸秆层组成，所述内衬层和所述外防护层均由多层竹篾层组成，所述竹篾层由竹篾缠绕而成。
7.优选的，所述内衬层和所述外防护层的外围包裹有竹纤维网格布。
8.优选的，所述竹纤维网格布的表面包裹有阻燃层。
9.优选的，所述秸秆为麦秸、稻草、玉米秸秆、高粱秸秆中的一种或多种。
10.优选的，所述外防护层的任意两层竹篾层之间以及所述发泡混凝土层与外防护层之间均设置有秸秆增强层。
11.本发明还涉及一种竹编复合材料管廊的制备方法，包括以下步骤：
12.s1：根据施工现场场地特点以及管廊结构形式、总长度等将整个管廊分成若干施工区，采用专业软件对管廊工程建模并进行精准配模，形成规范的配模施工图纸；
13.s2：根据s1中的图纸将制作若干个管廊的管道；
14.s3：在管廊安装的侧墙上固定安装管廊支架，将不同施工阶段的管廊管道进行拼接安装。
15.优选的，所述管廊管道的制作步骤如下：
16.s1：根据图纸制作发泡混凝土层的模板；
17.s2：将原竹剖成竹片，将竹片去青去黄后切削成竹蔑，将竹篾蒸煮软化，然后将竹篾平行排列，收卷获得竹蔑卷待用；
18.s3：将秸秆去掉除茎部外的其余部分，将秸秆茎部干燥后切割为相同长度待用；
19.s4：根据s1中的模板浇筑发泡混凝土管道，并且放置时间大于24小时进行固化；
20.s5：根据发泡混凝土管道内壁的直径尺寸制作内衬层，根据s4中的发泡混凝土管道，在模板上将竹篾卷退卷，退卷后的竹帘带进行收卷缠绕，在缠绕的同时，向所述竹帘带输送胶黏剂，并保证竹帘带上的竹篾被所述胶黏剂完全包覆，然后经固化获得内衬层，将网格布缠绕在内衬层上，并将内衬层与s4中制得的发泡混凝土管道的内壁黏贴；
21.s6：在s5制得的带有内衬层的发泡混凝土管道，在管道的外围包裹竹纤维网格布，在网格布上方输送同向的秸秆茎部，使秸秆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，所述秸秆的铺设方向与所述网格布的输送方向相同，随后将铺设好的秸秆茎部压制成片状，接着沿垂直于秸秆茎部铺设方向对秸秆茎部进行缝制，缝制后的秸秆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在所述发泡混凝土层上，经固化获得秸秆增强层；
22.s7：将竹篾卷退卷，退卷后的竹帘带收卷缠绕在s6中制得的秸秆增强层的外围，在缠绕的同时，向所述竹帘带输送胶黏剂，并保证竹帘带上的竹篾被所述胶黏剂完全包覆，然后经固化获得外保护层，将网格布缠绕在外保护层上，在任意两层竹篾层之间，在网格布上方输送同向的秸秆茎部，使秸秆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，所述秸秆的铺设方向与所述网格布的输送方向相同，随后将铺设好的秸秆茎部压制成片状，接着沿垂直于秸秆茎部铺设方向对秸秆茎部进行缝制，缝制后的秸秆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在竹篾层上，经固化获得任意两层竹篾层之间的秸秆增强层；
23.s8：在s7制得的所述外防护层上喷涂一层防腐防水的材料，即可制得管廊的管道。
24.优选的，所述秸秆增强层中秸秆茎部经干燥后的含水率为2％-5％。
25.优选的，所述竹纤维网格布包括至少一层的竹编纤维层。
26.优选的，在s5、s6和s7中采用压力辊进行挤压收卷，且压力辊的压力保持在50-80n，在s5、s6和s7中固化温度为100-120℃，固化时间为10-24h，在固化时施加不小于0.3mpa的压力。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、本发明通过设置有发泡混凝土层和秸秆增强层，通过设置有增强层即发泡混凝土层和秸秆增强层，能够增加管廊的支撑强度，并且在制作时通过设置有发泡混凝土层，能够直接制作出具有一定公称直径的管道，因此，便于控制管廊管道的壁厚，降低了制作的难度。
29.2、本发明通过秸秆和发泡混凝土作为增强层，充分利用秸秆的轴向拉伸强度，利用缠绕的方式使竹材、秸秆处于张紧状态从而达到较高的力学强度，使缠绕成的管道力学强度高，竹子作为一种可快速再生的、环保的资源，具备质轻、高强度、高刚度、耐腐蚀、价格低廉的特点，农作物秸秆，具有资源广泛、生长期短、加工效率高、价格低廉等特点，充分利
用了闲置资源，通过压装使不同直径的秸秆无需分拣，直接压制成相同厚度的片状，进一步在控制管廊管道的厚度方面带来方便，同时降低了生产成本
30.3、本发明通过本发明通过秸秆和发泡混凝土作为增强层，秸秆和发泡混凝土不仅重量轻，并且保温效果好，不仅便于管廊管道的安装、拆卸和运输，同时，能够减小管道热胀冷缩带来的影响，延长了管廊管道的使用寿命。
附图说明
31.图1为本发明管廊连接结构示意图；
32.图2为本发明管廊管道剖视结构示意图。
33.图中：1-管廊支架；2-管廊管道；21-内衬层；22-发泡混凝土层；23-秸秆增强层；24-外防护层。
具体实施方式
34.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种竹编复合材料管廊，包括若干个管廊管道2和管廊支架1，所述管廊由若干个管廊管道2和管廊支架1组成走廊的结构，所述管廊管道2还包括内衬层21、增强层和外防护层24，所述增强层包括发泡混凝土层22和秸秆增强层23，所述发泡混凝土层22采用模板浇筑而成，所述秸秆增强层23由多层秸秆层组成，所述内衬层21和所述外防护层24均由多层竹篾层组成，所述竹篾层由竹篾缠绕而成。
36.其中，所述内衬层21和所述外防护层24的外围包裹有竹纤维网格布。
37.其中，所述竹纤维网格布的表面包裹有阻燃层，起到阻燃的作用。
38.其中，所述秸秆为麦秸、稻草、玉米秸秆、高粱秸秆中的一种或多种，降低了生产的成本。
39.其中，所述外防护层24的任意两层竹篾层之间以及所述发泡混凝土层与外防护层之间均设置有秸秆增强层23，增加了支撑的强度。
40.其中，本发明还包括一种竹编复合材料管廊的制备方法，包括以下步骤：
41.s1：根据施工现场场地特点以及管廊结构形式、总长度等将整个管廊分成若干施工区，采用专业软件对管廊工程建模并进行精准配模，形成规范的配模施工图纸；
42.s2：根据s1中的图纸将制作若干个管廊的管道；
43.s3：在管廊安装的侧墙上固定安装管廊支架，将不同施工阶段的管廊管道进行拼接安装。
44.其中，所述管廊管道的制作步骤如下：
45.s1：根据图纸制作发泡混凝土层的模板；
46.s2：将原竹剖成竹片，将竹片去青去黄后切削成竹蔑，将竹篾蒸煮软化，然后将竹篾平行排列，收卷获得竹蔑卷待用；
47.s3：将秸秆去掉除茎部外的其余部分，将秸秆茎部干燥后切割为相同长度待用；
48.s4：根据s1中的模板浇筑发泡混凝土管道，并且放置时间大于24小时进行固化；
49.s5：根据发泡混凝土管道内壁的直径尺寸制作内衬层，根据s4中的发泡混凝土管道，在模板上将竹篾卷退卷，退卷后的竹帘带进行收卷缠绕，在缠绕的同时，向所述竹帘带输送胶黏剂，并保证竹帘带上的竹篾被所述胶黏剂完全包覆，然后经固化获得内衬层，将网格布缠绕在内衬层上，并将内衬层与s4中制得的发泡混凝土管道的内壁黏贴；
50.s6：在s5制得的带有内衬层的发泡混凝土管道，在管道的外围包裹竹纤维网格布，在网格布上方输送同向的秸秆茎部，使秸秆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，所述秸秆的铺设方向与所述网格布的输送方向相同，随后将铺设好的秸秆茎部压制成片状，接着沿垂直于秸秆茎部铺设方向对秸秆茎部进行缝制，缝制后的秸秆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在所述发泡混凝土层22上，经固化获得秸秆增强层；
51.s7：将竹篾卷退卷，退卷后的竹帘带收卷缠绕在s6中制得的秸秆增强层23的外围，在缠绕的同时，向所述竹帘带输送胶黏剂，并保证竹帘带上的竹篾被所述胶黏剂完全包覆，然后经固化获得外保护层，将网格布缠绕在外保护层上，在任意两层竹篾层之间，在网格布上方输送同向的秸秆茎部，使秸秆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，所述秸秆的铺设方向与所述网格布的输送方向相同，随后将铺设好的秸秆茎部压制成片状，接着沿垂直于秸秆茎部铺设方向对秸秆茎部进行缝制，缝制后的秸秆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在竹篾层上，经固化获得任意两层竹篾层之间的秸秆增强层23；
52.s8：在s7制得的所述外防护层上喷涂一层防腐防水的材料，即可制得管廊的管道。
53.其中，所述秸秆增强层23中秸秆茎部经干燥后的含水率为2％-5％。
54.其中，竹纤维网格布包括至少一层的竹编纤维层。
55.其中，在s5、s6和s7中采用压力辊进行挤压收卷，且压力辊的压力保持在50-80n，在s5、s6和s7中固化温度为100-120℃，固化时间为10-24h，在固化时施加不小于0.3mpa的压力。
56.实施例一：利用本发明中的步骤制作公称直径为400mm、管壁厚度为10cm、压力等级1.0mpa的管廊管道。
57.s1：根据图纸制作发泡混凝土层的模板，根据模板浇筑发泡混凝土层22管道，并且放置时间大于24小时进行固化，发泡混凝土层22管道内壁的直径尺寸为382cm，壁厚为8cm。
58.s2：将原竹剖成竹片，将竹片去青去黄后切削成竹蔑，将竹篾蒸煮软化，然后将竹篾平行排列，收卷获得竹蔑卷待用；
59.s3：将秸秆去掉除茎部外的其余部分，将秸秆茎部干燥后切割为相同长度待用；
60.s4：根据发泡混凝土管道内壁的直径尺寸制作内衬层，根据s4中的发泡混凝土管道，在模板上将竹篾卷退卷，退卷后的竹帘带进行收卷缠绕，在缠绕的同时，向所述竹帘带输送胶黏剂，并保证竹帘带上的竹篾被所述胶黏剂完全包覆，然后经固化获得内衬层，将网格布缠绕在内衬层上，并将内衬层与s1中制得的发泡混凝土管道的内壁黏贴，在外径为400mm的经抛光的直管模具上包覆一层0.05mm厚的聚酯薄膜，该聚脂薄膜作为脱模层，用胶黏剂、竹纤维无纺布及玻璃纤维针织毡在直管模具的脱模层上制作壁厚达0.5cm的内衬层21，采用压力辊进行挤压收卷，且压力辊的压力保持在50n，固化温度为110℃，固化时间为15h，在固化时施加不小于0.3mpa的压力；
61.s6：在s4制得的带有内衬层的发泡混凝土管道，在管道的外围包裹竹纤维网格布，在网格布上方输送同向的秸秆茎部，使秸秆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，所述秸秆的铺设方向与所述网格布的输送方向相同，随后将铺设好的秸秆茎部压制成片状，接着沿垂直于秸秆茎部铺设方向对秸秆茎部进行缝制，缝制后的秸秆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在所述发泡混凝土层22上，经固化获得秸秆增强层23，并且秸秆增强层23的壁厚设计为0.5cm，采用压力辊进行挤压收卷，且压力辊的压力保持在50n，固化温度为110℃，固化时间为15h，在固化时施加不小于0.3mpa的压力；
62.s7：将竹篾卷退卷，退卷后的竹帘带收卷缠绕在s6中制得的秸秆增强层23的外围，在缠绕的同时，向所述竹帘带输送胶黏剂，并保证竹帘带上的竹篾被所述胶黏剂完全包覆，然后经固化获得外保护层，将网格布缠绕在外保护层上，在任意两层竹篾层之间，在网格布上方输送同向的秸秆茎部，使秸秆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，所述秸秆的铺设方向与所述网格布的输送方向相同，随后将铺设好的秸秆茎部压制成片状，接着沿垂直于秸秆茎部铺设方向对秸秆茎部进行缝制，缝制后的秸秆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在竹篾层上，经固化获得任意两层竹篾层之间的秸秆增强层23，每一层的竹篾层的缠绕厚度为0.2cm，每一层竹篾层的外围缠绕的秸秆增强层23的厚度为0.2cm，竹篾层设置有三层，外防护层24上的秸秆增强层23共设有两层，因此，外防护层24的壁厚为1cm，在收卷时采用压力辊进行挤压收卷，且压力辊的压力保持在80n，固化温度为110℃，固化时间为24h，在固化时施加不小于0.5mpa的压力。
63.s8：在s7制得的所述外防护层24上喷涂一层防腐防水的材料，即可制得公称直径为400mm、管壁厚度为10cm的管廊管道。
64.该管廊管道经水压测试，短时失效水压达到0.8mpa，刚度达到7800n/m2，环向抗拉强力达到450kn/m，而对于未添加发泡混凝土层22和秸秆增强层23的竹编复合材料的管廊管道，经水压测试，短时失效水压达到1.0mpa，刚度达到7300n/m2，环向抗拉强力达到300kn/m。
65.根据实施例一可知，在制作管廊管道时，通过设置有增强层即发泡混凝土层22和秸秆增强层23，能够增加管廊的支撑强度，并且在制作时通过设置有发泡混凝土层22，能够直接制作出具有一定公称直径的管道，因此，便于控制管廊管道的壁厚，降低了制作的难度。
66.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
67.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。