CN101182895A - 具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有轴向加强筋的玻璃钢夹砂管，包括玻璃钢纤维层及夹砂层，玻璃钢纤维层中，沿管的轴线方向设有用玻璃纤维制成的玻璃钢加强筋。本发明还涉及一种夹砂顶管，基于上述夹砂管的基础上。本发明还涉及一种具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管的制造方法，包括如下：将一管状模具两端轴接于旋转轴上；在管状模具的两端对称设置拉钩；将浸有树脂的玻璃钢纤维条或线往复缠绕在管状模具两端的拉钩上，用于将玻璃钢纤维沿模具的轴向绷紧并粘贴在所述模具上；将模具转动一定角度，继续上一步；在所述模具上沿环向绕制玻璃钢纤维；在模具上反复绕制夹砂层；脱除模具并去掉拉钩。本发明可承受更大的轴向顶力，并且降低了成本。

Description

具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管及制造方法

技术领域

本发明涉及玻璃钢夹砂管，特别是一种具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管及制造方法，以及用此种玻璃钢夹砂管制成的顶管，可实现地下管道的方便施工，并且降低了成本。

背景技术

在市政管道铺设工程中，现在一般有两种方式：一种是开敞式大开挖方式，即将地面全面挖开，把管子相互套设连接放置下去，再辅上泥土填平即可，这种方式需要的管子是预制好的，连接和铺设过程中不承受压力或顶力，施工较为简单方便，但是，工程量较大，容易造成道路交通的不便。另一种方式是施工受到具体环境限制，诸如建筑物等，而不能采用大开挖方式铺设管道，只能预挖工作坑，在工作坑作业，将管子一段一段在地下一定深度位置向前顶进穿过，这种作业环境需要管子的端部设有顶管部分，管子之间的连接通过套环密封连接。最先做顶管的管道采用不锈钢顶管，这种管子的成本太高，不具实用价值；后来为了降低成本并保证强度的要求，采用玻璃钢管做顶管，但是还是成本偏高，推广效果慢；现在多采用玻璃钢夹砂管，成本大大降低。

现有技术中，玻璃钢纤维层一般是通过三种方法绕制的：一种是玻璃钢纤维反复交叉绕制，这种方式绕制成的管材，可承受顶进时的轴向力，可用作顶管；一种是环向绕制的玻璃钢纤维，这种方式绕制成的管材，不能做顶管；再一种是将玻璃钢纤维打碎，加入树脂搅拌，灌入模具成形制成的管材，其承受轴向力的强度也相对小。

玻璃钢夹砂顶管作为一种新型的复合材料管道，具有质轻、高强、耐腐蚀、寿命长等特点，现已广泛应用于顶管工程中。现有技术的玻璃钢夹砂顶管一般由管头、管身和管尾组成，其中管头、管尾在施工时通过套环连接，管身采用纤维层和石英砂或碳酸钙层结构，管头和管尾采用纤维层结构。在上述结构中，管身的纤维层和石英砂或碳酸钙层结构主要用于提供所需的环向刚度，管头和管尾采用纤维层结构主要用于满足顶进时所需的轴向强度。

由于玻璃钢夹砂顶管在施工顶进时管头和管尾受力很大，所以现有技术的管头和管尾均采用玻璃钢纤维层结构，为达到管头和管尾所需的壁厚，纤维布的层数较多，致使成本增加，对玻璃钢夹砂顶管的推广使用造成一定影响。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于针对现有技术中轴向强度低、成本高的不足，提供一种具有轴向加强筋的玻璃钢夹砂管及制造方法，具有较高的轴向强度，且能降低成本。

为此，本发明提供了一种具有轴向加强筋的玻璃钢夹砂管，包括玻璃钢纤维层及夹砂层，其特征在于：所述玻璃钢纤维层中，沿管的轴线方向设有用玻璃纤维制成的玻璃钢加强筋。

上述技术方案中，所述玻璃钢纤维层与夹砂层采取多层叠加方式设置。

上述技术方案中，所述玻璃钢加强筋采取环周方式均匀分布设置。

上述技术方案中，所述玻璃钢纤维层中还环向设有玻璃纤维。

本发明还提供了一种具有轴向加强筋的玻璃钢夹砂顶管，包括管头、管身和管尾，所述管身由玻璃钢纤维层及夹砂层叠加构成；所述管头、管尾由玻璃钢纤维层构成，或由玻璃钢纤维层及夹砂层叠加构成；所述玻璃钢纤维层中设有轴向玻璃钢纤维。

上述技术方案中，所述管头、管尾外壁上设有凹台，管头、管尾通过设置在所述凹台上的套环连接。

上述技术方案中，所述管头和管尾薄夹砂层不高于所述凹台的凹面。

上述技术方案中，所述管头和管尾夹砂层的总厚度小于所述管身的夹砂层的总厚度。

本发明还提供了一种具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管的制造方法，包括如下步骤：

步骤1、将一管状模具两端轴接于旋转轴上；

步骤2、在所述管状模具的两端对称设置拉钩；

步骤3、将浸有树脂的玻璃钢纤维条或线往复缠绕在所述管状模具两端的拉钩上，用于将所述玻璃钢纤维沿模具的轴向绷紧并粘贴在所述模具上；

步骤4、将模具转动一定角度，继续步骤3；

步骤5、在所述模具上沿环向绕制玻璃钢纤维；

步骤6、在所述模具上反复绕制夹砂层；

步骤7、脱除模具并去掉所述拉钩。

本发明的玻璃钢夹砂管的玻璃钢纤维层采用轴向加强筋方式，该轴向加强筋是将浸有树脂的玻璃钢纤维的纤维方向沿管子的轴向方向敷设，其承受轴向顶力相对大，采用夹砂层可以降低成本，同时也能达到强度的要求。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明玻璃钢夹砂管的结构示意图。；

图2为本发明玻璃钢夹砂顶管的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明玻璃钢夹砂顶管的又一实施例的结构示意图；

图4为本发明两个玻璃钢夹砂顶管的对接的结构示意图；

图5为本发明玻璃钢夹砂管的制造方法的一个流程图。

附图标记说明：

1-玻璃钢纤维层；        2-夹砂层；          3-玻璃钢加强筋；

4-环向玻璃纤维；        5-玻璃钢夹砂管体；  6-管头；

7-管身；                8-管尾；            9-凹台；

10-密封圈；             11-对接套环。

具体实施方式

图1为本发明玻璃钢夹砂管的结构示意图。如图1所示，本发明玻璃钢夹砂管体5包括玻璃钢纤维层1及夹砂层2，玻璃钢纤维层1中，沿管的轴线方向设有用玻璃纤维制成的玻璃钢加强筋3。玻璃钢纤维层1由沿管体5的轴线方向设置浸有树脂的玻璃钢纤维的纤维方向形成玻璃钢加强筋3，再沿管体5的环线方向设置浸有树脂的玻璃钢纤维的纤维方向，来回往复设置，形成玻璃钢纤维层1。

上述实施例的基础上，上述玻璃钢纤维层1与夹砂层2可采取多层叠加方式设置。

上述实施例的基础上，上述玻璃钢加强筋3还采取环周方式均匀分布设置。

上述实施例的基础上，上述玻璃钢纤维层1中还环向设有环向玻璃纤维4。

图2为本发明玻璃钢夹砂顶管的一个实施例的结构示意图。包括管头6、管身7和管尾8，所述管身7由玻璃钢纤维层1及夹砂层2叠加构成；管头6、管尾8由玻璃钢纤维层1构成，或由玻璃钢纤维层1及夹砂层2叠加构成；玻璃钢纤维层1中设有轴向玻璃钢纤维的加强筋3。

图3为本发明玻璃钢夹砂顶管的又一实施例的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例在管头6、管尾8外壁上还设有凹台9，凹台9内设置有密封圈10，管头、管尾通过设置在凹台9上的对接套环11连接；管头6和管尾8的夹砂层2高度不高于凹台9的凹面；管头6和管尾8的夹砂层的总厚度小于所述管身的夹砂层的总厚度；且管头6和管尾8的玻璃钢纤维层1的厚度应该满足施工现场顶管所需承受的轴向顶力的要求，通过上述结构，可实现降低成本的作用，同时又能满足轴向顶力的要求，凹台内设置密封圈，当两个管子对接时能满足密封的要求。

图4为本发明两个玻璃钢夹砂顶管的对接的结构示意图。如图4所示，两个玻璃钢夹砂顶管的对接时采用密封圈和对接套环进行密封对接。

图5为本发明玻璃钢夹砂管的制造方法的一个流程图。包括如下步骤：

步骤101、将一管状模具两端轴接于旋转轴上；

步骤102、在所述管状模具的两端对称设置拉钩；

步骤103、将浸有树脂的玻璃钢纤维条或线往复缠绕在所述管状模具两端的拉钩上，用于将所述玻璃钢纤维沿模具的轴向绷紧并粘贴在所述模具上；

步骤104、将模具转动一定角度，继续步骤3；

步骤105、在所述模具上沿环向绕制玻璃钢纤维；

步骤106、在所述模具上反复绕制夹砂层；

步骤107、脱除模具并去掉所述拉钩。

上述图5的实施例中，步骤104可以反复绕制，直至沿模具环向布设一周或多周，形成图1实施例所述的沿轴线方向的玻璃钢加强筋。增强了轴向顶力。

上述图5的实施例中，重复步骤103至步骤106，可实现玻璃钢纤维层与夹砂层多层叠加的效果，保证刚度的前提下，降低了成本。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种具有轴向加强筋的玻璃钢夹砂管，包括玻璃钢纤维层及夹砂层，其特征在于：所述玻璃钢纤维层中，沿管的轴线方向设有用玻璃纤维制成的玻璃钢加强筋。

2.根据权利要求1所述的具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管，其特征在于：所述玻璃钢纤维层与夹砂层采取多层叠加方式设置。

3.根据权利要求1所述的具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管，其特征在于：所述玻璃钢加强筋采取环周方式均匀分布设置。

4.根据权利要求1、2或3所述的具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管，其特征在于：所述玻璃钢纤维层中还环向设有玻璃纤维。

5.一种具有轴向加强筋的玻璃钢夹砂顶管，包括管头、管身和管尾，其特征在于：所述管身由玻璃钢纤维层及夹砂层叠加构成；所述管头、管尾由玻璃钢纤维层构成，或由玻璃钢纤维层及夹砂层叠加构成；所述玻璃钢纤维层中设有轴向玻璃钢纤维。

6.根据权利要求5所述的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述管头、管尾外壁上设有凹台，管头、管尾通过设置在所述凹台上的套环连接。

7.根据权利要求4或5所述的一种具有轴向纤维的玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述管头和管尾的夹砂层高度不高于所述凹台的凹面。

8.根据权利要求3所述的一种增强型玻璃钢夹砂顶管，其特征在于：所述管头和管尾夹砂层的总厚度小于所述管身的夹砂层的总厚度。

9.一种具有轴向纤维的玻璃钢夹砂管的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、将一管状模具两端轴接于旋转轴上；

步骤2、在所述管状模具的两端对称设置拉钩；

步骤3、将浸有树脂的玻璃钢纤维条或线往复缠绕在所述管状模具两端的拉钩上，用于将所述玻璃钢纤维沿模具的轴向绷紧并粘贴在所述模具上；

步骤4、将模具转动一定角度，继续步骤3；

步骤5、在所述模具上沿环向绕制玻璃钢纤维；

步骤6、在所述模具上反复绕制夹砂层；

步骤7、脱除模具并去掉所述拉钩。

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