专利名称：一种杂化材料检查井盖及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种通往各类地下设施出入口的封闭物，尤其涉及一种用于覆盖各类
地下管道检查井口的盖板、水箅及其制造方法。
背景技术：
当今市政设施和道路的地下管道井盖历来使用传统的铸铁制造，存在锈蚀、不耐 腐蚀、易碎、笨重等先天缺陷。因其具再生利用价值，故屡屡被盗成为城市陷阱，给公共安全 和人民生命财产带来极大的危害。为消除城市隐患，各种防盗检查井盖应运而生，但绝大部 分非金属检查井盖因厚度达不到通用标准，而不能替换铸铁检查井盖；另外，目前已公开技 术的各种非金属检查井盖中的钢纤混凝土检查井盖、再生树脂复合材料检查井盖、水泥检 查井盖、高分子复合材料检查井盖、树脂基复合材料井盖、塑料井盖、防盗锁检查井盖等检 查井盖，大都不同程度存在承载力低、韧性差、抗弯曲能力不足、易断裂、易解体、厚度大、笨 重、成本高、易老化、寿命短、工艺复杂等缺陷，不能根治检查井盖的固疾，城市道路隐患依 旧。据成都市2009年8月30日公布的调查数据分析报告显示检查井盖或水箅出现过故障 的比例是54.55%;头号问题是破损(50%)，第二大故障为丢失(25%)。造成故障的主要 原因中，超载车辆碾压或市民缺乏素质占41. 38 % ，被盗占27. 59% 。以上资料反映检查井 盖的承载力普遍低下。究其原因，主要是因为其有机填充物配方的先天缺陷，有机填充物与 无机金属骨架间的界面强度弱，在承受压力时容易发生剥离、致荷载大大降低形成破损；以 及骨架结构设计不尽科学，使得骨架在填充物破碎后容易解体。而且目前众多有机填充物 在固化成型过程中都需要加温加压，其耗能大、设备多、占地大、昂贵而复杂，生产效率低、 生产成本高。承载力较高的玻璃纤维增强塑料复合检查井盖、树酯复合材料井盖等玻璃钢 系列产品，终因其成本高而难于广泛应用推广。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种既有经久耐用、耐腐蚀、 耐候性高、寿命长、成本低、无盗窃价值等优点，又具更高承载力、嵌入深度符合通用标准能 与铸铁井盖互换的环保、节能型杂化材料检查井盖；本发明的另一个目的是提供制造杂化 材料井盖的方法，其工艺设备简单、无污染、不加热、环保节能。 本发明的技术方案是一种杂化材料检查井盖，所述井盖由杂化材料覆盖填充骨 架，经振动模具机振动固化成型、脱模而成，所述杂化材料包括按重量百分比计的20% 26%改性不饱和树脂、32% 40%的石英砂、37% 39%的碎石，以及3%的短切和超短切 纤维、固化剂、填充剂，所述骨架由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝 网、玻纤网层叠组成，所述扁钢层由若干条平行排列的扁钢组成，所述螺纹钢层由若干条平 行排列的螺纹钢组成，所述钢丝网层为一整块钢丝网，所述玻纤网层为一整块玻纤网。
本发明的检查井盖所述振动模具机面板上制有穿过所述骨架的开启孔凸模，以及 防滑、耐冲击及标志模块。
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本发明的检查井盖还包括吻合井盖的支座。所述支座由所述杂化材料覆盖填充支 座骨架，经振动模具机振动固化成型而成。所述支座骨架是以扁钢或螺纹钢圆条、钢丝网、 玻纤网层叠组合而成。
—种杂化材料检查井盖的制造方法，包括以下步骤
(1)制作井盖骨架和支座骨架 所述骨架由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝网、玻纤网层 叠组成，所述扁钢层由若干条平行排列的扁钢组成，所述螺纹钢层由若干条平行排列的螺 纹钢组成，所述钢丝网层为一整块钢丝网，所述玻纤网层为一整块玻纤网；所述支座骨架是 以扁钢或螺纹钢圆条、钢丝网、玻纤网层叠组合而成；
(2)制备井盖和支座填充用杂化材料 在常温下将包括按重量百分比计的20% 26%改性不饱和树脂、32% 40%的 石英砂、37% 39%的碎石，以及3%的短切和超短切纤维、固化剂、填充剂混合搅拌而成；
(3)将井盖骨架和支座骨架置于振动模具机中； (4)再将上述搅拌混合的填充用杂化材料，覆盖充填井盖骨架和支座骨架；
(5)由振动模具机振动成型；
(6)经自然或烘烤凝固后脱模。 本发明的有益效果是本发明采用的杂化材料，是一种分散均匀的多相材料，兼具 有机聚合物或无机聚合物的性能优势，具有强度高，耐磨性能、热稳定性能、化学稳定性优 异的优点，其拉伸强度、屈服强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、冲击强度大大高于其他材料， 断裂伸长率变化相对较小，增强增韧效果佳。杂化材料的应用，提高了检查井盖的物理力学 性能。 本发明在骨架中首次采用扁钢与螺纹钢筋相结合的网格栅结构是对传统骨架的 一次突破，不仅大大增强了井盖的承载力、抗弯曲能力，而且减轻了井盖的自重。尤为重要 的是，在因车辆超过规定的井盖承载负荷、超破坏负荷等原因造成井盖内部断裂后，井盖仍 不解体、不破碎、仍保持了相对完整、让正在通过的车辆继续行进、而不致造成事故。
本发明的网格栅骨架中还有钢丝网、玻纤网，这种由二次或三次层合结构形成的 层合体，其力学性能与均质材料结构设计有着本质的区别，为增强检查井盖的性能起到了 重要的作用，使其嵌入深度与荷载能力之比为目前国内最佳，试验荷载300KN的杂化材料 井盖的厚度为《40mm，试验荷载400-500KN的杂化材料井盖的厚度为《50mm。因而杂化材 料井盖能与铸铁井盖互换，且性能大大超过铸铁井盖。为解决"城市陷阱"这一危及社会安 全的"老大难"问题做出了积极地贡献。 本发明不用加热、加压，具节能、环保的功效，亦为简化工艺、降低成本的重要举措。
图1为本发明实施例井盖的俯视图；
图2为本发明实施例井盖的剖视放大图。
具体实施例方式
作为本发明的一种实施方式，如图1和图2所示，一种杂化材料检查井盖，包括井盖，还包括吻合井盖的支座，所述井盖和支座由杂化材料1覆盖填充骨架2和支座骨架，经振动模具机振动固化成型、脱模而成。所述杂化材料1包括按重量百分比计的20% 26%改性不饱和树脂、32% 40%的石英砂、37% 39%的碎石，以及3%的短切和超短切纤维、固化剂、填充剂经混合搅拌而成。所述改性不饱和树脂可以为不饱合聚酯树脂191 ;石英砂可以是100-300目的石英砂；所述的短切纤维可以是短切长度为50mm的S玻璃或E玻璃，超短切纤维可以是短切长度为3. 2 12. 7mm的S玻璃或E玻璃、丙纶及锦纶丝；固化剂可以是过氧化钾乙酮、过氧化环己酮；所述的填充剂可以是轻粉、重钙粉、超细硅粉、有机颜料、促进剂等。所述骨架由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝网、玻纤网层叠组成，如本实施例所示，自下而上为扁钢层、螺纹钢、钢丝网层、玻纤网层，所述扁钢层由若干条平行排列的扁钢22组成，所述螺纹钢层由若干条平行排列螺纹钢23组成，其与扁钢22交叉设置，所述钢丝网层为一整块钢丝网24，所述玻纤网层为一整块玻纤网25。所述支座骨架是以扁钢或螺纹钢圆条、钢丝网、玻纤网层叠组合而成。所述振动模具机面板上制有穿过所述骨架的开启孔凸模，用以在井盖上形成井盖开启孔3，以及形成防滑、耐冲击及标志结构的防滑、耐冲击及标志模块。 —种杂化材料检查井盖的制造方法，包括以下步骤
(1)制作井盖骨架和支座骨架 所述骨架2由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝网、玻纤网层叠组成，所述扁钢层由若干条平行排列的扁钢22组成，所述螺纹钢层由若干条平行排列的螺纹钢23组成，所述钢丝网层为一整块钢丝网24，所述玻纤网层为一整块玻纤网25 ;所述支座骨架是以扁钢或螺纹钢圆条、钢丝网、玻纤网层叠组合而成；
(2)制备井盖和支座填充用杂化材料 在常温下将按重量百分比计的20% 26%改性不饱和树脂、32% 40%的石英砂、37% 39%的碎石，以及3%的短切和超短切纤维、固化剂、填充剂混合搅拌而成；
(3)将井盖骨架2和支座骨架置于振动模具机中； (4)再将上述搅拌混合的填充用杂化材料l，覆盖充填井盖骨架2和支座骨架；
(5)由振动模具机振动成型；
(6)经自然或烘烤凝固后脱模。 以上对本发明所提供的一种杂化材料检查井盖及其制造方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求可规定的构思和范围。 对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所限定的构思和范围。 本发明检查井盖面板，可制成不同的色彩、图案、文字和任何几何形状。 本发明适用于道路、市政地下管道实施检查井盖、水箅及其它使用范围的覆盖物。
权利要求
一种杂化材料检查井盖，其特征在于所述井盖由杂化材料覆盖填充骨架，经振动模具机振动固化成型、脱模而成，所述杂化材料包括按重量百分比计的20％～26％改性不饱和树脂、32％～40％的石英砂、37％～39％的碎石，以及3％的短切和超短切纤维、固化剂、填充剂，经混合搅拌而成；所述骨架由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝网、玻纤网层叠组成；所述扁钢层由若干条平行排列的扁钢组成，所述螺纹钢层由若干条平行排列的螺纹钢组成，所述钢丝网层为一整块钢丝网，所述玻纤网层为一整块玻纤网。
2. 根据权利要求1所述的一种杂化材料检查井盖，其特征在于所述振动模具机面板 上制有穿过所述骨架的开启孔凸模，以及防滑、耐冲击及标志模块。
3. 根据权利要求1或2所述的一种杂化材料检查井盖，其特征在于还包括吻合井盖 的支座。
4. 根据权利要求3所述的一种杂化材料检查井盖，其特征在于所述支座由所述杂化 材料覆盖填充支座骨架，经振动模具机振动固化成型而成。
5. 根据权利要求4所述的一种杂化材料检查井盖，其特征在于所述支座骨架是以扁 钢或螺纹钢圆条、钢丝网、玻纤网层叠组合而成。
6. 根据权利要求1所述的杂化材料检查井盖的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1) 制作井盖骨架和支座骨架所述骨架由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝网、玻纤网层叠组 成，所述扁钢层由若干条平行排列的扁钢组成，所述螺纹钢层由若干条平行排列的螺纹钢 组成，所述钢丝网层为一整块钢丝网，所述玻纤网层为一整块玻纤网；所述支座骨架是以扁 钢或螺纹钢圆条、钢丝网、玻纤网层叠组合而成；(2) 制备井盖和支座填充用杂化材料在常温下将包括按重量百分比计的20% 26%改性不饱和树脂、32% 40%的石英 砂、37% 39%的碎石，以及3%的短切和超短切纤维、固化剂、填充剂，经混合搅拌而成；(3) 将井盖骨架和支座骨架置于振动模具机中；(4) 再将上述搅拌混合的填充用杂化材料，覆盖充填井盖骨架和支座骨架；(5) 由振动模具机振动成型；(6) 经自然或烘烤凝固后脱模。
全文摘要
本发明公开了一种杂化材料检查井盖及其制造方法，涉及一种通往各类地下设施出入口的封闭物及其制造方法，所述的检查井盖和支座由杂化材料覆盖填充骨架经振动模具机振动固化成型、脱模而成，杂化材料主要由改性不饱和树脂、短切和超短切纤维、石英砂、碎石、固化剂、填充剂，经混合搅拌而成，骨架由网格栅组合而成，网格栅由至少一层扁钢、螺纹钢、钢丝网、玻纤网层叠组成；其方法包括制作井盖和支座骨架及杂化材料；将骨架置于振动模具机中并用杂化材料覆盖充填；由模具机振动成型经自然或烘烤凝固后脱模。本发明具更高承载力、嵌入深度符合通用标准能与铸铁井盖互换，其工艺设备简单、无污染、不加热、环保节能。
文档编号E02D29/14GK101718103SQ20091021619
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者吴大诚, 张洪沙, 张洪立 申请人:四川汇智生物科技有限公司