连续缠绕玻璃钢套环的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种连续缠绕玻璃钢套环，所述连续缠绕玻璃钢套环的管壁包括内衬层、结构层和外保护层；所述内衬层、结构层和外保护层依次由内到外层叠设置；所述结构层包括层叠设置的浸润树脂的环向纤维缠绕层和自由铺设的短切纤维层。本实用新型提供的连续缠绕玻璃钢套环，管壁包括内衬层、结构层和外保护层，并且结构层包括层叠设置的环向纤维缠绕层和短切纤维层，因此可以提高玻璃钢套环的整体强度，不容易产生变形，进而能够提高玻璃钢顶管之间连接的密封性。
【专利说明】连续缠绕玻璃钢套环
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及非开挖施工技术，尤其涉及一种连续缠绕玻璃钢套环。
【背景技术】
[0002] 非开挖技术是通过导向和定向钻进手段，在地表极小部分开挖的情况下，敷设、更 换和修复各种地下管线的施工新技术，由于非开挖技术具有不影响交通、不破坏环境、施工 速度快、工程造价综合成本低等综合优势，在城市建设过程中得到了越来越广泛的应用。非 开挖技术在具体施工时，通过液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走顶管正面的泥 土。当第一节顶管全部顶入土层后，接着将第二节顶管接在后面继续顶进，通过接口套管将 两节顶管连接起来，建成涵管。
[0003] 目前，顶管主要包括钢管、钢筋混凝土管及各类新型管材，其中玻璃钢顶管作为新 型管材的一种，由于其本身具备的防腐、轻质高强和水力性能优异等综合优势在近年来得 到了工程各方的普遍认可。与玻璃钢顶管配套的接口套环主要包括不锈钢套环、钢制套环 及玻璃钢套环，其中，玻璃钢套环由于与玻璃钢顶管为一体材料不需做防腐处理、比强度 高，是替代传统不锈钢及钢制套环的理想选择。
[0004] 现有的玻璃钢套环的加工方法为：在定长缠绕设备上以环向缠绕与螺旋缠绕相结 合，形成的玻璃钢套环的管壁包括叠设的环向纤维缠绕层，由于该方法是在一根带锥度的 模具上制作，因此套环内径不一致，影响到套环的密封效果。同时受模具长度限制，批次生 产效率低下，两端切割余量造成的浪费也不容忽视，尤其是受人为影响因素制约，产品质量 参差不齐。由于螺旋缠绕时，受缠绕角限制导致玻璃钢套环的整体强度较低，容易产生变 形，进而降低玻璃钢顶管之间连接的密封性。 实用新型内容
[0005] 本实用新型提供一种连续缠绕玻璃钢套环，用于解决现有技术中玻璃钢套环强度 较低、容易产生变形，且内径不一致、生产效率低的技术缺陷。
[0006] 本实用新型提供的一种连续缠绕玻璃钢套环，所述玻璃钢套环的管壁包括内衬 层、结构层和外保护层；
[0007] 所述内衬层、结构层和外保护层依次由内到外层叠设置；
[0008] 所述结构层包括层叠设置的浸润树脂的环向纤维缠绕层和自由铺设的短切纤维 层。
[0009] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述环向纤维缠绕层和所述短切纤维 层依次交替层叠布置。
[0010] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述环向纤维层与所述短切纤维层的 重量之比2. 5:1?3. 5:1。
[0011] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述结构层还包括轴向纤维层。
[0012] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述轴向纤维层为浸润树脂的轴向纤 维布；
[0013] 所述轴向纤维层的厚度占所述玻璃钢套环总厚度的10?15%，所述轴向纤维层 中玻璃纤维的用量在600?2000g/m 2之间。
[0014] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述内衬层包括至少两层浸润树脂的 玻璃纤维表面毯。
[0015] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述内衬层中的树脂重量大于所述内 衬层重量的90% ;
[0016] 所述内衬层的玻璃纤维的用量大于60g/m2。
[0017] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述外保护层包括至少一层浸润树脂 的聚酯表面毯。
[0018] 如上所述的连续缠绕玻璃钢套环，优选地，所述玻璃钢套环的内径在轴向上一致。
[0019] 本实用新型提供的连续缠绕玻璃钢套环，管壁包括内衬层、结构层和外保护层，并 且结构层包括层叠设置的环向纤维缠绕层和短切纤维层，因此可以提高玻璃钢套环的整体 强度，不容易产生变形，进而能够提高玻璃钢顶管之间连接的密封性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型实施例提供的连续缠绕玻璃钢套环的结构示意图；
[0021] 图2为图1所示的连续缠绕玻璃钢套环的局部放大图。
[0022] 附图标记：
[0023] 1-内衬层； 2-结构层；3-外保护层；
[0024] 21-环向纤维缠绕层；22-短切纤维层；23-轴向纤维层。
【具体实施方式】
[0025] 图1为本实用新型实施例提供的连续缠绕玻璃钢套环的结构示意图；图2为图1 所示的连续缠绕玻璃钢套环的局部放大图。如图1和2所示，本实施例提供的连续缠绕玻 璃钢套环，该连续缠绕玻璃钢套环的管壁包括内衬层1、结构层2和外保护层3。内衬层1 的材料可以有多种形式，内衬层1可以包括至少两层浸润树脂的玻璃纤维表面毡，优选地， 内衬层1中的树脂重量可以大于内衬层1重量的90% ;玻璃纤维表面毡中的玻璃纤维的用 量可以大于60g/m2,使得内衬层1具有内表面具有一定弹性且具有较高的强度。
[0026] 外保护层3可以包括至少一层浸润树脂的聚酯表面毡。为了提高外保护层3外表 面的光洁度，可以在外保护层3的外表面压覆有薄膜。
[0027] 内衬层1、结构层2和外保护层3依次由内到外层叠设置；结构层2包括层叠设置 的浸润树脂的环向纤维缠绕层21和自由铺设的短切纤维层22。具体地，在本实施例中，环 向纤维缠绕层21和短切纤维层22可以依次交替层叠布置，也就是说，一层环向纤维缠绕层 21上环设一层短切纤维层22,然后在短切纤维层22上再环设一层环向纤维缠绕层21，依 次交替层叠布设。另外，每两层环向纤维缠绕层21与一层短切纤维层22依次交替层叠布 置，也就是说，两层环向纤维缠绕层21上环设一层短切纤维层22,然后在短切纤维层22上 再环设两层环向纤维缠绕层21，依次交替层叠布设。
[0028] 进一步地，环向纤维层21与短切纤维层22的重量之比2. 5:1?3. 5:1。
[0029] 本实用实施例提供的连续缠绕玻璃钢套环，管壁包括内衬层1、结构层2和外保护 层3,并且结构层2包括层叠设置的环向纤维缠绕层21和短切纤维层22,因此可以提高玻 璃钢套环的整体强度，不容易产生变形，进而能够提高玻璃钢顶管之间连接的密封性。
[0030] 在上述实施例技术方案基础上，进一步地，如图2所示，结构层2还包括轴向纤维 层23。轴向纤维层23可以为浸润树脂的轴向纤维布。轴向纤维布的用量根据套环厚度加 以设计。
[0031] 轴向纤维层23的厚度占玻璃钢套环总厚度的10?15%，轴向纤维层23中玻璃纤 维的用量在600?2000g/m 2之间。设置轴向纤维层23进一步提供啊玻璃钢套环的轴向强 度。可以满足玻璃钢套环在玻璃钢顶管顶进过程或者纠偏时的受力。
[0032] 上述实施例提供的连续缠绕玻璃钢套环可以采用连续缠绕工艺方法
[0033] 制造：可以在连续输出的模具上，把树脂、连续纤维和短切纤维按一定要求采用环 向缠绕方法连续铺层，同时通过特定装置铺设轴向纤维布并经固化后切割成一定长度的玻 璃钢套环。
[0034] 由于该连续缠绕玻璃钢套环采用连续缠绕工艺制造，玻璃钢套环可制作任意长 度，后期可根据玻璃钢顶管的管径大小，将该玻璃钢套环切割成200mm - 400mm不同长度 的产品，并且能够保证所有玻璃钢套环内径均匀一致，没有锥度。生产效率是传统定长缠绕 3-5倍，且两端不必切割减少了不必要的浪费。
[0035] 本实用新型中，基于连续缠绕的工艺特点，结构层2中环向纤维缠绕层21的层数 可以根据环向纤维缠绕层21的宽度加以调整，例如：钢带（加工模具）宽度为40mm、环向 纤维缠绕层21宽度为360mm时，则环向纤维缠绕层21的层数为360/40 = 9层，短切纤维 层22通过特定装置在环向缠绕同时自由铺放在两层环向纤维缠绕层21之间，环向纤维与 短切纤维的用量根据玻璃钢套环所需强度进行设计，针对玻璃钢顶管需要具有一定的耐磨 性的特点，可在结构树脂中加入10?15%的耐磨粉如碳化硅等，以提高玻璃钢套环的耐磨 性。
[0036] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限 制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当 理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新 型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1. 一种连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述连续缠绕玻璃钢套环的管壁包括内衬 层、结构层和外保护层； 所述内衬层、结构层和外保护层依次由内到外层叠设置； 所述结构层包括层叠设置的浸润树脂的环向纤维缠绕层和自由铺设的短切纤维层。
2. 根据权利要求1所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述环向纤维缠绕层和 所述短切纤维层依次交替层叠布置。
3. 根据权利要求1所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述环向纤维层与所述 短切纤维层的重量之比2. 5:1?3. 5:1。
4. 根据权利要求1?3任一项所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述结构层还 包括轴向纤维层。
5. 根据权利要求4所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述轴向纤维层为浸润 树脂的轴向纤维布； 所述轴向纤维层的厚度占所述玻璃钢套环总厚度的10?15%，所述轴向纤维层中玻 璃纤维的用量在600?2000g/m2之间。
6. 根据权利要求1?3任一项所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述内衬层包 括至少两层浸润树脂的玻璃纤维表面毡。
7. 根据权利要求6所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述内衬层中的树脂重 量大于所述内衬层重量的90% ; 所述内衬层的玻璃纤维的用量大于60g/m2。
8. 根据权利要求1?3任一项所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述外保护层 包括至少一层浸润树脂的聚酯表面毡。
9. 根据权利要求1?3任一项所述的连续缠绕玻璃钢套环，其特征在于，所述玻璃钢套 环的内径在轴向上一致。
【文档编号】E02D29/045GK203834515SQ201420238026
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】朱文国 申请人:上海耀华玻璃钢有限公司