SMC复合材料构件、涵管组件及涵管制造技术

本公开提供了一种SMC复合材料构件，经模压工艺一体制成，包括具有波纹状构造的构件本体，该构件本体包括第一表面和第二表面，构件本体在第一方向上，间隔布置有增厚条带，增厚条带具有在第二方向上延伸的第一边缘和第二边缘，与第一边缘和第二边缘相邻分别布置有非增厚条带，增厚条带的厚度大于相邻的非增厚条带的厚度，其中，各增厚条带的第一边缘和第二边缘之间的长度，设置为1至6个波纹构造的相邻一波峰和一波谷之间的曲线长度。增厚带方式的增强构造，提供了意想不到的增强效果，本公开的SMC复合材料构件的刚性和弹性显著提升。的SMC复合材料构件的刚性和弹性显著提升。的SMC复合材料构件的刚性和弹性显著提升。

【技术实现步骤摘要】
SMC复合材料构件、涵管组件及涵管


[0001]本公开涉及一种SMC复合材料构件，特别是一种波纹状构造增强的SMC复合材料构件，以及其在公路、铁路、港口、工厂、矿山、涵桥或隧道等的给排水管道或者地埋式容器和交通通道等领域的应用，尤其涉及一种可以在上述领域中使用的涵管构件、涵管组件、及涵管。

技术介绍

[0002]目前国内涵洞通道通常采用钢筋混凝土结构，但是钢筋混凝土结构存在生产周期长、运输成本高、施工周期长、使用寿命较短、安全隐患较多等技术问题。
[0003]近年来，也有采用钢板制成的波纹钢板结构，来替代部分钢筋混凝土结构并用于涵洞通道、拼接管道、旧桥修复、隧道加固、综合管廊等工程。相比于钢筋混凝土结构，虽然波纹钢板结构提高了性能、降低了成本，但是其抗化学腐蚀性能相对较差，需要防腐处理，且其防腐蚀性能有一定局限性，现场涂刷防腐涂料,造成环境污染，防腐层的表面硬度差，表面经摩擦后，防腐层脱落，表面腐蚀性变差，降低涵管寿命。而且由于波纹钢板采用冲压工艺，成型工艺精度低，并且在运输和安装过程中易变形，造成安装施工困难、施工后的密封性差，易造成工程渗水损坏地基，而且波纹钢板变形后易造成安装后的圆形管道无法同心，造成工程安全性隐患。
[0004]中国专利公开CN110387834A公开了一种波纹涵管加强结构及施工方法，在该专利公开中，将多个加强筋等距分布在波纹涵管内壁的波纹槽内，加强筋通过连接件与波纹涵管的管壁连接固定。在专利公开中，需要在波纹涵管中单独加设加强筋并且加强筋位于波纹涵管内壁，因此存在安装工序繁琐，且在使用过程中容易阻挡水流，对于产品应用构成不利因素。
[0005]本公开申请人提交的中国专利CN111441266A，申请号CN202010256264.9，题为《涵管构件、涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道》。该公开提供了一种涵管构件，涵管构件由SMC复合材料经模压工艺一体制成，包括：构件本体，构件本体具有纵向，与纵向正交的截面呈弧状，构件本体于纵向交替布置有多道隆起和凹槽；前连接凸缘，布置于构件本体的纵向前端且向外突出；后连接凸缘，布置于构件本体的纵向后端且向外突出；左侧连接凸缘，布置于构件本体的左侧且向外突出；右侧连接凸缘，布置于构件本体的右侧且向外突出；以及加强筋，布置于构件本体的外弧表面，设置于相邻的隆起之间，与相邻的隆起连接，以及各隆起之间于周向设置多个加强筋。该公开还提供了一种涵管组件、涵管、涵道构件、涵道组件及涵道。
[0006]本文中的公开文献，皆以全文引用的方式并入本文。

技术实现思路

[0007][要解决的技术问题][0008]本领域已经开始了采用玻璃钢模压构件组装公路涵管、或其他地下涵管以及地埋
式容器。但是，由于这类地埋式构件，特别是公路用涵管，需要承受很大的承重负载，希望进一步提高其承重性能，并减小变形，从而保证在负载之下不开裂，少变形，以提供可靠的密封性能。另外，还希望保证组装成的管道内壁保持较小的流体阻力，并减小杂质的壅塞和停滞。
[0009]本领域已经采用波纹状构造对构件或者类似涵管之类的结构进行增强，为了进一步提高刚性，本领域也有采用与波纹结构延伸方向相交的加强筋进行补强，或者在构件边缘进一步提供凸出肋或者法兰等作为补强结构。
[0010]然而，本领域有进一步改善的要求。特别是针对SMC复合材料构件而言，进一步提高材料的力学性能，意味着能够有效拓展材料的应用领域和应用价值，带来难以预期的市场前景。
[0011][技术方案][0012]为了解决上述技术问题之一，本公开提供了以下技术方案。
[0013]根据本公开的一个方面，提供了一种SMC复合材料构件，经模压工艺一体制成，包括具有波纹状构造的构件本体，该构件本体包括第一表面和第二表面，所述波纹状构造由凹进构造与隆起构造在第一方向交替布置，各所述凹进构造与所述隆起构造在第二方向上延伸，所述第一方向与所述第二方向正交，在所述第一表面的凹进构造对应于所述第二表面的隆起构造，以及在所述第一表面的隆起构造对应在所述第二表面的凹进构造，其中，所述构件本体在所述第一方向上，间隔布置有增厚条带，所述增厚条带具有在所述第二方向上延伸的第一边缘和第二边缘，与所述第一边缘和所述第二边缘相邻分别布置有非增厚条带，所述增厚条带的厚度大于相邻的所述非增厚条带的厚度，以及其中，在沿着第一方向形成的所述SMC复合材料构件的剖面上观察第一表面形成的第一剖面曲线或者在第二表面形成的第二剖面曲线，在第一剖面曲线或第二剖面曲线上，各增厚条带的第一边缘和第二边缘之间的长度，设置为1至6个所述波纹构造的相邻一波峰和一波谷之间的曲线长度。
[0014]在优选方案中，各增厚条带的第一边缘和第二边缘之间的长度，设置为1.25至3个所述波纹构造的相邻波峰和波谷之间的曲线长度。
[0015]优选地，各所述增厚条带覆盖一个波纹状构造，即一个波峰和两个波谷，或者一个波谷和两个波峰。进一步，各所述非增厚条带覆盖幅度约1.5
‑
2.5个波纹状构造单元，优选非增厚条带覆盖幅度约3个波纹状构造单元。
[0016]典型的，增厚条带区域内的厚度是非增厚条带区域的厚度的1.5
‑
3倍优选增厚条带区域内的厚度是非增厚条带区域的厚度的1.8
‑
2.2倍。
[0017]根据本公开的至少一个实施方式，在所述第一方向上，所述增厚条带以大致相同间隔距离设置。
[0018]根据本公开的至少一个实施方式，所述构件本体与所述第一方向正交的截面呈弧状，所述构件本体靠近圆心的表面为作为所述构件本体的内表面的所述第一表面，远离圆心的表面为作为所述构件本体的外表面的所述第二表面。
[0019]根据本公开的至少一个实施方式，所述增厚条带的厚度增加部分从所述构件本体的内表面凸出。
[0020]根据本公开的至少一个实施方式，所述增厚条带与相邻所述非增厚条带邻接处的厚度渐变。
[0021]根据本公开的至少一个实施方式，除了靠近第一方向两端边界和靠近第二方向两端的边界区域之外，所述非增厚条带的厚度大致均匀分布。
[0022]根据本公开的至少一个实施方式，所述波纹状构造在第一方向的截面形状为sin曲线。
[0023]根据本公开的至少一个实施方式，所述SMC模压构件在第一方向的长度为2500mm
‑
3000mm；所述SMC模压构件在第二方向两相对边缘之间的距离为1500mm
‑
1800mm；所述模压构件本体的非增厚条带的厚度范围8
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10mm；所述增厚条带内的厚度比非增厚条带的区域的厚度增加大6
‑
20mm；所述增厚条带的宽度为150mm
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300mm；所述波谷凹进的深度范围25mm
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100mm；各所述增厚条带中线之间的间隔距为300
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1000mm。
[0024]根据本公开的至少一个实施方式，进一步包括：前连接机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SMC复合材料构件，经模压工艺一体制成，包括构件本体，该构件本体具有波纹状构造，该构件本体还包括第一表面和第二表面，所述波纹状构造由凹进构造与隆起构造在第一方向交替布置，各所述凹进构造与所述隆起构造在第二方向上延伸，所述第一方向与所述第二方向正交，在所述第一表面的凹进构造对应于所述第二表面的隆起构造，以及在所述第一表面的隆起构造对应于所述第二表面的凹进构造，其特征在于，所述构件本体在所述第一方向上，间隔布置有增厚条带，所述增厚条带具有在所述第二方向上延伸的第一边缘和第二边缘，与所述第一边缘和所述第二边缘相邻分别布置有非增厚条带，所述增厚条带的厚度大于相邻的所述非增厚条带的厚度，其中，在沿着第一方向形成的所述SMC复合材料构件的剖面上观察第一表面形成的第一剖面曲线或者在第二表面形成的第二剖面曲线，在第一剖面曲线或第二剖面曲线上，各增厚条带的第一边缘和第二边缘之间的长度，设置为1至6个所述波纹状构造的相邻一波峰和一波谷之间的曲线长度。2.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，各增厚条带的第一边缘和第二边缘之间的长度，设置为1.25至3个所述波纹构造的相邻波峰和波谷之间的曲线长度。3.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，各所述增厚条带覆盖一个波纹状构造，即一个波峰和两个波谷，或者一个波谷和两个波峰。4.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，各所述非增厚条带覆盖幅度约1.5
‑
2.5个波纹状构造单元。5.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，各所述非增厚条带覆盖幅度约3个波纹状构造单元。6.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，所述增厚条带区域内的厚度是非增厚条带区域的厚度的1.5
‑
3倍。7.根据权利要求6所述的SMC复合材料构件，其特征在于，所述增厚条带区域内的厚度是非增厚条带区域的厚度的1.8
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2.2倍。8.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，在所述第一方向上，所述增厚条带以大致相同间隔距离设置。9.根据权利要求1所述的SMC复合材料构件，其特征在于，所述构件本体与所述第一方向正交的截面呈弧状，所述构件本体靠近圆心的表面为作为所述构件本体的内表面的所述第一表面，远离圆心的表面为作为所述构件本体的外表面的所述第二表面。10.根据权利要求9所述的SMC复合材料构件，其特征在于，所述增厚条带的厚度增加部分从所述构件本体的内表面凸出。11.根据权利要求1
‑
10中任一项所述的SMC复合材料构件，其特征在于，所述增厚条带与相邻所述非增厚条带邻接处的厚度渐变。12.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的SMC复合材料构件，其特征在于，除了靠近第一方向两端边界和靠近第二方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗庆君，张建庭，
申请(专利权)人：河北恒瑞复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：