专利摘要

本发明公开了一种设有FRP和TRC保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒，包括玻璃钢圆筒，玻璃钢圆筒周围均匀分布U形截面拉挤型材，所述U形截面拉挤型材为上大下小且下底面为与玻璃钢圆筒相匹配的圆弧状，所述U形截面拉挤型材通过封闭环筋连接，垂直于封闭环筋的方向设有多条抗弯钢筋，所述U形截面拉挤型材内部设有干硬性混凝土，所述干硬性混凝土上依次设有拉毛处理层、细骨料混凝土层和织物网。本发明因为钢筋在混凝土内埋置较深，并且筒的外侧用织物增强混凝土防护，筒的内侧用玻璃纤维增强塑料防护，所以，混凝土内的钢筋不会生锈。因此，该方法制作的筒形预制件使用寿命长，耐久性好。

权利要求

1.设有FRP和TRC保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒，包括玻璃钢圆筒，玻璃钢圆筒周围均匀分布U形截面拉挤型材，所述U形截面拉挤型材为上大下小且下底面为与玻璃钢圆筒相匹配的圆弧状，所述U形截面拉挤型材通过封闭环筋连接，垂直于封闭环筋的方向设有多条抗侧向弯曲的钢筋，所述U形截面拉挤型材内部设有干硬性混凝土，所述干硬性混凝土上依次设有拉毛处理层、细骨料混凝土层和织物网；在织物网的外层还设有3～4层细骨料混凝土/织物网层，所述组合筒的最外层为细骨料混凝土层，所述U形截面拉挤型材的两个侧壁上各开1个相等的U形槽口，U形槽口的底线和该槽口所在侧壁的底面平行。

2.根据权利要求1所述的设有FRP和TRC保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒，所述抗侧向弯曲钢筋和封闭环筋垂直交叉绑扎在一起。

3.根据权利要求1所述的设有FRP和TRC保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒，所述干硬性混凝土的塌落度为10mm，维勃稠度在5S-10S；所述细骨料混凝土的稠度采用砂浆稠度测定仪测定为30-50mm。

4.权利要求1-3任意一项设有FRP和TRC保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒的施工方法，其包括如下步骤：

(1)定制U形截面拉挤型材，在U形截面拉挤型材侧壁上开槽

采用拉挤成型工艺制作出玻璃钢上大下小的U形截面拉挤型材，玻璃钢的U形截面拉挤型材(1)截面底为弧线形，其底面弧线与内衬玻璃钢圆筒的圆弧相吻合，两侧壁沿弧线径向向上分开；

(2)将用做内侧FRP保护层的内衬薄壁玻璃钢圆筒(3)内部撑起，使其截面形状固定成等直径的圆；

(3)配置钢筋，并浇筑干硬性混凝土；

(4)在筒外侧涂抹细骨料混凝土，并分层铺贴织物网。

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程施工技术领域，具体的涉及一种设有FRP(纤维增强塑料)和TRC(织物增强混凝土)内外侧保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合而成的筒。

背景技术

目前，已有的纤维增强塑料和混凝土组合筒(或管)，在混凝土筒(或管)的外侧(或内侧)加纤维增强塑料层，在混凝土之间没有纤维增强塑料。本发明在组合筒的内侧设置了FRP(纤维增强塑料)衬筒，在组合筒的外侧设置了TRC(织物增强混凝土)外筒，即在组合筒的内和外两侧都设置了保护层；本发明采用拉挤成型的玻璃钢(玻璃纤维增强塑料)U型材连接了内外侧保护层，增强了抗侧向变形的能力。

织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete，TRC)，是指用高性能纤维(碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、AR-玻璃纤维等)织物来增强高性能细骨料混凝土(骨料粒径一般小于5mm)的一种复合材料。织物起着延缓基体微裂缝扩展及跨越裂缝承受拉应力的作用，因而复合材料具有较高的抗拉、抗折强度和较好的抗断裂性能，在土木工程领域具有广泛的应用前景。

综上所述，提供一种耐久性好、抗侧向变形的能力强的圆筒是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐久性好、内外保护的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明一方面涉及设有内外保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒，包括玻璃钢圆筒，玻璃钢圆筒周围均匀分布U形截面拉挤型材，所述U形截面拉挤型材为上大下小且下底面为与玻璃钢圆筒相匹配的圆弧状，所述U形截面拉挤型材通过封闭环筋连接，垂直于封闭环筋的方向设有多条抗弯钢筋，所述U形截面拉挤型材内部设有干硬性混凝土，所述干硬性混凝土上依次设有拉毛处理层、细骨料混凝土层和织物网；在织物网的外层还设有3～4层细骨料混凝土/织物网层，所述组合筒的最外层为细骨料混凝土层。

在本发明的一个优选实施方式中，所述U形截面拉挤型材的两个侧壁上各开1个相等的U形槽口，U形槽口的底线和该槽口所在侧壁的底面平行。

在本发明的一个优选实施方式中，所述抗侧向弯曲钢筋和封闭环筋垂直交叉绑扎在一起。

在本发明的一个优选实施方式中，所述干硬性混凝土的塌落度为10mm左右，维勃稠度在5S-10S；所述细骨料混凝土的稠度(采用砂浆稠度测定仪测定)为30-50mm。

本发明另一方面还涉及上述设有内外保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒的施工方法，其包括如下步骤：

(1)定制U形截面拉挤型材，在U形截面拉挤型材侧壁上开槽

采用拉挤成型工艺制作出玻璃钢上大下小的U形截面拉挤型材，玻璃钢的U形截面拉挤型材截面底为弧线形，其底面弧线与内衬玻璃钢圆筒的圆弧相吻合，两侧壁沿弧线径向向上分开；

(2)将内衬玻璃钢圆筒内部撑起，使其截面形状固定成等直径的圆；

(3)配置钢筋，并浇筑干硬性混凝土；

(4)在筒外侧涂抹细骨料混凝土，并分层铺贴织物网。

本发明因为筒的外侧用织物增强混凝土做防护层，筒的内侧用玻璃纤维增强塑料做防护层，所以，混凝土内的钢筋不会易生锈；本发明合理采用U形截面拉挤型材，所以，筒的抗侧刚度较大。因此，该方法制作的筒形预制件耐久性好，抗侧刚度大。

附图说明

图1：本发明内外保护的玻璃纤维增强塑料和钢筋混凝土组合筒施工结构示意图。

图2：本发明内外保护的玻璃纤维增强塑料和钢筋混凝土组合筒结构示意图。

其中1为U形截面拉挤型材，3为玻璃钢圆筒，4为封闭环筋，5为抗弯钢筋，6为实心钢圆杆，7为钢管，8为钢杆，9为钢杆8上的钢螺母，10为长条状玻璃钢板a，11为长条状玻璃钢板b，12为玻璃钢螺栓，13为干硬性混凝土，14为拉毛处理层，15为高强度细骨料混凝土，16为织物网。

具体实施方式

若未特别说明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1：

(1)定制U形截面拉挤型材，在U形截面拉挤型材侧壁上开槽

采用拉挤成型工艺制作出玻璃钢上大下小的U形截面拉挤型材1，玻璃钢的U形截面拉挤型材1截面底为弧线形，其底面弧线与内衬玻璃钢圆筒3的圆弧相吻合，两侧壁沿弧线径向向上分开。

U形截面拉挤型材1截面底弧线形长度为2πR/n，R为内衬玻璃钢圆筒3外表面到筒的圆心之距，n是在沿内衬玻璃钢圆筒3外表面的圆周设计的U形截面拉挤型材1的数量。

并在U形截面拉挤型材1的两个侧壁上各开1个相等的U形槽口，U形槽口的底线和该槽口所在侧壁的底面(U形截面拉挤型材1的底面)平行，U形槽口的底线距该槽口的侧壁顶面(即U形槽口槽深)必须大于等于80mm。U形槽口沿U形截面拉挤型材1的纵向(垂直于横截面方向)均匀分布，间距150-300mm。

(2)将内衬玻璃钢圆筒3内部撑起，使它截面形状固定成等直径的圆

由于大直径玻璃钢圆筒3可能会在施工荷载作用下变形，因此必须采用7、8、9、10、11、12从玻璃钢圆筒3内部撑起。其中7为钢管，长度比玻璃钢圆筒3大100mm左右，两端各伸出50mm以上；8为一端焊在钢管7上，另一端有墩头和螺纹的，沿钢管7伸出的可调整长度的钢杆，在同一平面内设8根钢杆8沿圆周均匀分布，根据玻璃钢圆筒3的长度和壁厚，决定设钢杆8的平面的距离(建议1m左右)，至少在离玻璃钢圆筒3的端头向内300-500mm设两个钢杆8的平面；9为钢杆8上的钢螺母；10为长条状玻璃钢板a，11为长条状玻璃钢板b，板的长度比玻璃钢圆筒3或U形截面拉挤型材1的长度少400-600mm，即两端分别比玻璃钢圆筒3或U形截面拉挤型材1的长度少200-300，长条状玻璃钢板a上带有让钢杆8穿过的圆孔，长条状玻璃钢板b截面为弓形，通过沿筒轴方向每隔300-500mm两颗玻璃钢螺栓12，将长条状玻璃钢板a和长条状玻璃钢板b连在一起。

使用筒内支撑系统时，首先算出使玻璃钢圆筒3截面呈圆形的钢杆8的长度，然后调整所有钢杆8使长度一致；然后，上紧钢螺母9，让长条状玻璃钢板a压紧长条状玻璃钢板b，以钢杆8的墩头和长条状玻璃钢板b之间无间隙为度。

完成将内衬玻璃钢圆筒3内部撑起，使它截面形状固定成等直径的圆之后，将实心钢圆杆6穿进钢管7内，两端各伸出钢管7大约300mm左右，并通过起吊装置将实心钢圆杆6两端吊起放至让实心钢圆杆6可以转动的支架上(将实心钢圆杆6的两端撑起)，实心钢圆杆6离地距离必须大于内衬玻璃钢圆筒3的半径加玻璃钢U形截面拉挤型材1的侧壁高度再加200mm。

转动内衬玻璃钢圆筒3，在玻璃钢圆筒3的外侧均匀涂刷环氧树脂胶粘剂，在环氧树脂胶粘剂凝固前，将玻璃钢U形截面拉挤型材1粘贴在玻璃钢圆筒3的外侧，玻璃钢U形截面拉挤型材1的侧壁必须相互紧贴在一起，并且U形槽口2相互对齐。

(3)配置钢筋，并浇筑干硬性混凝土

将钢筋做成两个半环状，分别从粘贴有U形截面拉挤型材1的玻璃钢圆筒3的上下，将两个半环状钢筋放入U形槽底，半环状钢筋的长度刚好可以在其放入U形槽底后采用机械连接法(如：冷挤压)，使两个半环连成一个封闭环筋4。根据筒抗弯强度要求，在封闭环筋4外侧配置沿筒轴向的抗弯钢筋5；抗弯钢筋5和封闭环筋4绑扎在一起。封闭环筋4可采用HRB400钢筋等，抗弯钢筋5也可采用HRB500钢筋等，用量根据筒的用途由设计决定。

从最上面一个U形截面拉挤型材1开始，采用强度等级大于C30的干硬性混凝土13，在混凝土强度达到5MPa时，即可慢慢转动圆筒，使与刚浇好混凝土的U形截面拉挤型材的相邻的U形截面拉挤型材1开口向上，浇好该型材内的混凝土后再反向慢慢转动圆筒，浇筑第一个浇好混凝土的U形截面拉挤型材的另一侧相邻的U形截面拉挤型材内的混凝土。依此顺序直到全部U形截面拉挤型材内都浇满混凝土。

浇筑混凝土时：采用短钢棒人工捣实；允许混凝土从U形截面拉挤型材1的U形槽口漏入两侧的U形截面拉挤型材1内；每个U形截面拉挤型材1内浇满混凝土后顶面与U形截面拉挤型材1的侧壁相平齐，并将表面做拉毛处理，以增加粗造度(如果采用粗骨料已经自然形成表面粗造，可以不做拉毛处理)。

(4)在筒外侧涂抹高强度细骨料混凝土，并分层铺贴织物网

在浇满干硬性混凝土13、拉毛处理层14表面拉毛的混凝土后，在混凝土强度达到10MPa时，即可在预制筒的最外层做织物增强混凝土保护层。织物增强混凝土保护层的做法是：首先在拉毛的混凝土表面涂抹粒径小于等于5mm的高强度细骨料混凝土(也可称超高强砂浆)15，不含其填平拉毛处理层14的厚度应控制在5-10mm之内；然后铺织物网16。第一层织物网16铺好后；再浇抹5-10mm厚高强度细骨料混凝土15(注意，各处厚度均匀并形成圆弧)。铺第二层织物网16；再浇抹5-10mm厚高强度细骨料混凝土15；再铺第三层织物网16。织物网层数根据设计确定，一般2-4层。最后一层织物网上面必须再浇抹5mm左右厚度的高强度细骨料混凝土15。注意，同一节预制筒的织物增强混凝土保护层必须一次性完成施工，中途不能有间隙，因此，高强度细骨料混凝土15稠度不易太大，取30-50mm。织物网16是有承受荷载要求的，因此，当需要搭接时，必须设有搭接长度。通常，搭接长度取300-500mm。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

设有FRP和TRC保护层的玻璃钢U型材和钢筋混凝土组合筒专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。