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我国首个世界最大直径竹缠绕管廊研制成功
时间:2020-10-01 14:13来源:经济日报 作者:中国经济网 点击:

近日,从我国竹产业大省浙江传来消息,世界首根8米直径竹缠绕管廊在位于杭州市萧山区的国家林草局竹缠绕复合材料工程技术研究中心研制成功。该项超大口径竹缠绕管廊生产技术工艺,填补了国际管廊技术空白,达到了世界领先水平。

    910日,联合国开发计划署专家及相关部门负责人到该中心调研并在管廊前合影

  这个有着8米直径、12米长堪称“巨无霸”的竹缠绕管廊,全部以竹材为基体材料,单根重量56吨,模具重量48吨,转动物件总重量为104吨。这是继该中心利用竹子材料和缠绕工艺,于2016年开发出世界首条竹缠绕城市综合管廊之后的又一重大创新和突破,该超大管廊的面世,将为大型城市管廊建设提供了更大的应用空间。

  与传统的钢筋水泥管所不同,这种竹缠绕管廊是以竹子为基体材料,水溶性树脂为胶粘剂,采用缠绕工艺制作而成,具有资源可再生、低碳环保、性能优异、使用年限长、施工安装方便、综合成本低等特性。并且,该竹缠绕管廊结构中装有芯片,配有外部传感和激光等在线检测技术,实时监测管廊结构的形变、温湿度变化状况,智能化水平国内领先。

  2018424日,世界首条竹缠绕城市综合管廊示范工程在中铁十八局集团轨道公司参建的内蒙古自治区呼和浩特市元亨石墨产业园铺设成功,开启了我国城市管廊建设应用绿色低碳、新技术、新材料的大门。

  该示范工程实践表明,竹缠绕城市综合管廊与混凝土管廊从材料性能上相比,不仅其抗压强度满足城市综合管廊工程技术规范要求,并且抗震抗沉降能力强,在埋地1米深,地面车载90吨的情况下,竹缠绕管廊最大竖向变形量不到1%,远低于3%的设计控制标准。目前,国家林草局制定的《竹缠绕管廊》行业产品标准已颁布,并于今年101日起实施。中铁十七局和中铁十八局分别在山西大同、河南南阳实际管廊工程中,成功应用了竹缠绕管廊,为竹缠绕管廊在全国推广提供了依据。

  与传统混凝土管廊比,竹缠绕城市综合管廊的最大优势为:重量轻、单根管体长。竹缠绕管廊重量仅是传统混凝土管廊的十五分之一,极大的降低了安装难度,同时竹缠绕单根管廊长度长,安装速度是传统管廊的10倍,大大缩短了施工周期;综合造价低。与传统的钢筋混凝土管廊相比,竹缠绕管廊的综合成本降低了20%以上;使用寿命长。经测试,竹缠绕管廊的使用寿命可达140年以上,而混凝土管廊使用寿命标准是100年;材料绿色低碳,节能环保。竹缠绕管廊全部取材于竹林,竹子生长、快资源可再生,全国每年有1.1亿吨竹子尚未利用,资源取之不尽用之不竭。竹子还有越砍越旺的特性,以竹材做基体材料,还有利于竹农增收,发展农村经济。

  推进我国城市综合管廊建设等绿色现代化工程中,可否以竹缠绕管廊取代目前大量使用的现浇或预制式钢筋混凝土制作的管廊?国家林草局、住建部等10多个部委专家考评论证认为,完全可以替代,并有着多重社会效益。

  最为可观的是生态效益。竹缠绕复合管生产的全过程节能减碳效果显著,按1000万吨竹缠绕复合管计,与螺旋焊管相比,可以节约粗钢4 505万吨,二氧化碳减排量为5223万吨。

  我国是世界上最主要的产竹国,竹类资源、竹林面积、竹材蓄积和产量均居世界首位。目前,中国竹材年产量约为4000万吨,仅占竹林可砍伐量的1/4左右,每年约有1.1亿吨竹材尚未被开发利用,中国竹资源尚属于闲置资源,仍有很大利用空间。

  竹缠绕复合材料的研发创始人、该中心主任叶柃,带领研发团队从2007年开始进行竹缠绕技术的研发,经过成百上千次试验,突破了一道道技术难关,于2013年成功研发出了竹缠绕复合材料这一新型生物基材料,并以此成功开发出了竹缠绕复合材料管道、管廊、房屋、容器、高铁车厢、军工等多个领域的产品。目前,竹缠绕复合管、竹缠绕管廊、竹缠绕整体组合式房屋已进入推广应用和产业化阶段。 

  作为新型环保低碳材料,竹缠绕复合材料的研发与推广得到了全国人大、全国政协、国家发改委、国家林草局、水利部、住建部、科技部、生态环境部、工信部、农业农村部等国家部委的高度重视和大力支持;同时还得到科技、能源、环保等行业的关注与参与。

  竹缠绕复合管已先后被列入国家《林业产业发展“十三五”规划》中的林业产业发展重点领域水利部、住建部新技术推广产品国家发改委《国家重点推广的低碳技术目录(第二批)》;列入科技部国家十三五重点研发课题;列入科技部、环境保护部、工信部共同编制的《节能减排与低碳技术成果转化推广清单(第二批)》目录;列入工信部装备创新技术目录;《竹复合压力管》发明专利获得国家知识产权局颁发的中国专利优秀奖。

  2015年,由欧洲科学院院士、中欧知识产权研究院院长余翔教授知识产权团队参与竹缠绕复合材料知识产权管理,系统梳理、设计、编制知识产权管理体系。截至20208月,已申请了覆盖全产业链、全生产过程的专利359件,已授权专利225件,其中授权发明专利51件(海外发明专利13件)。 

 

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