CN101982690A - 双平壁管带材的缠绕搭接结构及使用该结构的双平壁管 - Google Patents

双平壁管带材的缠绕搭接结构及使用该结构的双平壁管 Download PDF

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杨春江
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Abstract

一种双平壁管带材的缠绕搭接结构及使用该结构的双平壁管，搭接结构包括设置在双平壁管带材横截面一侧侧壁的连接部A和连接部B和另一侧侧壁的连接部C和连接部D，连接部A、C横向延伸出，连接部B、D分别位于带材横截面侧壁中间塑胶层的上方和下方；连接部A、B、C、D长度沿双平壁管带材长度方向延伸，连接部B、D设置连接高差，在将双平壁管带材缠绕制管时，当连接部A、D搭接连接，连接部C、B搭接连接，连接部A、D外表面分别与双平壁管的内、外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；双平壁管采用带有上述搭接结构的双平壁管缠绕制成。本发明使管道连接面受力状态由受拉变为受剪，提高了连接面承载能力；同时简化缠绕设备结构。

Description

双平壁管带材的缠绕搭接结构及使用该结构的双平壁管
技术领域
本发明涉及一种制造管道的管材缠绕搭接结构，还涉及使用该结构的管道，更具体地说，涉及一种双平壁管带材的缠绕搭接结构及使用该结构的双平壁管。
背景技术
在地下管网工程中，塑料缠绕结构壁管材已被广泛使用。由于采用纯塑料制造的管道环刚度较低，难以达到交通要道承重荷载所需的高环刚度要求，因此需要加大管壁厚度，使得制造管道的材料用量大大增加，成本增高。
为了实现提高管道环刚度并降低管道生产成本的目的，出现了采用双平壁塑钢加强结构的缠绕管。如图1所示，专利号为200920110819.8的中国专利公开了一种“钢塑复合缠绕管”，在横截面呈矩形的型材2中设置加强钢带3，将型材2螺旋缠绕成管道1。得到环刚度较高的管材，满足地下管道承载重荷所要求的环刚度要求。
上述双平壁管在采用型材2螺旋缠绕制造缠绕管道1时，相邻的型材之间采用表面相互贴合粘接的结构实现型材缠绕时侧面结构的连接。上述现有双平壁管带材的侧部连接结构存在如下缺陷：
1、由于带材侧部连接面为缠绕管的径向平面，连接表面须在高温及受压状态下才能实现连接，因而缠绕设备需要设置对缠绕状态中的带材施加轴向压力的结构部件，使得缠绕设备结构复杂；
2、由于带材侧部连接面为缠绕管的径向平面，在缠绕管承受径向压力或弯矩时，连接面承载能力较弱，连接面容易产生裂缝，导致缠绕管泄露。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的承载能力较弱、缠绕设备结构复杂等缺陷。
本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种双平壁管，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的承载能力较弱、缠绕设备结构复杂等缺陷。
本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，所述双平壁管带材包括内层塑胶壁、外层塑胶壁、中间塑胶层和加强金属，所述中间塑胶层位于所述内层塑胶壁与外层塑胶壁之间、沿所述双平壁管带材长度方向间隔设置并将该内、外层塑胶壁连接为一体，所述加强金属长度沿所述双平壁管带材长度方向设置在所述中间塑胶层中或设置在所述中间塑胶层中及所述内层塑胶壁和或外层塑胶壁中；
其特征在于，包括连接部A、连接部B、连接部C和连接部D；
所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层上方并与所述外层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BI；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DI；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BI满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DI满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；
或所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BII；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层上方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DII；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BII满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DII满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内。
在本发明的双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述连接部A与所述连接部C沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称，所述连接部B与所述连接部D沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称。
本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：构造一种双平壁管，使用双平壁管带材缠绕制成，所述双平壁管带材包括内层塑胶壁、外层塑胶壁、中间塑胶层和加强金属，所述中间塑胶层位于所述内层塑胶壁与外层塑胶壁之间、沿所述双平壁管带材长度方向间隔设置并将该内、外层塑胶壁连接为一体，所述加强金属长度沿所述双平壁管带材长度方向设置在所述中间塑胶层中或设置在所述中间塑胶层中及所述内层塑胶壁和或外层塑胶壁中；
其特征在于，包括连接部A、连接部B、连接部C和连接部D；
所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层上方并与所述外层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BI；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DI；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BI满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DI满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；
或所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BII；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层上方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DII；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BII满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DII满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内。
在本发明的双平壁管中，所述连接部A与所述连接部C沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称，所述连接部B与所述连接部D沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称。
实施本发明的双平壁管带材的缠绕搭接结构及使用该结构的双平壁管，与现有技术比较，其有益效果是：
1.将双平壁管带材的搭接结构由径向平面连接改变为轴向平面连接，使管道在承受径向载荷或弯曲载荷时连接面的受力状态由受拉变为受剪，提高了连接面的承载能力；
2.在缠绕制管时连接面只要求缠绕设备提供径向压力、不要求提供轴向压力，从而简化了缠绕设备结构。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是一种现有双平壁管带材的侧部连接结构的横截面示意图。
图2是本发明双平壁管带材的缠绕搭接结构一种实施例的横截面示意图。
图3是本发明双平壁管带材的缠绕搭接结构另一种实施例的横截面示意图。
图4是本发明双平壁管带材的缠绕搭接结构一种实施例的搭接状态横截面示意图。
图5是图4中I部放大图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的双平壁管带材的缠绕搭接结构如下：
双平壁管带材10包括内层塑胶壁12、外层塑胶壁11、中间塑胶层13和加强金属14。本实施例加强金属14采用金属带(如钢带等)，在其他实施例中，加强金属14可以采用条状金属，如钢丝、钢丝绳等。
中间塑胶层13位于内层塑胶壁12与外层塑胶壁11之间、沿双平壁管带材10的长度方向间隔设置并将该内、外层塑胶壁12、11连接为一体，加强金属14的长度沿双平壁管带材10的长度方向设置在中间塑胶层13中或设置在中间塑胶层13中以及内层塑胶壁12和外层塑胶壁11中或设置在中间塑胶层13中以及内层塑胶壁12或外层塑胶壁11中。
在本发明的双平壁管带材搭接结构中，双平壁管带材的加强金属的加强结构不限于本说明书附图示出的加强结构。
如图2所示，在双平壁管带材10的横截面左侧侧壁，沿该侧壁的横向延伸出连接部15，连接部15包括内表面和外表面，外表面与双平壁管带材10的内层塑胶壁12的外表面位于同一平面，与外表面相对的内表面为连接部15与连接部18搭接连接的内连接表面。
连接部16包括外表面，该外表面为连接部16与连接部17搭接连接的外连接表面，该外连接表面设置在该横截面左侧侧壁的中间塑胶层13上方并与外层塑胶壁11的外表面之间设置第一连接高差。
在双平壁管带材10的横截面右侧侧壁，沿该侧壁的横向延伸出连接部17，连接部17包括内表面和外表面，外表面与双平壁管带材10的外层塑胶壁11的外表面位于同一平面，与外表面相对的内表面为连接部17与连接部16搭接连接的内连接表面。
连接部18包括外表面，该外表面为连接部18与连接部15搭接连接的外连接表面，该外连接表面设置在该横截面右侧侧壁的中间塑胶层13下方并与内层塑胶壁12的外表面之间设置第二连接高差。
连接部15、16、17、18的长度沿双平壁管带材10的长度方向延伸。
连接部15、16、17、18的宽度满足：在将双平壁管带材10缠绕制管时，当连接部15的内连接表面与连接部18的外连接表面相贴配合搭接连接时，连接部17的内连接表面与连接部16的外连接表面相贴配合搭接连接，如图4、图5所示。
第一连接高差满足：连接部17与连接部16相贴配合搭接连接后，连接部17的外表面与相邻配合的外层塑胶壁11的外表面位于同一圆柱面内(该圆柱面为管道的外壁圆柱面)。
第二连接高差满足：连接部15与连接部18相贴配合搭接连接后，连接部15的外表面与相邻配合的内层塑胶壁12的外表面位于同一圆柱面内(该圆柱面为管道的内壁圆柱面)。
上述实施例的双平壁管带材10在缠绕制管时采用左螺旋方向旋转制管。
如图3所示，在其他实施例中，可以与双平壁管带材10相对称，将连接部15、连接部18设置在外层塑胶壁11一侧，将连接部16、连接部17设置在内层塑胶壁12一侧，形成双平壁管带材20，也能够实现本发明目的。双平壁管带材20在缠绕制管时采用右螺旋方向旋转制管。双平壁管带材20的结构变化与双平壁管带材10相同。
为了简化结构、便于制造，上述双平壁管带材10、双平壁管带材20可以采用如下对称结构：连接部15与连接部17沿双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称，连接部16与连接部18沿双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称。
本发明的双平壁管采用带有上述本发明的双平壁管带材的缠绕搭接结构的双平壁管带材缠绕制成，在此不再赘述。

Claims (4)

1.一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，所述双平壁管带材包括内层塑胶壁、外层塑胶壁、中间塑胶层和加强金属，所述中间塑胶层位于所述内层塑胶壁与外层塑胶壁之间、沿所述双平壁管带材长度方向间隔设置并将该内、外层塑胶壁连接为一体，所述加强金属长度沿所述双平壁管带材长度方向设置在所述中间塑胶层中或设置在所述中间塑胶层中及所述内层塑胶壁和或外层塑胶壁中；
其特征在于，包括连接部A、连接部B、连接部C和连接部D；
所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层上方并与所述外层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BI；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DI；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BI满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DI满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；
或所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BII；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层上方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DII；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BII满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DII满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内。
2.如权利要求1所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述连接部A与所述连接部C沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称，所述连接部B与所述连接部D沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称。
3.一种双平壁管，使用双平壁管带材缠绕制成，所述双平壁管带材包括内层塑胶壁、外层塑胶壁、中间塑胶层和加强金属，所述中间塑胶层位于所述内层塑胶壁与外层塑胶壁之间、沿所述双平壁管带材长度方向间隔设置并将该内、外层塑胶壁连接为一体，所述加强金属长度沿所述双平壁管带材长度方向设置在所述中间塑胶层中或设置在所述中间塑胶层中及所述内层塑胶壁和或外层塑胶壁中；
其特征在于，包括连接部A、连接部B、连接部C和连接部D；
所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层上方并与所述外层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BI；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DI；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BI满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DI满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；
或所述连接部A由所述双平壁管带材横截面的第一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部A包括与所述外层塑胶壁的外表面同平面的外表面A和与该外表面A相对的内连接表面A，所述连接部B包括外连接表面B，该外连接表面B设置在该第一侧的所述中间塑胶层下方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差BII；所述连接部C由所述双平壁管带材横截面的第二侧侧壁沿该侧壁的横向延伸出，该连接部C包括与所述内层塑胶壁的外表面同平面的外表面C和与该外表面C相对的内连接表面C，所述连接部D包括外连接表面D，该外连接表面D设置在该第二侧的所述中间塑胶层上方并与所述内层塑胶壁的外表面之间包括连接高差DII；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的长度沿所述双平壁管带材长度方向延伸；所述连接部A、连接部B、连接部C和连接部D的宽度满足：在将所述双平壁管带材缠绕制管时，当所述内连接表面A与所述外连接表面D相贴配合搭接连接时，所述内连接表面C与所述外连接表面B相贴配合搭接连接；所述连接高差BII满足：所述连接部C与所述连接部B相贴配合搭接连接后所述外表面C与相邻配合的所述内层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内；所述连接高差DII满足：所述连接部A与所述连接部D相贴配合搭接连接后所述外表面A与相邻配合的所述外层塑胶壁的外表面位于同一圆柱面内。
4.如权利要求3所述的双平壁管，其特征在于，所述连接部A与所述连接部C沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称，所述连接部B与所述连接部D沿所述双平壁管带材横截面中心成180度旋转对称。
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