CN105508751B - 内肋外筋中空增强污水专用管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种波纹管，特别涉及一种突破行业内思维模式局限性，有效提高波纹管的抗压、抗形变的内肋外筋中空增强污水专用管，包括圆柱面管材本体(1)和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕(2)，螺旋环绕(2)内含一条垂直于管壁的增强内肋(3)，该内肋(3)将螺旋环绕分成两个并列的中空腔(4)，所述每相邻螺旋环绕(2)之间还设有横向加强筋(5)，所述横向加强筋(5)安装在圆柱面管材本体(1)上且横向加强筋(5)的两端分别与螺旋环绕(2)相连，所述横向加强筋(5)与圆柱面管材本体(1)之间为中空结构；这样的结构使得整个圆柱面管材本体被螺旋环绕和横向加强筋包裹，进而使得整个内肋外筋中空增强污水专用管在受到压力、震动时仍能保持较好的环刚度，同时抗形变能力更强。

Description

内肋外筋中空增强污水专用管

技术领域

本发明涉及一种波纹管，特别涉及一种内肋外筋中空增强污水专用管。

背景技术

波纹管，具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体。波纹管一般由PP、PA或PE材料制成，其具有弹性，在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移或者弯曲。在弯曲过程中，由于波纹管为具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体，其能向任意方向弯曲。由于波纹管的不定向弯曲特性，使其广泛应用于建筑材和机械设备的连线中。另外，在具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材的生产中也采用波纹管为中空加强筋，其主要原因为利用波纹管能任意向弯曲的特性。

由于波纹管具有任意弯曲的特性，是各种液体或气体等流体进行输送连接的重要管道之一，其广泛应用于例如餐具清洗机、空调机、洗澡房、热水器、医疗设备等各种场合的供水、排水、排污、排气、通风等，在应用波纹管时，要求波纹管具有良好的强度，且安装方便。

其中，在市政排污管道建设中，为减少污水渗漏，保护地下水源和土壤不受污染，大量地推广使用大口径塑料排水管。埋地自流式排水管道一般承受内压小，主要需提高抗土壤外挤压力。这就需要一方面提高管材的环刚度，另一方面通过增加管材与土壤的结合面积、加强回填土的密实度来完善管土共同作用，以提高管材抗压性。目前市场上的钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管、聚乙烯塑钢缠绕排水管、双平壁钢塑排水管、硬聚氯乙烯(PVC-U)钢塑复合缠绕管等都是通过复合钢带的方式增强管材的环刚度。但钢塑复合的技术还有待完善，钢材的耐腐蚀性差等问题，使钢塑类复合管在用于输送腐蚀性的污水时仍存在一定的质量安全隐患。

大口径纯塑料管目前主要有聚乙烯或硬聚氯乙烯双壁波纹管、硬聚氯乙烯加筋管、增强聚丙烯(FRPP)模压管、聚乙烯缠绕结构壁管材A型、聚乙烯缠绕结构壁管材B型。各种管材管壁的轴向局部剖面结构分别如图1的a、b、c、d和e所示。

目前针对这一问题，中国专利CN101907211A公开了一种内肋增强外波纹型塑料缠绕结构壁管材及其制造方法，如图2所示，包括圆柱面管材本体和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕，螺旋环绕内含一条垂直于管壁的增强内肋，该内肋将螺旋环绕分成两个并列的中空腔。其优点在于：其结构形式具有的外波纹及其波峰顶部的实心凸起，提高了管材外表面积，其使用时形成的管土共同作用优越于聚乙烯缠绕结构壁管材A型管(即俗称中空壁管)。由于其结构壁高度大，使得管土共同作用也较普通双壁波纹管及缠绕波纹管好。

从上述现有技术的大口径纯塑料管和中国专利公开的内肋增强外波纹型塑料缠绕结构壁管材都可以看出，目前针对大口径纯塑料波纹管的主要改进思路一直都在围绕管体上的螺旋环绕的形状、体积上进行设计，通过改变螺旋环绕的体积和形状，以获取较好的环刚度，进而使大口径纯塑料管在施工和安装时不易损坏，使用效果更好，寿命更长。

但实际使用过程中，大口径纯塑料管的使用环境往往越来越复杂，例如采用地埋式安装的大口径塑料管不仅需要提高其自身的管材外表面积提高管土工作作用效果，还需要提高抗压、抗震以及人为破坏的情况。

所以可以看出，目前现有技术中对波纹管的改进局限在对其螺旋环绕的形状、体积上的改进造成了行业发展的局限性，使波纹管在抗压、抗形变以及管土作用等性能上的提高受到限制。

发明内容

本发明旨在提供一种突破行业内思维模式局限性，有效提高波纹管的抗压、抗形变的内肋外筋中空增强污水专用管。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种内肋外筋中空增强污水专用管，包括圆柱面管材本体和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕，螺旋环绕内含一条垂直于管壁的增强内肋，该内肋将螺旋环绕分成两个并列的中空腔，所述螺旋环绕中相邻两层的环绕之间还设有横向加强筋，所述横向加强筋安装在圆柱面管材本体上且横向加强筋的两端分别与螺旋环绕相连，所述横向加强筋与圆柱面管材本体之间为中空结构；

还包括至少一个第一竖向加强筋，所述第一竖向加强筋位于横向加强筋与圆柱面管材本体之间且将横向加强筋与圆柱面管材本体形成的空腔隔成多个腔室；

还包括第二圆柱面管材本体，所述第二圆柱面管材本体管径小于圆柱面管材本体管径，所述第二圆柱面管材本体与圆柱面管材本体之间也设有多个第二竖向加强筋，每个所述第二竖向加强筋的两端分别与圆柱面管材本体和第二圆柱面管材本体相连接；

所述内肋将螺旋环绕分成两个并列的中空腔中的任意一个中空腔的底部设有第一孔洞，所述第二竖向加强筋上设有第二孔洞，所述的第一孔洞为锥形孔，且自圆柱面管材本体外壁至圆柱面管材本体内壁孔径逐渐减小，所述第二孔洞包括第一横向孔、第二横向孔和纵向孔，所述第一横向孔的一端与第二竖向加强筋的一侧导通，另一端与纵向孔连通，所述纵向孔的另一端与第二横向孔连通，所述第二横向孔的另一端与第二竖向加强筋的另一侧导通

根据上述方案可以看出本发明具有如下优点：本发明的技术方案在每相邻螺旋环绕之间还设有横向加强筋，所述横向加强筋安装在圆柱面管材本体上且横向加强筋的两端分别与螺旋环绕相连，同时横向加强筋与圆柱面管材本体之间为中空结构，这样的结构使得整个圆柱面管材本体被螺旋环绕和横向加强筋包裹，进而使得整个内肋外筋中空增强污水专用管在受到压力、震动时仍能保持较好的环刚度，同时抗形变能力更强，该结构采用了较少的材料使得整个污水管具有了两个污水管套设在一起的结构，其各项性能大大的提高的同时，成本较低，在市场上受到采购方的广泛欢迎。

作为改进，所述多个第二竖向加强筋中彼此相邻的第二竖向加强筋的间距大于螺旋环绕的间距且彼此相邻的第二竖向加强筋的间距中包含至少一个螺旋环绕。

作为改进，所述多个第二竖向加强筋中彼此相邻的第二竖向加强筋的间距相同。

作为改进，还包括加厚层，所述加厚层安装在横向加强筋的上表面上，且与横向加强筋为一体成型结构。

作为改进，所述横向加强筋的外表面设有螺纹。

附图说明

图1为现有技术中各种管材管壁的轴向局部剖面图；

a、是聚乙烯或硬聚氯乙烯双壁波纹管轴向局部剖面图；

b、是硬聚氯乙烯加筋管轴向局部剖面图；

c、是增强聚丙烯(FRPP)模压管轴向局部剖面图；

d、聚乙烯缠绕结构壁管材A型轴向局部剖面图；

e、聚乙烯缠绕结构壁管材B型轴向局部剖面图；

图2为现有技术中的内肋增强外波纹型塑料缠绕结构壁管材的结构示意图。

图3为本发明专利的实施例一的内肋外筋中空增强污水专用管的结构示意图。

图4为本发明专利的实施例一的内肋外筋中空增强污水专用管的A的局部放大示意图。

图5为本发明专利的实施例二的内肋外筋中空增强污水专用管的结构示意图。

图6为本发明专利的实施例二的内肋外筋中空增强污水专用管的B的局部放大示意图。

图7为本发明专利的实施例三的内肋外筋中空增强污水专用管的结构示意图。

图8为本发明专利的实施例三的内肋外筋中空增强污水专用管的C的局部放大示意图。

图9为本发明专利的实施例三的内肋外筋中空增强污水专用管的D的局部放大示意图。

图10为本发明专利的实施例三的内肋外筋中空增强污水专用管受到挤压后的局部放大示意图。

附图说明：1、圆柱面管材本体，2、螺旋环绕，3、内肋，4、中空腔，5、横向加强筋，6、第二圆柱面管材本体，7.1、第一竖向加强筋，7.2、第二竖向加强筋，8、第一孔洞，9、第二孔洞，9.1、第一横向孔，9.2、第二横向孔，9.3、纵向孔，10、加厚层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

实施例一：

如图3和4所示，一种内肋外筋中空增强污水专用管，包括圆柱面管材本体1和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕2，螺旋环绕2内含一条垂直于管壁的增强内肋3，该内肋3将螺旋环绕分成两个并列的中空腔4，所述螺旋环绕2中相邻两层的环绕之间还设有横向加强筋5，所述横向加强筋5安装在圆柱面管材本体1上且横向加强筋5的两端分别与螺旋环绕2相连，所述横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间为中空结构；还包括至少一个第一竖向加强筋7.1，所述第一竖向加强筋7.1位于横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间且将横向加强筋5与圆柱面管材本体1形成的空腔隔成多个腔室；还包括加厚层10，所述加厚层10安装在横向加强筋5的上表面上，且与横向加强筋5为一体成型结构，；还包括至少一个第一竖向加强筋7.1，所述第一竖向加强筋7.1位于横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间且将横向加强筋5与圆柱面管材本体1形成的空腔隔成多个腔室。

所述横向加强筋5安装在圆柱面管材本体1上；同时横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间为中空结构；利用空气阻尼的作用，使得内肋外筋中空增强污水专用管在使用时除了原先的螺旋环绕2可以提供较好的弯曲度、抗压、抗震动效果，同时横向加强筋5内的空气也可以为横向加强筋5提供很好的抗压、抗震动效果，同时横向加强筋5的外表面设有螺纹，在采用地埋式安装时可以有效的提高管土作用，此外横向加强筋5为纳米聚乙烯材料制成，其冲击强度和拉伸强度可以有效的提高，圆柱面管材本体1可受到极好的保护，同时第一竖向加强筋7.1的设置进一步的提高了横向加强筋5的强度，同时由于工艺的问题，横向加强筋5在冷却过程中会出现变形，这种变形会造成横向加强筋5的外表面不平整，从而降低横向加强筋的效果，通过在横向加强筋5上增设加厚层10，使横向加强筋5外表面平整，从而进一步保证整个内肋外筋中空增强污水专用管在受到压力、震动时仍能保持较好的环刚度，同时抗形变能力更强，。

实施例二：

如图5和6所示，一种内肋外筋中空增强污水专用管，包括圆柱面管材本体1和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕2，螺旋环绕2内含一条垂直于管壁的增强内肋3，该内肋3将螺旋环绕分成两个并列的中空腔4，所述螺旋环绕2中相邻两层的环绕之间还设有横向加强筋5，所述横向加强筋5安装在圆柱面管材本体1上且横向加强筋5的两端分别与螺旋环绕2相连，所述横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间为中空结构；还包括至少一个第一竖向加强筋7.1，所述第一竖向加强筋7.1位于横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间且将横向加强筋5与圆柱面管材本体1形成的空腔隔成多个腔室；还包括第二圆柱面管材本体6，所述第二圆柱面管材本体6管径小于圆柱面管材本体1管径，所述第二圆柱面管材本体6与圆柱面管材本体1之间也设有多个第二竖向加强筋7.2，每个第二竖向加强筋7.2的两端分别与圆柱面管材本体1和第二圆柱面管材本体6相连接；所述多个第二竖向加强筋7.2中彼此相邻的第二竖向加强筋7.2的间距大于螺旋环绕2的间距且彼此相邻的第二竖向加强筋7.2的间距中包含至少一个螺旋环绕2；所述多个第二竖向加强筋7.2中彼此相邻的第二竖向加强筋7.2的间距相同；还包括加厚层10，所述加厚层10安装在横向加强筋5的上表面上，且与横向加强筋5为一体成型结构。

在实施例一的基础上，增设了第二圆柱面管材本体6，同时所述第二圆柱面管材本体6管径小于圆柱面管材本体1管径，所述第二圆柱面管材本体6与圆柱面管材本体1之间设有多个第二竖向加强筋7.2，每个第二竖向加强筋7.2的两端分别与圆柱面管材本体1和第二圆柱面管材本体6相连接；这样的结构虽然增加了一定的成本，但对第二圆柱面管材本体6的厚度和材料上的要求可以略低于圆柱面管材本体1，其主要作用体现在第二竖向加强筋7.2与圆柱面管材本体1和第二圆柱面管材本体6形成的空气腔室，每个空气腔室对于整个圆柱面管材本体1受到的任意方向的受力都可以达到缓冲和抵消的作用，对于第二圆柱面管材本体6内流通的物质来说，双管体可以大大的提高自身的使用寿命，同时外部可以产生的形变更大，恢复效果更好，即便圆柱面管材本体1出现损坏，也仍然不影响使用，同时即便圆柱面管材本体1的局部出现损坏，圆柱面管材本体1的其他部位仍能保持整个波纹管的原先抗压、抗震、管土作用等一系列属性。

实施例三：

如附图7至10所示，一种内肋外筋中空增强污水专用管，包括圆柱面管材本体1和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕2，螺旋环绕2内含一条垂直于管壁的增强内肋3，该内肋3将螺旋环绕分成两个并列的中空腔4，所述每相邻螺旋环绕2之间还设有横向加强筋5，所述横向加强筋5安装在圆柱面管材本体1上且横向加强筋5的两端分别与螺旋环绕2相连，所述横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间为中空结构；还包括至少一个第一竖向加强筋7.1，所述第一竖向加强筋7.1位于横向加强筋5与圆柱面管材本体1之间且将横向加强筋5与圆柱面管材本体1形成的空腔隔成多个腔室；还包括第二圆柱面管材本体6，所述第二圆柱面管材本体6管径小于圆柱面管材本体1管径，所述第二圆柱面管材本体6与圆柱面管材本体1之间也设有多个第二竖向加强筋7.2，每个第二竖向加强筋7.2的两端分别与圆柱面管材本体1和第二圆柱面管材本体6相连接；所述多个第二竖向加强筋7.2中彼此相邻的第二竖向加强筋7.2的间距大于螺旋环绕2的间距且彼此相邻的第二竖向加强筋7.2的间距中包含至少一个螺旋环绕2；所述多个第二竖向加强筋7.2中彼此相邻的第二竖向加强筋7.2的间距相同；所述内肋3将螺旋环绕分成两个并列的中空腔4中的任意一个中空腔4的底部设有第一孔洞8，所述第二竖向加强筋7.2上设有第二孔洞9；所述的第一孔洞8为锥形孔，且自圆柱面管材本体1外壁至圆柱面管材本体1内壁孔径逐渐减小；所述第二孔洞9包括第一横向孔9.1、第二横向孔9.2和纵向孔9.3，所述第一横向孔9.1的一端与第二竖向加强筋7.2的一侧导通，另一端与纵向孔9.3连通，所述纵向孔9.3的另一端与第二横向孔9.2连通，所述第二横向孔9.2的另一端与第二竖向加强筋7.2的另一侧导通；所述横向加强筋5的外表面设有螺纹。

在实施例二的技术上，进一步的为了防止波纹管在使用时因受到较大冲击力造成损坏且实现自我修复的功能，所述的第一孔洞8为锥形孔，当螺旋环绕2受到冲击时，中空腔4内的空气不仅可以造成一定的回弹力，同时锥形孔可以造成中空腔4内的空气易进难出的情况，当压力超出螺旋环绕2的承载范围时，不会之间将受力传导至圆柱面管材本体1上，而是中空腔4起到缓冲作用，且内部空气会逐渐排出，进入由第二竖向加强筋7.2、第二圆柱面管材本体6和圆柱面管材本体1构成的腔室，同时在第二竖向加强筋7.2增设的第一横向孔9.1、第二横向孔9.2和纵向孔9.3会发生形变，其形变后如图10所示，此时螺旋环绕2两侧的第二竖向加强筋7.2上的第二孔洞9会逐渐关闭，此时圆柱面管材本体1上的受力部分由于空气受到压缩，会产生更高的回弹力效果，其抗压性可以是原先现有技术的波纹管的抗压性的十倍以上之多，同时若圆柱面管材本体1上的一部分外表面已经损坏，由于第二圆柱面管材本体6的存在，其内肋外筋中空增强污水专用管仍不影响使用，再者当内肋外筋中空增强污水专用管的其他部分受到压力和形变时，由于圆柱面管材本体1，第二圆柱面管材本体6和第二竖向加强筋7.2之间共同构成彼此相邻的空气隔室，所以其抗压、抗形变的性能还会如新的内肋外筋中空增强污水专用管一样，对于整个内肋外筋中空增强污水专用管来说，其各项性能不会因为局部的损坏或较高的压力或较长的使用时间而变化，会一直保持稳定的状态。

所述第一横向孔9.1的孔径为3-5丝、第二横向孔9.2的孔径采用5-10丝，所述纵向孔9.3的孔径为10-20丝，这样的设计使得螺旋环绕、圆柱面管材本体1和横向加强筋5的抗压性更好。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种内肋外筋中空增强污水专用管，包括圆柱面管材本体(1)和螺旋环绕在管体外侧的螺旋环绕(2)，螺旋环绕(2)内含一条垂直于管壁的增强内肋(3)，该内肋(3)将螺旋环绕分成两个并列的中空腔(4)，所述螺旋环绕(2)中相邻两层的环绕之间还设有横向加强筋(5)，所述横向加强筋(5)安装在圆柱面管材本体(1)上且横向加强筋(5)的两端分别与螺旋环绕(2)相连，所述横向加强筋(5)与圆柱面管材本体(1)之间为中空结构；

还包括至少一个第一竖向加强筋(7.1)，所述第一竖向加强筋(7.1)位于横向加强筋(5)与圆柱面管材本体(1)之间且将横向加强筋(5)与圆柱面管材本体(1)形成的空腔隔成多个腔室；

还包括第二圆柱面管材本体(6)，所述第二圆柱面管材本体(6)管径小于圆柱面管材本体(1)管径，所述第二圆柱面管材本体(6)与圆柱面管材本体(1)之间也设有多个第二竖向加强筋(7.2)，每个所述第二竖向加强筋(7.2)的两端分别与圆柱面管材本体(1)和第二圆柱面管材本体(6)相连接；

所述内肋(3)将螺旋环绕分成两个并列的中空腔(4)中的任意一个中空腔(4)的底部设有第一孔洞(8)，所述第二竖向加强筋(7.2)上设有第二孔洞(9)，所述的第一孔洞(8)为锥形孔，且自圆柱面管材本体(1)外壁至圆柱面管材本体(1)内壁孔径逐渐减小，所述第二孔洞(9)包括第一横向孔(9.1)、第二横向孔(9.2)和纵向孔(9.3)，所述第一横向孔(9.1)的一端与第二竖向加强筋(7.2)的一侧导通，另一端与纵向孔(9.3)连通，所述纵向孔(9.3)的另一端与第二横向孔(9.2)连通，所述第二横向孔(9.2)的另一端与第二竖向加强筋(7.2)的另一侧导通。

2.根据权利要求1所述的内肋外筋中空增强污水专用管，其特征在于：所述多个第二竖向加强筋(7.2)中彼此相邻的第二竖向加强筋(7.2)的间距大于螺旋环绕(2)的间距且彼此相邻的第二竖向加强筋(7.2)的间距中包含至少一个螺旋环绕(2)。

3.根据权利要求2所述的内肋外筋中空增强污水专用管，其特征在于：所述多个第二竖向加强筋(7.2)中彼此相邻的第二竖向加强筋(7.2)的间距相同。

4.根据权利要求1所述的内肋外筋中空增强污水专用管，其特征在于：还包括加厚层(10)，所述加厚层(10)安装在横向加强筋(5)的上表面上，且与横向加强筋(5)为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的内肋外筋中空增强污水专用管，其特征在于：所述横向加强筋(5)的外表面设有螺纹。