CN106979389A - 波纹型塑料缠绕结构壁管材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波纹型塑料缠绕结构壁管材，其技术方案要点是包括圆柱形管壁，还包括螺旋环绕在管壁上的实心加强筋。本发明解决了现有管材承受倾斜于其轴线方向压力的能力较弱的问题，而且实心加强筋增加了波峰两侧圆弧部位的支撑点，弥补了波峰两侧抗压较弱的缺陷，进一步提高了缠绕波纹管的环刚度，使得整个实心加强筋结构更为稳定，作为排水管受到压力、震动时也能保持较好的环刚度，抗变形能力更强。
Description
技术领域
本发明涉及管材，特别涉及一种波纹型塑料缠绕结构壁管材。
背景技术
我国城市雨污系统大部分始建于上世纪50年代，主要采用明渠和水泥管材，此后随着城市的发展，大部分城市都对雨污管道系统进行了改造和扩容，并采用了水泥管、球磨铸铁管等管材。后期波纹型塑料缠绕结构壁管材出现时，因为波纹型塑料缠绕结构壁管材有较为良好的耐腐蚀和耐磨损能力而被广泛应用于市政排污管道建设中。
波纹型塑料缠绕结构壁管材受到回填土层的压力时会发生横向变形，将力分散至周围土壤形成管土共同受力结构，波纹型塑料缠绕结构壁管材强度很重要，如果管材受到损伤，那么管土受力结构会被破坏，管道系统容易出现故障甚至坍塌。
申请公布号为CN102305316的中国发明专利公布了一种内肋增强外波纹型波纹型塑料缠绕结构壁管材及其制作方法，该技术方案主要包括圆柱形管壁、螺旋环绕在其上的中空加强筋以及位于中空加强筋内的垂直于管壁的增强内肋，它通过增强内肋提高了内肋增强外波纹型波纹型塑料缠绕结构壁管材的强度以及承压能力，但是因为增强内肋是垂直于管壁的，而管材通常水平安放，所以增强内肋只能提高管材在与其轴线竖直方向上的强度，而在实际使用中，回填层除了自身重力其上还经常有重载车辆经过，所以管材还会受到倾斜于其轴线方向的压力，这时增强内肋无法起到支撑作用，同时其相对管壁形成一个类似杠杆的结构，进而容易造成中空加强筋的底部和管壁发生撕裂，管材承受倾斜于其轴线方向压力的能力较弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波纹型塑料缠绕结构壁管材，它具有承受倾斜于其轴线方向的压力能力较好的特点。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种波纹型塑料缠绕结构壁管材，包括圆柱形管壁，还包括螺旋环绕在管壁上的实心加强筋。
通过采用上述技术方案，实心加强筋不存在明显的杠杆结构，同时相比同类管材实心加强筋与管壁的连接面积更大，与管壁的连接更牢固，实心加强筋底部不易和管壁发生撕裂，管材承受倾斜于其轴线方向的压力的能力较好。
本发明进一步设置为：所述实心加强筋的下边沿与管壁熔接并向两侧延伸。
通过采用上述技术方案，进一步增大实心加强筋与管壁的连接面积，使实心加强筋与管壁的连接更牢固，进而使管材承受倾斜于其轴线方向的压力的能力更好。
本发明进一步设置为：所述实心加强筋的横截面呈上小下大的等腰梯形，实心加强筋面积较大的一侧和管壁熔接。
通过采用上述技术方案，梯形结构的实心加强筋受力结构更好，抵抗压力的能力更好，最终使得管材的强度更好。
本发明进一步设置为：所述实心加强筋的横截面呈半圆形，实心加强筋带有圆弧的一侧背离管壁。
通过采用上述技术方案，半圆形结构的实心加强筋受力结构更好，使得管材的强度更好；同时半圆形结构的实心加强筋加工更方便。
综上所述，本发明具有以下有益效果：实心加强筋不存在明显的杠杆结构，同时相比同类管材实心加强筋与管壁的连接面积更大，与管壁的连接更牢固，实心加强筋底部不易和管壁发生撕裂，管材承受倾斜于其轴线方向的压力的能力较好。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图。
图中，1、管壁；2、实心加强筋。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种波纹型塑料缠绕结构壁管材，参照图1，包括圆柱形管壁1以及螺旋环绕在其上的实心加强筋2。实心加强筋2的下边沿与管壁1熔接并向两侧延伸。实心加强筋2的横截面呈上小下大的等腰体形。
波纹型塑料缠绕结构壁管材相比现有管材，在同样的使用时间和同样的受力条件下，实心加强筋2的底部和管壁1发生撕裂的可能性较低。实验时将500根波纹型塑料缠绕结构壁管材和500根现有同类管材埋入地质条件相同的同一区域内，其中埋入的深度相同，回填层的厚度相同，然后统计当前使用年限内中空加强筋的底部和管壁1发生撕裂的管材的个数与实心加强筋2的底部和管壁1发生撕裂的管材的个数，以下为实验数据：
| 使用时间（年） | 1年 | 2年 | 3年 | 4年 | 5年 | 6年 | 7年 |
| 现有同类管材 | 2个 | 3个 | 5个 | 8个 | 12个 | 17个 | 23个 |
| 波纹型塑料缠绕结构壁管材 | 0个 | 0个 | 0个 | 0个 | 1个 | 1个 | 2个 |
通过上述数据可以看出，现有同类管材每一年中发生中空加强筋的底部和管壁1发生撕裂的个数要多于新设计的波纹型塑料缠绕结构壁管材，同时随着使用时间的增长，现有同类管材发生中空加强筋的底部和管壁1发生撕裂的个数增加较多，而波纹型塑料缠绕结构壁管材增加较少。
而且新设计的波纹型塑料缠绕结构壁管材除了实心加强筋2在抵抗和管壁1发生撕裂的方面具有优势，同时其环刚度也高于现有同类管材。
国家标准GB/T9647-2003公布了测定环刚度的方法：按要求的方法在两个平行的平板间压缩一段管材，测量在管直径方向变形达到3％时的作用力F，然后按照以下公式计算管材的环刚度：
S=（0.0186+0.025Y/d）
其中，F-相对于管材3％变形时的力值（KN），L-试样长度（m），Y-变形量（m）,d-内径（m）。
国家标准中，管材环刚度的划分为S0、S1、S2、S3四个等级，其中S0≥2KN/平方米、S1≥4KN/平方米、S2≥8KN/平方米、S3≥16KN/平方米。
相比现有同类管材S3的标准，新设计的波纹型塑料缠绕结构壁管材的S≥18KN/平方米，环刚度提高了12％左右。
实施例2：本实施例与实施例1的区别在于,参照图2，实心加强筋2的横截面呈半圆形，且实心加强筋2带有圆弧的一侧背离管壁1。
这样波纹型塑料缠绕结构壁管材实心加强筋2在抵抗和管壁1发生撕裂的能力更好，以下为实现数据:
| 使用时间（年） | 1年 | 2年 | 3年 | 4年 | 5年 | 6年 | 7年 |
| 现有同类管材 | 2个 | 3个 | 5个 | 8个 | 12个 | 17个 | 23个 |
| 波纹型塑料缠绕结构壁管材 | 0个 | 0个 | 0个 | 0个 | 0个 | 1个 | 1个 |
同时波纹型塑料缠绕结构壁管材的环刚度得到了进一步的提高。相比现有同类管材S3的标准，新设计的波纹型塑料缠绕结构壁管材的S≥18.25KN/平方米，环刚度提高了14％左右，而且波纹型塑料缠绕结构壁管材的轴向环柔性得到明显改善，抗冲击性能进一步提高。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种波纹型塑料缠绕结构壁管材，包括圆柱形管壁(1)，其特征在于：还包括螺旋环绕在管壁(1)上的实心加强筋(2)。
2.根据权利要求1所述的波纹型塑料缠绕结构壁管材，其特征在于：所述实心加强筋(2)的下边沿与管壁(1)熔接并向两侧延伸。
3.根据权利要求2所述的波纹型塑料缠绕结构壁管材，其特征在于：所述实心加强筋(2)的横截面呈上小下大的等腰梯形，实心加强筋(2)面积较大的一侧和管壁(1)熔接。
4.根据权利要求2所述的波纹型塑料缠绕结构壁管材，其特征在于：所述实心加强筋(2)的横截面呈半圆形，实心加强筋(2)带有圆弧的一侧背离管壁(1)。
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