CN106989215A - 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、螺旋环绕在其上的中空加强筋以及位于中空加强筋内且垂直于管壁的竖肋，该竖肋将所述中空加强筋分成两个并列的中空腔，所述管材还包括设置于中空加强筋内至少两个的承压肋，所述承压肋的横截面呈“V”型，所述承压肋上两个边的转折部与竖肋熔接，所述承压肋的两个边分别位于竖肋两侧且两个边远离转折部的一侧与中空加强筋熔接。本发明解决了现有波纹型塑料缠绕结构壁管材不适宜承受倾斜于管材轴线方向压力的问题。

Description

波纹型塑料缠绕结构壁管材
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，所以增强内肋只提高了管材在与其轴线竖直方向上的强度，而在实际使用中，回填层除了自身压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，变形较大，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、螺旋环绕在其上的中空加强筋以及位于中空加强筋内且垂直于管壁的竖肋，该竖肋将所述中空加强筋分成两个并列的中空腔，所述管材还包括设置于中空加强筋内至少两个的承压肋，所述承压肋的横截面呈“V”型，所述承压肋上两个边的转折部与竖肋熔接，所述承压肋的两个边分别位于竖肋两侧且两个边远离转折部的一侧与中空加强筋熔接。
通过采用上述技术方案，当管材受到垂直于其轴线方向的压力时，这个压力会被竖肋和承压肋分担，因为承压肋的横截面呈“V”型，所以其承受竖直方向压力的能力较好，竖肋配合承压肋大大提高了管材承受垂直于其轴线方向压力的能力。同时因为承压肋的横截面呈“V”型且两个边分别位于竖肋的两侧，两个边远离转折部的两侧熔接于中空加强筋中，所以承压肋配合中空加强筋能够分担较大的倾斜于管材轴线方向的压力，所以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：所述承压肋有两个，两个所述承压肋的转折部熔接在一起。
通过采用上述技术方案，承压肋配合竖肋以及中空加强筋形成2组共6个近似对称的三角形结构，根据三角形的受力分析，整个结构在承受垂直或倾斜于管材轴线方向的压力的能力大大提高，管材的承压能力较好。
本发明进一步设置为：所述管材还包括水平连接于转折部处的横肋，所述横肋的两侧熔接在中空加强筋上。
通过采用上述技术方案，承压肋配合竖肋、横肋以及中空加强筋形成2组共8个近似对称的三角形结构，同时因为横肋抵抗倾斜于管材轴线方向的压力的能力较好，所以管材承受倾斜于管材轴线方向的压力的能力较好。
本发明进一步设置为：所述管材还包括一个承压肋，所述承压肋的转折部与竖肋以及管壁熔接，所属承压肋的两个边远离转折部的一侧与中空加强筋以及与其相邻的承压肋熔接。
通过采用上述技术方案，三个承压肋配合竖肋、横肋以及中空加强筋形成2组共8个近似对称的三角形结构，因为承压肋本身的形状结构，同时又多增加了一个承压肋，所以管材在承受垂直、倾斜于管材轴线方向的压力的能力得到了进一步的提高。
本发明进一步设置为：所述承压肋有两个且设置方向相同，接近管壁的承压肋的转折部与管壁以及竖肋熔接，所述管材还包括水平连接于两个承压肋之间的横肋，所述横肋的中部与竖肋熔接且两端熔接在中空加强筋上。
通过采用上述技术方案，两个承压肋配合竖肋、横肋以及中空加强筋形成2组共8个近似对称的三角形结构，同时因为两个承压肋的设置方向一致，所以其能更为均匀的分担外界的压力，管材在承受垂直、倾斜于管材轴线方向的压力的能力较好。
综上所述，本发明具有以下有益效果：当管材受到垂直于其轴线方向的压力时，这个压力会被竖肋和承压肋分担，因为承压肋的横截面呈“V”型，所以其承受竖直方向压力的能力较好，竖肋配合承压肋大大提高了管材承受垂直于其轴线方向压力的能力。同时因为承压肋的横截面呈“V”型且两个边分别位于竖肋的两侧，两个边远离转折部的两侧熔接于中空加强筋中，所以承压肋配合中空加强筋能够分担较大的倾斜于管材轴线方向的压力，所以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3是实施例3的结构示意图；
图4是实施例4的结构示意图。
图中，1、管壁；2、中空加强筋；3、竖肋；4、承压肋；5、横肋。
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、螺旋环绕在其上的中空加强筋2以及位于中空加强筋2内且垂直于管壁1的竖肋3，该竖肋3将中空加强筋2分成两个并列的中空腔。
管材还包括设置于中空加强筋2内的两个承压肋4，承压肋4的横截面呈“V”型，承压肋4的两个边分别位于竖肋3两侧且两个边远离转折部的一侧与中空加强筋2熔接。两个承压肋4的转折部熔接在一起。承压肋4配合竖肋3以及中空加强筋2形成2组共6个近似对称的三角形结构，根据三角形的受力分析，整个结构在承受垂直或倾斜于管材轴线方向的压力的能力大大提高，相比现有同类管材，其承压能力更好，环刚度更好。波纹型塑料缠绕结构壁管材中中空加强筋22和承压肋44形成的结构类似两个相互依靠的“K”字，可以命名为K型管。
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≥16.8KN/平方米，环刚度提高了5％左右。
实施例2:本实施例与实施例1的区别在于，参照图2，管材还包括水平连接于转折部处的横肋5，横肋5的两侧熔接在中空加强筋2上。承压肋4配合竖肋3、横肋5以及中空加强筋2形成2组共8个近似对称的三角形结构，同时因为横肋5抵抗倾斜于管材轴线方向的压力的能力较好，所以管材承受倾斜于管材轴线方向的压力的能力较好。波纹型塑料缠绕结构壁管材中中空加强筋22和承压肋44形成的结构类似“米”字，可以命名为米型管。
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≥17.28KN/平方米，环刚度提高了8％左右。
实施例3:本实施例与实施例2的区别在于，参照图3，管材还包括一个承压肋4，承压肋4的转折部与竖肋3以及管壁1熔接，承压肋4的两个边远离转折部的一侧与中空加强筋2以及与其相邻的承压肋4熔接。三个承压肋4配合竖肋3、横肋5以及中空加强筋2形成2组共8个近似对称的三角形结构，因为承压肋4本身的形状结构，同时又多增加了一个承压肋4，所以管材在承受垂直、倾斜于管材轴线方向的压力的能力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≥17.28KN/平方米，环刚度提高了8％左右。
实施例4：本实施例与实施例1的区别在于，参照图4，承压肋4有两个且设置方向相同，接近管壁1的承压肋4的转折部与管壁1以及竖肋3熔接，管材还包括水平连接于两个承压肋4之间的横肋5，横肋5的中部与竖肋3熔接且两端熔接在中空加强筋2上。两个承压肋4配合竖肋3、横肋5以及中空加强筋2形成2组共8个近似对称的三角形结构，同时因为两个承压肋4的设置方向一致，所以其能更为均匀的分担外界的压力，管材在承受垂直、倾斜于管材轴线方向的压力的能力较好。
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≥17.6KN/平方米，环刚度提高了10％左右。
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 (5)

1.一种波纹型塑料缠绕结构壁管材，包括圆柱形管壁(1)、螺旋环绕在其上的中空加强筋(2)以及位于中空加强筋(2)内且垂直于管壁(1)的竖肋(3)，该竖肋(3)将所述中空加强筋(2)分成两个并列的中空腔，其特征在于：所述管材还包括设置于中空加强筋(2)内至少两个的承压肋(4)，所述承压肋(4)的横截面呈“V”型，所述承压肋(4)上两个边的转折部与竖肋(3)熔接，所述承压肋(4)的两个边分别位于竖肋(3)两侧且两个边远离转折部的一侧与中空加强筋(2)熔接。
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：所述承压肋(4)有两个，两个所述承压肋(4)的转折部熔接在一起。
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：所述管材还包括水平连接于转折部处的横肋(5)，所述横肋(5)的两侧熔接在中空加强筋(2)上。
4.根据权利要求3所述的波纹型塑料缠绕结构壁管材，其特征在于：所述管材还包括一个承压肋(4)，所述承压肋(4)的转折部与竖肋(3)以及管壁(1)熔接，所属承压肋(4)的两个边远离转折部的一侧与中空加强筋(2)以及与其相邻的承压肋(4)熔接。
5.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：所述承压肋(4)有两个且设置方向相同，接近管壁(1)的承压肋(4)的转折部与管壁(1)以及竖肋(3)熔接，所述管材还包括水平连接于两个承压肋(4)之间的横肋(5)，所述横肋(5)的中部与竖肋(3)熔接且两端熔接在中空加强筋(2)上。
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