CN106989218A - 模块化智能化管道 - Google Patents

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Abstract

本发明请求保护一种模块化智能化管道，属于城市管道技术领域，所述管道的横截面由若干块智能模块之间上下卡合螺旋缠绕而直接形成圆形管道，所述智能模块是通过注塑或者压塑成型的拱形模块，通过若干智能模块轴向间的错位螺旋缠绕而形成圆柱形管道，其中每个智能模块内设置有加强筋结构，所述智能模块的侧面设置有用于左右相互固定卡合的固定装置，所述智能模块的边缘处设置有用于上下相互固定卡合的卡合装置。本装置为一种大口径高环刚度管道、安装方便、且能实现智能化测控。

Description

模块化智能化管道
技术领域
本发明涉及城市管道技术领域，具体涉及一种具有模块化的智能化管道。
背景技术
在现有技术领域中，埋地塑料管道种类繁多，大口径螺旋缠绕管、PVC、 PE管等全世界塑料管道均是采用挤塑成型，在运输上、吊装上都很麻烦，特别 是大口径管道，环刚度难以提高，在本申请中管道实现了模块化，在工厂注塑 或者压塑成型，现场通过搭建积木组装，手动或者自动的方式形成管道，且在 现有的管道中，管道埋入土壤中，哪里出现漏水问题，不能实现快速检查，因 此提供一种能够实现漏水报警的管道及模块化组装的管道就显得非常迫切了； 正如《中央城镇化工作会议》中提出，城市排水系统设计时要优先考虑把有限 的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透自 然净化的海绵城市，海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，国际通用语言，是 低影响开发雨水系统构建，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾 害等方面具有良好的弹性，针对下暴雨时容易造成局部公路积水，公路两旁的 排水管道孔面积有限，排放雨水量小，全世界范围内城市的内涝现象都是一个 难题，本专利申请正是在针对以上问题的基础上，在保证管道功能的基础上， 管道两侧面上模块通过设置海绵孔，在下雨时开启，吸收雨水的收集，从管道 内两侧墙面流入管道底部雨水收集槽，当超过一定量时，就流入专用雨水池，节约大量水资源。与本专利为同一申请人的专利申请号为201621090609.3的 PVC模块化高环刚度螺旋缠绕管以及之前所有的管道，均是采用挤塑成型，模 块需要二次加工，没有形成整体，用边框来缠绕才形成管道，不能人工组装， 边框需要板材缠绕，成本较高。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种大口径高环刚度管道、 降低成本、智能化测控的模块化智能化管道。本发明的技术方案如下：
一种模块化智能化管道，其所述管道的横截面由若干块智能模块之间上下 卡合螺旋缠绕而直接形成圆形管道，所述智能模块是通过注塑或者压塑成型的 拱形模块，通过若干智能模块轴向间的错位螺旋缠绕而形成圆柱形管道，其中 每个智能模块内设置有加强筋结构，所述智能模块的侧面设置有用于左右相互 固定卡合的固定装置，所述智能模块的边缘处设置有用于上下相互固定卡合的 卡合装置。
进一步的，所述固定装置包括凸出部、凹槽及固定孔，所述凸出部设置于 智能模块的一端头侧面，所述凹槽相对的设置于智能模块的另一端头侧面，所 述凹槽通过固定孔插入销钉固定所述凸出部。
进一步的，所述固定孔为上下两对，其通孔向内延伸至超过智能模块的二分 之一长度。
进一步的，所述卡合装置包括左上扣槽、左下扣槽、右上扣槽及右下扣槽， 左上扣槽通过螺旋缠绕扣合在另一智能模块的右上扣槽上，左下扣槽通过螺 旋缠绕扣合在另一智能模块的右下扣槽上进行智能模块之间的上下固定。
进一步的，所述智能模块呈拱形，智能模块块数错位排列的个数包括：8.5 个、16.5个及22.5个，通过n等份并加上大于或者等于1/2份的形式错位 排列形成螺旋缠绕管。
进一步的，所述加强筋结构从外至内包括以下几层：第一方格层、螺旋半 弧形层、螺旋板带方槽层及第二方格层，所述螺旋弧形层和螺旋板带方槽层之 间设置有可开关圆孔，第一方格层的侧面上设置有第一摩擦面，在第二方格层 的侧面上设置有第二摩擦面，第一摩擦面和另一智能模块的第二摩擦面相贴紧 以增大模块间的支撑力。
进一步的，所述圆形管道的直径为600mm-6000mm，当直径大于等于2500mm 时所述管道即为人可以通行的管廊，所述管廊内还摆放有电缆、排水管道及支 架，所述管廊底部可以蓄存雨水及排放雨水。
进一步的，所述管廊内的可开关圆孔外设置有用于吸收雨水的海绵，当下雨 时，则打开开关控制所述可开关圆孔吸水流入管廊底部，不下雨时则关闭。
进一步的，所述每根圆形管道中部位置或者底部位置的智能模块内还放入有 漏水检测芯片及潮湿诊断装置，当漏水时或者潮湿时将振动声音信号转化为 电信号，传输至中控室，通过观测波形图变化即可判断是否有漏水。
进一步的，所述管道的若干块智能模块螺旋缠绕而形成圆形管道通过自动或 者手动组装，当管道不埋地时，所述螺旋板带方槽层与另一个智能模块的螺 旋板带方槽层螺旋缠绕形成等距离轨迹，将PVC型材嵌入所述等距离轨迹中 螺旋缠绕扣合，使得管道内外光滑；当管道用于养生房时，所述螺旋半弧形 层可螺旋缠绕小管道，外可连接水泵加入磁流体，再将PVC型材嵌入所述等 距离轨迹中螺旋缠绕扣合，使得管道内外光滑，管道中间具有循环动磁场。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明管道模块采用拱形受压的有限元软件建模与实践分析，不同的管道环 刚度的高低由不同的拱形模块大小决定，本申请中智能化模块在工厂标准化注 塑或者压塑成型，材质采用塑料或抗压性高的材料，在智能化模块的两侧面设 置暗条纹摩擦面，增大了接触面的摩擦力，且通过在模块两端设置凸出部、凹 槽及固定孔进行铆接固定；且通过n等份并加上大于等于二分之一个智能模块 在每一层实现螺旋缠绕错位连接，在模块的侧面上下设置弧形扣槽结构进行上 下固定，实现管道整体固定，克服拱形受压产生一个向外的推力，是的管道能 承载很大的重量，大大提高管道的环刚度，管道内壁光滑管道外方格与土壤结 合，形成管土共存，使得管道的抗位移性好，将各种智能化模块包装运输到施 工现场，根据图纸进行模块的顺序排列，手动或者自动螺旋缠绕，可以大大降 低运输费高的问题，并且寿命更长，本装置能够适合大型管廊和小型管道，模 块化标准注塑或压塑成型，现场进行组装。并通过设置智能化模块，通过设置 漏水检测芯片，通过对声音信号进行检测并将声音信号变成电信号，远程传输 给中控室，通过观测波形图变化即可判断是否有漏水，解决了埋藏地下管道出 现故障时难发现的问题，率先将智能检测装置应用于地下管道的检测、还实现 了海绵城市的雨水收集。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例智能化模块的结构示意图；
图2是本发明智能化模块组装成圆筒的示意图；
图3是本发明提供优选实施例智能化模块组装示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
参照图1-图3所述为一种模块化智能化管道，其所述管道的横截面由若干 块智能模块1之间上下卡合螺旋缠绕而直接形成圆形管道，所述智能模块1是 通过注塑或者压塑成型的拱形模块，通过若干智能模块轴向间的错位螺旋缠绕 而形成圆柱形管道，其中每个智能模块1内设置有加强筋结构，所述智能模块1 的侧面设置有用于左右相互固定卡合的固定装置，所述智能模块1的边缘处设 置有用于上下相互固定卡合的卡合装置。
优选的，所述固定装置包括凸出部31、凹槽32及固定孔9，所述凸出部 31设置于智能模块1的一端头侧面，所述凹槽32相对的设置于智能模块1的另 一端头侧面，所述凹槽32通过固定孔9插入销钉固定所述凸出部31。
优选的，所述固定孔9为上下两对，其通孔向内延伸至超过智能模块1的二 分之一长度。
优选的，所述卡合装置包括左上扣槽41、左下扣槽42、右上扣槽43及右下 扣槽44，左上扣槽41通过螺旋缠绕扣合在另一智能模块的右上扣槽44上，左 下扣槽42通过螺旋缠绕扣合在另一智能模块的右下扣槽44上进行智能模块1 之间的上下固定。
优选的，所述智能模块1呈拱形，智能模块1块数错位排列的个数包括： 8.5个、16.5个及22.5个，通过n等份并加上大于或者等于1/2份的形式错位 排列形成螺旋缠绕管。值得注意的是，大于等于于1/2块智能模块时才能实现 模块之间的螺旋缠绕。
优选的，所述加强筋结构从外至内包括以下几层：第一方格层5、螺旋半 弧形层6、螺旋板带方槽层8及第二方格层10，所述螺旋弧形层6和螺旋板带 方槽层8之间设置有可开关圆孔7，第一方格层5的侧面上设置有第一摩擦面 21，在第二方格层10的侧面上设置有第二摩擦面22，第一摩擦面21和另一智 能模块的第二摩擦面22相贴紧以增大模块间的支撑力。
优选的，所述圆形管道的直径为600mm-6000mm，当直径大于等于2500mm 时所述管道即为人可以通行的管廊，所述管廊内还摆放有电缆、排水管道及支 架，所述管廊底部可以蓄存雨水及排放雨水。
优选的，所述管廊内的可开关圆孔7外设置有用于吸收雨水的海绵，当下雨 时，则打开开关控制所述可开关圆孔7吸水流入管廊底部，不下雨时则关闭。
优选的，所述每根圆形管道中部位置或者底部位置的智能模块1内还放入有 漏水检测芯片及潮湿诊断装置，当漏水时或者潮湿时将振动声音信号转化为电 信号，传输至中控室，通过观测波形图变化即可判断是否有漏水。
优选的，所述管道的若干块智能模块1螺旋缠绕而形成圆形管道通过自动或 者手动组装，当管道不埋地时，所述螺旋板带方槽层8与另一个智能模块1的 螺旋板带方槽层8螺旋缠绕形成等距离轨迹，将PVC型材嵌入所述等距离轨迹 中螺旋缠绕扣合，使得管道内外光滑；当管道用于养生房时，所述螺旋半弧形 层6可螺旋缠绕小管道，外可连接水泵加入磁流体，再将PVC型材嵌入所述等 距离轨迹中螺旋缠绕扣合，使得管道内外光滑，管道中间具有循环动磁场。这 里养生房专利也与本专利同为一个申请人，在此不赘述养生房专利的具体结构。
工作原理：本发明管道模块采用拱形受压的有限元软件建模与实践分析，不 同的管道环刚度的高低由不同的拱形模块大小决定，本申请中智能化模块在工 厂标准化注塑或者压塑成型，材质采用塑料或抗压性高的材料，在智能化模块 的两侧面设置暗条纹摩擦面，增大了接触面的摩擦力，且通过在模块两端设置 凸出部、凹槽及固定孔进行铆接固定；且通过n等份并加上大于等于二分之一 个智能模块在每一层实现螺旋缠绕错位连接，在模块的侧面上下设置弧形扣槽 结构进行上下固定，实现管道整体固定，克服拱形受压产生一个向外的推力， 是的管道能承载很大的重量，大大提高管道的环刚度，管道内壁光滑管道外方 格与土壤结合，形成管土共存，使得管道的抗位移性好，将各种智能化模块包 装运输到施工现场，根据图纸进行模块的顺序排列，手动或者自动螺旋缠绕， 可以大大降低运输费高的问题，并且寿命更长，本装置能够适合大型管廊和小 型管道，模块化标准注塑或压塑成型，现场进行组装。并通过设置智能化模块， 通过设置漏水检测芯片，通过对声音信号进行检测并将声音信号变成电信号， 远程传输给中控室，通过观测波形图变化即可判断是否有漏水，解决了埋藏地 下管道出现故障时难发现的问题，率先将智能检测装置应用于地下管道的检测、 还实现了海绵城市的雨水收集。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护 范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动 或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种模块化智能化管道，其特征在于，所述管道的横截面由若干块智能模块(1)之间上下卡合螺旋缠绕而直接形成圆形管道，所述智能模块(1)是通过注塑或者压塑成型的拱形模块，通过若干智能模块轴向间的错位螺旋缠绕而形成圆柱形管道，其中每个智能模块(1)内设置有加强筋结构，所述智能模块(1)的侧面设置有用于左右相互固定卡合的固定装置，所述智能模块(1)的边缘处设置有用于上下相互固定卡合的卡合装置。
2.根据权利要求1所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述固定装置包括凸出部(31)、凹槽(32)及固定孔(9)，所述凸出部(31)设置于智能模块(1)的一端头侧面，所述凹槽(32)相对的设置于智能模块(1)的另一端头侧面，所述凹槽(32)通过固定孔(9)插入销钉固定所述凸出部(31)。
3.根据权利要求2所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述固定孔(9)为上下两对，其通孔向内延伸至超过智能模块(1)的二分之一长度。
4.根据权利要求1-3之一所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述卡合装置包括左上扣槽(41)、左下扣槽(42)、右上扣槽(43)及右下扣槽(44)，左上扣槽(41)通过螺旋缠绕扣合在另一智能模块的右上扣槽(44)上，左下扣槽(42)通过螺旋缠绕扣合在另一智能模块的右下扣槽(44)上进行智能模块(1)之间的上下固定。
5.根据权利要求4所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述智能模块(1)呈拱形，智能模块(1)块数错位排列的个数包括：8.5个、16.5个及22.5个，通过n等份并加上大于或者等于1/2份的形式错位排列形成螺旋缠绕管。
6.根据权利要求1所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述加强筋结构从外至内包括以下几层：第一方格层(5)、螺旋半弧形层(6)、螺旋板带方槽层(8)及第二方格层(10)，所述螺旋弧形层(6)和螺旋板带方槽层(8)之间设置有可开关圆孔(7)，第一方格层(5)的侧面上设置有第一摩擦面(21)，在第二方格层(10)的侧面上设置有第二摩擦面(22)，第一摩擦面(21)和另一智能模块的第二摩擦面(22)相贴紧以增大模块间的支撑力。
7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述圆形管道的直径为600mm-6000mm，当直径大于等于2500mm时所述管道即为人可以通行的管廊，所述管廊内还摆放有电缆、排水管道及支架，所述管廊底部可以蓄存雨水及排放雨水。
8.根据权利要求7所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述管廊内的可开关圆孔(7)外设置有用于吸收雨水的海绵，当下雨时，则打开开关控制所述可开关圆孔(7)吸水流入管廊底部，不下雨时则关闭。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述每根圆形管道中部位置或者底部位置的智能模块(1)内还放入有漏水检测芯片及潮湿诊断装置，当漏水时或者潮湿时将振动声音信号转化为电信号，传输至中控室，通过观测波形图变化即可判断是否有漏水。
10.根据权利要求6所述的模块化智能化管道，其特征在于，所述管道的若干块智能模块(1)螺旋缠绕而形成圆形管道通过自动或者手动组装，当管道不埋地时，所述螺旋板带方槽层(8)与另一个智能模块(1)的螺旋板带方槽层(8)螺旋缠绕形成等距离轨迹，将PVC型材嵌入所述等距离轨迹中螺旋缠绕扣合，使得管道内外光滑；当管道用于养生房时，所述螺旋半弧形层(6)可螺旋缠绕小管道，外可连接水泵加入磁流体，再将PVC型材嵌入所述等距离轨迹中螺旋缠绕扣合，使得管道内外光滑，管道中间具有循环动磁场。
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