CN107420656A - 一种能膨胀封堵间隙的缠绕管及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道领域，具体而言，涉及一种能膨胀封堵间隙的缠绕管及其安装方法。一种能膨胀封堵间隙的缠绕管，其包括管本体、橡胶条，橡胶条设置于管本体外侧，橡胶条由遇水膨胀材料制成；管本体包括第一连接管、第二连接管、伸缩管，第一连接管通过伸缩管与第二连接管连接。能膨胀封堵间隙的缠绕管设置有橡胶条，橡胶条原料中包括遇水膨胀材料，橡胶条在遇水之后会发生膨胀，增加橡胶条自身的体积，增加了体积之后的橡胶条使能膨胀封堵间隙的缠绕管与其周围的填充结构的缝隙被填充，使水或者流体不会泄露。伸缩管可以克服管本体沿其轴向方向的变形应力，降低因管本体的收缩导致的管本体的断裂的风险。

Description

一种能膨胀封堵间隙的缠绕管及其安装方法

技术领域

本发明涉及管道领域，具体而言，涉及一种能膨胀封堵间隙的缠绕管及其安装方法。

背景技术

目前，在给排水管道系统中，缠绕增强管逐渐成为主流使用管材，在给排水管道工程中占据了相当重要位置。现有技术中，由于管道自身的材料(例如HDPE能膨胀封堵间隙的缠绕管)以及管道的结构等原因。在能膨胀封堵间隙的缠绕管的安装过程中，会存在地表或者地下的水从能膨胀封堵间隙的缠绕管与混凝土的连接位置处泄漏的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能膨胀封堵间隙的缠绕管及其安装方法，其旨在改善现有的地表或者地下的水从能膨胀封堵间隙的缠绕管与混凝土的连接位置处泄漏的问题。

本发明提供一种技术方案：

一种能膨胀封堵间隙的缠绕管，其包括管本体、橡胶条，橡胶条设置于管本体外侧，橡胶条由遇水膨胀材料制成；管本体内壁设置有纳米抗菌材料，管本体包括第一连接管、第二连接管、伸缩管，第一连接管通过伸缩管与第二连接管连接。伸缩管可以沿管本体的轴向和径向伸缩，第一连接管的轴线呈蛇形弯曲设置。

管本体的原料包括按质量份数计的以下组分：3.6-4.5份的氧化镍，6.2-6.38份的氧化铁，5-11份的碳，6-8份的纳米碳酸钙，90-105份的高密度聚乙烯以及9-10份的稀土氧化物。

在本发明较佳的实施例中，上述橡胶条设置于管本体的一端。

在本发明较佳的实施例中，上述能膨胀封堵间隙的缠绕管包括多个橡胶条，多个橡胶条沿管本体长度方向间隔设置。

在本发明较佳的实施例中，上述橡胶条的横截面为梯形。

在本发明较佳的实施例中，上述橡胶条的原料主要包括按重量份数计的以下组分：

5-10份的聚氨酯预聚体、50-60份的交联聚丙烯酸钠或乙酸乙酯与丙烯酸酯的共聚水解物、5-10份的石油树脂、5-10份的过氧化二异丙苯改性的聚丙烯、5-10份的聚酯纤维以及50-60份的氯丁橡胶或丁苯橡胶。

在本发明较佳的实施例中，上述伸缩管的内径与第一连接管、第二连接管的内径相同。

在本发明较佳的实施例中，上述管本体的表面设置有磨砂层。

在本发明较佳的实施例中，上述缠绕还包括保温层，保温层设置于管本体外，且保温层与管本体可拆卸连接。

本发明还提供一种技术方案：

一种上述的能膨胀封堵间隙的缠绕管的安装方法，包括以下步骤：将能膨胀封堵间隙的缠绕管埋设于沟槽内，在能膨胀封堵间隙的缠绕管的外表面涂刷沥青，采用混凝土浇筑。

在本发明较佳的实施例中，上述能膨胀封堵间隙的缠绕管蛇形埋设于沟槽内。

本发明实施例提供的一种能膨胀封堵间隙的缠绕管及其安装方法的有益效果是：

能膨胀封堵间隙的缠绕管设置有橡胶条，橡胶条原料中包括遇水膨胀材料，橡胶条在遇水之后会发生膨胀，增加橡胶条自身的体积，增加了体积之后的橡胶条使能膨胀封堵间隙的缠绕管与其周围的填充结构的缝隙被填充，使水或者流体不会泄露。

由于地下井内的积水与地表、混凝土的温度不同，所以会导致能膨胀封堵间隙的缠绕管收缩，能膨胀封堵间隙的缠绕管收缩之后混凝土与能膨胀封堵间隙的缠绕管之间有缝隙，遇水膨胀材料的橡胶条也可以将上述缝隙封堵，减小地下井内积水的渗漏情况。

此外，地表温度的变化以及地下井内的水温的变化，会导致管本体沿其轴线方向进行收缩，伸缩管自身可以收缩或者伸长，因此，伸缩管可以克服管本体沿其轴向方向的变形应力，降低因管本体的收缩导致的管本体的断裂的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的能膨胀封堵间隙的缠绕管的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的管本体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的能膨胀封堵间隙的缠绕管埋设于地下的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的伸缩管的结构示意图。

图标：100-能膨胀封堵间隙的缠绕管；101-地下井；102-混凝土；110-管本体；111-第一连接管；112-第二连接管；113-伸缩管；120-橡胶条。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

图1为本发明实施例提供的能膨胀封堵间隙的缠绕管100的结构示意图。图2为本发明实施例提供的管本体110的结构示意图，请参阅图1、图2，本实施例提供了一种能膨胀封堵间隙的缠绕管100，能膨胀封堵间隙的缠绕管100包括管本体110、橡胶条120，橡胶条120设置于管本体110外侧，橡胶条120原料中包括遇水膨胀材料；管本体110包括第一连接管111、第二连接管112、伸缩管113，第一连接管111通过伸缩管113与第二连接管112连接。伸缩管113可以沿管本体110的轴向和径向伸缩，第一连接管111的轴线呈蛇形弯曲设置。

详细地，在本实施例中，管本体110的材料主要为高密度聚乙烯HDPE，HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。粗糙系数一般远小于传统的钢筋混凝土管，不仅减小了水头损失、增加了排水能力，同时也增加了管道的输送能力。HDPE材质的管本体110具有重量轻、耐腐蚀、耐低温和耐磨性好等优点。

在本实施例中，管本体110的原料包括按质量份数计的以下组分：3.6份的氧化镍，6.2份的氧化铁，5份的碳，6份的纳米碳酸钙，90份的高密度聚乙烯以及9份的稀土氧化物。

进一步地，稀土氧化物可以为氧化镧、氧化铈等。

HDPE是线性高分子，在HDPE中添加镍、铁、碳；可以促使HDPE纵向联结形成网状结构；该网状结构在不同的温度下收缩的性能低于线性结构。

纳米碳酸钙以及稀土氧化物可以防止上述的网状结构开裂破碎，增加HDPE网状结构的粘结性能，通过纳米碳酸钙以及稀土氧化物的配合，增加网状结构的支链之间的分子间作用力，增加其物理性能。

换言之，管本体110处于不同的温度下时，由于其自身的热胀冷缩原理，导致管本体110会收缩或者膨胀。上述原料制成的管本体110的收缩率或者膨胀率减小。使其在不同温度下与地层的缝隙减小，增加其防水性能。

在其他实施例中，管本体110的原料也可以包括按质量份数计的以下组分：4.0份的氧化镍，6.28份的氧化铁，9份的碳，7份的纳米碳酸钙，100份的高密度聚乙烯以及9.5份的稀土氧化物。

在其他实施例中，管本体110的原料也可以包括按质量份数计的以下组分：4.5份的镍，铁6.38份的铁，11份的碳，8份的纳米碳酸钙，105份的高密度聚乙烯以及10份的稀土氧化物。

在本发明的其他实施例中，管本体110的原料还可以包括交联剂醋酸铬、六次甲基四胺、聚乙烯亚胺、酚醛树脂中的任意一种，在管本体110挤出的过程中，原料会被加热然后混合，加热后的上述交联剂能够将线型HDPE更好的转变为体型(三维网状)结构高分子，在保证管本体110具有弹性的同时保证其力学稳定性。

上述交联剂进一步增加了HDPE三维网状结构的稳定性，增强分子之间的作用力，当管本体110受到挤压时，三维网状结构会将挤压后的力沿着三维网状结构进行分散。避免因为应力集中而导致管本体110的损坏。

可以理解的是，在本发明的其他实施例中，管本体110的也可由其他橡胶材料制成。管本体110内壁涂刷有纳米抗菌层，纳米抗菌层的设置可以防止管本体110内生长青苔等，增加能膨胀封堵间隙的缠绕管100的使用寿命。

承上所述，橡胶条120沿管本体110的周向设置，且橡胶条120与管本体110固定连接，橡胶条120原料中包括遇水膨胀材料，进一步地，遇水膨胀材料是指在遇水之后体积会膨胀，遇水膨胀材料包括丙烯酸钠、交联丙烯酸钠复合的树脂，聚乙烯醇、亲水性聚氨酯预聚体。橡胶条120在遇水之后会发生膨胀，增加橡胶条120自身的体积，增加了体积之后的橡胶条120使能膨胀封堵间隙的缠绕管100与其周围的填充结构的缝隙被填充，使水或者流体不会泄露。

需要说明的是，本发明实施例所表述的“能膨胀封堵间隙”是指能膨胀封堵间隙的缠绕管100的遇水膨胀材料制成的橡胶条120能够在遇水后体积膨胀而将能膨胀封堵间隙的缠绕管100与地层之间的间隙进行封堵。

详细地，在本实施例中，橡胶条120的原料主要包括以下组分：

5kg的聚氨酯预聚体、50kg的交联聚丙烯酸钠、5kg的石油树脂、5kg的过氧化二异丙苯改性的聚丙烯、5kg的聚酯纤维以及50kg的氯丁橡胶。

在本发明的其他实施例中，橡胶条120的原料也可以包括以下组分：

10kg的聚氨酯预聚体、60kg的乙酸乙酯与丙烯酸酯的共聚水解物、10kg的石油树脂、10kg的过氧化二异丙苯改性的聚丙烯、10kg份的聚酯纤维以及60kg的丁苯橡胶。

上述原料制成的橡胶条120中含有足够的亲水基团，当亲水基团与水接触后，水分子会通过吸附、扩散作用等进入橡胶条120内部，水与亲水基团形成极强的结合力，水分子的不断增加，橡胶条120发生膨胀后变形，且最终的橡胶条120保持相对稳定。

过氧化二异丙苯改性的聚丙烯具有优异的机械性能和热性能，聚酯纤维与过氧化二异丙苯改性的聚丙烯可以增加橡胶条120的耐磨性以及橡胶条120的机械性能，避免在高温条件下橡胶条120发生收缩。

以理解的是，在本发明的其他实施例中，橡胶条120的原料还可以包括异丁烯与马来酸酐的共聚物，丙烯腈皂化物以及橡胶助剂等。

橡胶条120通过上述原料混合之后、进行交联反应在混炼机中进行混合之后进行挤出。

图3为本发明实施例提供的能膨胀封堵间隙的缠绕管100埋设于地下的结构示意图，请参阅图3。

在本实施例中，橡胶条120设置于管本体110的一端，或者，橡胶条120设置于管本体110的端部。能膨胀封堵间隙的缠绕管100埋设于地下后，能膨胀封堵间隙的缠绕管100的端部与地下井101连通，使地下井101的积水从能膨胀封堵间隙的缠绕管100内排除。在能膨胀封堵间隙的缠绕管100埋设于地下，混凝土102对其浇筑进行固定埋设，由于地下井101内的积水与地表、混凝土102的温度不同，所以会导致能膨胀封堵间隙的缠绕管100收缩，能膨胀封堵间隙的缠绕管100收缩之后混凝土102与能膨胀封堵间隙的缠绕管100之间有缝隙，地下井101的水将从上述缝隙中渗漏至混凝土102所在的地层内。橡胶条120的设置，地下井101内的积水遇橡胶条120之后膨胀、体积增大，将上述的缝隙进行封堵，避免或者大大减小了地下井101内积水的渗漏。

进一步地，能膨胀封堵间隙的缠绕管100埋设于地下之后，混凝土102其浇筑进行固定埋设，由于混凝土102是现浇，所以，在一段时间之后，混凝土102会收缩，混凝土102收缩之后混凝土102与能膨胀封堵间隙的缠绕管100之间也会有缝隙，遇水膨胀材料的橡胶条120也可以将上述缝隙封堵，减小地下井101内积水的渗漏情况。

在本发明的其他实施例中，能膨胀封堵间隙的缠绕管100也可以包括多个橡胶条120，多个橡胶条120沿管本体110长度方向间隔设置。

在本实施例中，橡胶条120的横截面为梯形，换言之，橡胶条120设置于管本体110的外侧之后，橡胶条120沿管本体110的轴向剖切之后的剖切面为梯形。横截面为梯形的橡胶条120使橡胶条120对混凝土102的封堵效果更佳。

在本发明的其他实施例中，橡胶条120的横截面也可以为三角形，现浇的混凝土102与管本体110之间的缝隙为不规则形状，因此，橡胶条120与混凝土102之间的接触面也为不规则形状。横截面为三角形的橡胶条120与混凝土102之间的接触方式为线接触，尽可能的保证橡胶条120与不规则的混凝土102均有接触，因此，膨胀后的橡胶条120对混凝土102与管本体110之间的缝隙的密封效果更好，渗漏的情况发生更小。

承上所述，管本体110包括第一连接管111、第二连接管112、伸缩管113，第一连接管111通过伸缩管113与第二连接管112连接。伸缩管113可以沿管本体110的轴向和径向伸缩，第一连接管111的轴线呈蛇形弯曲设置。第一连接管111弯曲设置，可以增加管本体110的抗拉伸强度。

图4为本发明实施例提供的伸缩管113的结构示意图，请参阅图4。在本实施例中，伸缩管113具有多个可折叠设置的折叠管，伸缩管113与第一连接管111、第二连接管112的材料相同，伸缩管113可以沿管本体110的长度方向收缩。

地表温度的变化会导致混凝土102的温度变化，因此，管本体110本身物理尺寸会随着温度的改变而改变。管本体110设置伸缩管113，使得管本体110在随温度变化的过程中，可以沿其轴线方向进行收缩，减小管本体110自身长度变化而导致的应力的变化，降低管本体110破损或者断裂发生的概率。

此外，随着季节的更替，地下井101内的水温也会有变化，因此，管本体110内的水温变化也很大，同样也会导致管本体110的收缩。在发明人的观察以及实验过程中发现，土质层的温度变化很平缓，管本体110内的水温变化是影响管本体110的收缩的关键因素。

伸缩管113自身可以收缩或者伸长，因此，伸缩管113可以克服管本体110沿其轴向方向的变形应力，降低因管本体110的收缩导致的管本体110的断裂的风险。

在本实施例中，伸缩管113的内径与第一连接管111、第二连接管112的内径相同。在本发明的其他实施例中，伸缩管113的内径以及其外径也可根据实际施工情况而确定。

在本发明的其他实施例中，能膨胀封堵间隙的缠绕管100还可以包括磨砂层(图中未示出)，磨砂层具有一定粗糙度，能膨胀封堵间隙的缠绕管100的外表面设置磨砂层的目的在于：混凝土102浇筑于有一定粗糙度的磨砂层外，使混凝土102与能膨胀封堵间隙的缠绕管100更好地结合，实现更好的协同作用。磨砂层的设置增加能膨胀封堵间隙的缠绕管100的粗糙度，为现浇的混凝土102提供更多的附着点和支撑点。

上述的磨砂层可以为具有一定粘度的粘连物质。或者沥青附加泥沙等。

进一步地，在其他实施例中，能膨胀封堵间隙的缠绕管100还可以包括保温层(图中未示出)，保温层与能膨胀封堵间隙的缠绕管100的管本体110可拆卸连接。能膨胀封堵间隙的缠绕管100在运输或者使用过程中，由于外界环境温度的变化，可能会导致能膨胀封堵间隙的缠绕管100的收缩。例如夏季温差大，能膨胀封堵间隙的缠绕管100在昼夜更替的环境下发生较大的形变。因此，在本发明的其他实施例中，能膨胀封堵间隙的缠绕管100外设置有可拆卸连接的保温层。

本发明实施例提供的能膨胀封堵间隙的缠绕管100的主要优点在于:

能膨胀封堵间隙的缠绕管100设置有橡胶条120，橡胶条120原料中包括遇水膨胀材料，橡胶条120在遇水之后会发生膨胀，增加橡胶条120自身的体积，增加了体积之后的橡胶条120使能膨胀封堵间隙的缠绕管100与其周围的填充结构(例如混凝土102)的缝隙被填充，使水或者流体不会泄露。

由于地下井101内的积水与地表、混凝土102的温度不同，所以会导致能膨胀封堵间隙的缠绕管100收缩，能膨胀封堵间隙的缠绕管100收缩之后混凝土102与能膨胀封堵间隙的缠绕管100之间有缝隙，遇水膨胀材料的橡胶条120也可以将上述缝隙封堵，减小地下井101内积水的渗漏情况。

此外，地表温度的变化以及地下井101内的水温的变化，会导致管本体110沿其轴线方向进行收缩，伸缩管113自身可以收缩或者伸长，因此，伸缩管113可以克服管本体110沿其轴向方向的变形应力，降低因管本体110的收缩导致的管本体110的断裂的风险。磨砂层的设置增加能膨胀封堵间隙的缠绕管100的粗糙度，为现浇的混凝土102提供更多的附着点和支撑点。

本发明还提供一种技术方案：

一种上述的能膨胀封堵间隙的缠绕管100的安装方法，包括以下步骤：将能膨胀封堵间隙的缠绕管100埋设于沟槽内，在能膨胀封堵间隙的缠绕管100的外表面涂刷沥青，采用混凝土102浇筑。

进一步地，涂刷沥青是为了增加能膨胀封堵间隙的缠绕管100外表面的摩擦系数，增加混凝土102的附着点，使能膨胀封堵间隙的缠绕管100的埋设更加紧密。

在本发明较佳的实施例中，上述能膨胀封堵间隙的缠绕管100呈蛇形埋设于沟槽内。详细地，能膨胀封堵间隙的缠绕管100呈蛇形是指，能膨胀封堵间隙的缠绕管100的轴线呈蛇形的弯曲形埋设于沟槽内。可以有效克服能膨胀封堵间隙的缠绕管100沿其轴向的应力集中，导致能膨胀封堵间隙的缠绕管100被拉断，或者能膨胀封堵间隙的缠绕管100在伸缩过程中因弹性形变过大而断裂，或者弹性形变过大而能膨胀封堵间隙的缠绕管100不能恢复至原位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述能膨胀封堵间隙的缠绕管包括管本体、橡胶条，所述橡胶条设置于所述管本体外侧，所述橡胶条的原料中包括遇水膨胀材料；所述管本体内壁涂刷有纳米抗菌层，所述管本体包括第一连接管、第二连接管、伸缩管，所述第一连接管通过所述伸缩管与所述第二连接管连接；所述伸缩管可以沿所述管本体的轴向和径向伸缩，所述第一连接管的轴线呈蛇形弯曲设置；

所述管本体的原料包括按质量份数计的以下组分：3.6-4.5份的氧化镍，6.2-6.38份的氧化铁，5-11份的碳，6-8份的纳米碳酸钙，90-105份的高密度聚乙烯以及9-10份的稀土氧化物。

2.根据权利要求1所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述橡胶条设置于所述管本体的一端。

3.根据权利要求1所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述能膨胀封堵间隙的缠绕管包括多个所述橡胶条，多个所述橡胶条沿所述管本体长度方向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述橡胶条的横截面为梯形。

5.根据权利要求1-4任一项所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述橡胶条的原料主要包括按重量份数计的以下组分：

5-10份的聚氨酯预聚体、50-60份的交联聚丙烯酸钠或乙酸乙酯与丙烯酸酯的共聚水解物、5-10份的石油树脂、5-10份的过氧化二异丙苯改性的聚丙烯、5-10份的聚酯纤维以及50-60份的氯丁橡胶或丁苯橡胶。

6.根据权利要求1所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述伸缩管的内径与所述第一连接管、所述第二连接管的内径相同。

7.根据权利要求1所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述管本体的表面设置有磨砂层。

8.根据权利要求1所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管，其特征在于，所述缠绕还包括保温层，所述保温层设置于所述管本体外，且所述保温层与所述管本体可拆卸连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管的安装方法，其特征在于，包括以下步骤，将能膨胀封堵间隙的缠绕管埋设于沟槽内，在所述能膨胀封堵间隙的缠绕管的外表面涂刷沥青，采用混凝土浇筑。

10.根据权利要求9所述的能膨胀封堵间隙的缠绕管的安装方法，其特征在于，所述绕管呈蛇形埋设于所述沟槽内。