CN108222219B - 扁管、排水系统及复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种排水系统及其扁管、复合材料。该扁管包括相对的第一壁和第二壁，所述第一壁上设有第一通孔；所述扁管还包括第一支撑件，所述第一支撑件设置在所述扁管的空腔内，第一支撑件与第一壁抵接。上述排水系统及其扁管，不仅使得挖掘的排水沟的深度减少，从而回填料所需的量也减少，而且通过第一支撑件的设置，第一支撑件对扁管的第一壁起到一定的增强作用，进而提高扁管的承重能力。
Description
技术领域
本发明涉及排水技术领域，特别是涉及一种排水系统及其扁管，以及一种用于制作该扁管的复合材料。
背景技术
随着社会的高速发展，各类运动场地、高尔夫球场、高速公路或机场等基建或者娱乐设施广泛应用于社会各界。而这些设施场地的排水性能是关注的重点之一。
一般的，排水系统采用的是PVC排水圆管，这种PVC圆管承重能力差，且需要挖掘较深的排水沟放置，施工成本较高，回填料要求多。
发明内容
基于此，有必要针对排水系统中的管道承重能力差和回填料多的问题，提供一种排水系统及其扁管，以及一种用于制作该扁管的复合材料。
一种扁管，所述扁管包括相对的第一壁和第二壁，所述第一壁上设有第一通孔；所述扁管还包括第一支撑件，所述第一支撑件设置在所述扁管的空腔内，且所述第一支撑件与所述第一壁抵接。
上述扁管，其包括相对的第一壁和第二壁以及第一支撑件，第一支撑件设置在扁管的空腔内，且第一支撑件与第一壁抵接，第一壁上设有第一通孔，从而使得雨水等能通过第一通孔流入流入扁管的空腔内，使得雨水等能通过该扁管排出，而采用扁管的方式，使得挖掘的排水沟的深度减少，从而回填料所需的量也减少，而且通过第一支撑件的设置，第一支撑件对扁管的第一壁起到一定的增强作用，进而提高扁管的承重能力。
在其中一个实施例中，所述扁管的外表面的纵截面呈锯齿状。
在其中一个实施例中，所述扁管的外表面的纵截面为方波。
在其中一个实施例中，所述第二壁上设有第二通孔；所述第一通孔和所述第二通孔均开设在所述方波的波谷处。
在其中一个实施例中，所述第一壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽开设在所述方波的波峰处，且所述第一支撑件与所述第一凹槽的底部抵接。
在其中一个实施例中，还包括第二支撑件，所述第二支撑件设置在所述扁管的空腔内，所述第二支撑件的一端与所述第二壁抵接，所述第二支撑件的另一端与所述第一支撑件相抵接；所述第二壁上设置有第二凹槽，所述第二凹槽开设在方波的波峰处，所述第二支撑件与所述第二凹槽的底部抵接。
在其中一个实施例中，所述方波的相间隔的所述波峰位置处设有对应的所述第一支撑件和所述第二支撑件。
在其中一个实施例中，所述扁管一体成型。
一种排水系统，包括外接管、第一接头、第二接头以及上述扁管，所述的扁管的数量为多个；所述第一接头连接相邻的所述扁管；所述第二接头用于连接所述扁管与所述外接管。
上述排水系统，承重能力强，且成本较低。
一种用于制作上述扁管的复合材料，包括如下按质量份计算的各原料组分：
HDPE：70-95份；
滑石粉：5-30份；
增韧剂：2-4份；
成核剂：0.5-1份；
色母粒：1-10份。
上述复合材料，滑石粉使得该复合材料的刚度提高，增韧剂使得该复合材料的韧性提高，从而提高其抗压强度。
附图说明
图1为一实施例的扁管的结构示意图；
图2为图1中所示的扁管的俯视图；
图3为图2中的A-A剖视图；
图4为图2中的B-B剖视面；
图5为一实施例的排水系统用于足球场时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，一实施例的扁管100包括相对的第一壁110和第二壁120。该扁管100用于排水系统中，尤其是运动场地、高尔夫球场等的排水系统中。在本实施例中，第一壁110为顶壁，第二壁120为底壁。需要说明的是，“顶壁”和“底壁”只是为方便对扁管中各部件的位置关系进行描述的相对位置关系，并不作为扁管在实际使用中，相对地平面或其他参照物实际相互位置关系的限定。在其中一个实施例中，扁管100的纵截面的形状为椭圆形。
如图2所示，第一壁110上设有第一通孔111。第一通孔111可以为圆形孔或者椭圆形孔等。需要说明的是，第一通孔111的数量可以根据实际需要进行确定。
扁管100还包括第一支撑件130，第一支撑件130设置在扁管100的空腔101内，第一支撑件130与第一壁110的内表面抵接。从而当扁管100在用于排水系统中时，雨水等能通过第一通孔111流入扁管100的空腔101内，使得雨水等能通过该扁管100排出。此外，采用扁管的方式，使得挖掘的排水沟的深度减少，从而回填料所需的量也减少，而且通过第一支撑件130的设置，第一支撑件130对扁管100的第一壁110起到一定的增强作用，从而提高扁管100的横向和纵向抗压强度，进而提高扁管100的承重能力。此外，扁管100的第一壁110的表面积较大，从而使得其具有迅速的排水能力以及快速的泄水能力。
请参考图1、图2以及图4，在其中一个实施例中，扁管100的外表面的纵截面呈锯齿状。换而言之，扁管100的外表面呈波纹状，从而扁管100的外面有凹凸结构，减少扁管100的表面应力，进一步提高扁管100的承重能力。
在其中一个实施例中，扁管100的外表面的纵截面为方波。需要说明的是，扁管100的外表面的纵截面也可以呈水波状等。
当扁管100的外表面的纵截面为方波时，如图2所示，第一通孔111设在方波的波谷位置处，从而使得雨水等能迅速地通过第一通孔111进入空腔101内。在其中一个实施例中，如图1所示，第二壁120上设置有第二通孔121，第二通孔121也开设在方波的波谷处。进一步地，在其中一个实施例中，第一通孔111和第二通孔121相对，也就是说，第一通孔111的中心轴线与第二通孔121的中心轴线位于同一直线上。
此外，第一通孔111和第二通孔121的数量可以为多个，多个第一通孔111或者多个第二通孔121沿着与扁管100的中心轴线垂直的方向上依次排列。在本实施例中，第一通孔111的数量为两个，第二通孔121的数量也为两个，且两个第一通孔111相对扁管100的中心轴线呈轴对称分布，两个第二通孔121相对扁管100的中心轴线呈轴对称分布。
再参考图2和图3，在其中一个实施例中，第一壁110上设置有第一凹槽112，第一凹槽112开设在方波的波峰处。第一支撑件130与第一凹槽112的底部抵接。需要说明的是，第一支撑件130可以连接第一壁110和第二壁120，也就是说，第一支撑件130的远离第一壁110的一端与第二壁120相抵接，从而进一步提高扁管100的承重能力。
在其中一个实施例中，如图1和图4所示，扁管100还包括第二支撑件140，第二支撑件140设置在扁管100的空腔101内，且该第二支撑件140的一端与第二壁120的内表面抵接，第二支撑件140的另一端与第一支撑件130相抵接。第二壁120上设置有第二凹槽122，第二支撑件140与第二凹槽的底部抵接。
在其中一个实施例中，如图2所示，第一凹槽112位于两个第一通孔111之间，第二凹槽122位于两个第二通孔112之间。进一步地，在扁管100的纵截面的长轴的方向上，第一凹槽112和第二凹槽122分别处于第一壁110和第二壁120的中间位置处，而第一支撑件130与第一凹槽112的底部抵接，第二支撑件140与第二凹槽122的底部抵接，从而使得应力分布更加均匀，承重能力进一步加强。
在其中一个实施例中，第一支撑件130和第二支撑件140均具有中空结构，不仅进一步分散应力，增加抗压强度，还能节省材料的使用，节省成本。采用中空结构的设置，便于扁管100的吹塑成型。
通过第一支撑件130和第二支撑件140的设置，提高扁管100的横向和纵向抗压强度，进而提高扁管100的承重能力。
在其中一个实施例中，方波的相间隔的波峰位置处设有对应的第一支撑件130和第二支撑件140，也就是说，方波的相间隔的波峰位置处开设有第一凹槽112和第二凹槽122。方波的相邻的波峰处不同时具有第一凹槽112或第二凹槽122。
在其中一个实施例中，扁管100一体成型。需要说明的是，扁管100可以通过吹塑工艺一体成型。具体地，扁管100的纵截面呈锯齿状，而第一壁110上设置有第一凹槽112，第二壁120上设置有第二凹槽122，第一凹槽112与第二凹槽122均开设在波峰位置处，第一支撑件130与第一凹槽112的底部抵接，第二支撑件140与第二凹槽122的底部抵接，从而可以使得扁管100通过吹塑工艺一体成型。
如图5所示，一实施例的排水系统10包括外接管(未示出)、第一接头200、第二接头以及上述扁管。在本实施例中，以排水系统10用于足球场20为例。需要说明的是，该排水系统10还可以用于其他运动场地或者机场等。
扁管的数量为多个，第一接头200连接相邻的扁管。具体地，在本实施例中，扁管围绕足球场设置，从而第一接头200的数量为四个，四个第一接头200分别位于足球场的四个角所在的位置处。第一接头200连接相邻的扁管。在其中一个实施例中，该第一接头200为四通接头，从而在实际工程中，可以根据需要在四个方向上连接扁管。需要说明的是，扁管在排水沟中的位置根据现场的情况可以选择安放在排水流向的一侧或排水沟的中间。
在其中一个实施例中，该排水系统10还包括封头，该封头用于堵住第一接头200的未与扁管连通的开口。
再参考图5，足球场的一侧上设有水沟300。水沟300的靠近足球场的侧壁上设有进水孔310。在其中一个实施例中，进水孔310为圆孔。需要说明的是，水沟200的位置可以根据实际需要进行设置。
扁管中的水等需要排入水沟中，由于扁管的纵截面为椭圆形等，而外接管为圆管，从而采用第二接头连接扁管和外接管。该外接管插设在进水孔310中，从而扁管中的水等通过外接管排入水沟300中。
上述排水系统10，采用扁管进行排水，挖掘的排水沟的深度为200mm左右，从而挖掘的排水沟的深度减少，从而回填料所需的量也减少，节省施工成本和时间。
采用上述扁管，使得该排水系统10的承重能力增强，其结构刚度与稳定性提高，从而提高该排水系统10的使用寿命。
在其中一个实施例中，可以采用大小均匀、清洁的碎石或沙作为回填物料覆盖扁管，平整压实后最大干密度需达到95％。
在其中一个实施例中，该排水系统10还包括土工布，该土工布铺设在在扁管上，从而对雨水等进行过滤等。
一实施例的用于制作上述扁管100的复合材料，包括如下按质量份计算的各原料组分：
HDPE70-95份；滑石粉5-30份；增韧剂2-4份；成核剂0.5-1份；色母粒1-10份。
采用该复合材料制得的扁管100，其具有较优的结构刚度、稳定性以及超强的抗压强度。其中，该复合材料的横向抗压强度＞1000kpa，垂直刚度(@5％变形率)＞1500kN/m2。
具体地，HDPE(DOW 6200NTS)的强度大，从而提高扁管100的承重能力。采用的滑石粉的型号为SWP-6411，滑石粉提高该复合材料的刚度。在其中一个实施例中，增韧剂为POE(A4085，DOW 7467)，其使得该复合材料的韧性提高，从而提高其抗压强度。需要说明的是，增韧剂也可以为环氧树脂等。
在其中一个实施例中，成核剂为NA202(大化高分子材料有限公司)，从而使得HDPE在挤出加工等过程中的结晶加快。色母粒可以为PE载体色母。
需要说明的是，该复合材料也可以用于成型上述第一接头或封头等。
具体地，扁管的成型过程为：按照上述配方混合均匀后，经螺杆熔融挤出，得到该复合材料。再将该复合材料作为母料，在扁管模头中成型，打孔，收卷呈扁管产品。第一接头或者封头可以将经螺杆熔融挤出后的母料通过吹塑成型得到。
下面结合具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
按照HDPE：90份，滑石粉：10份，POE：2份，NA202：0.5份以及PE载体色母：1份的配方混合均匀后，经螺杆熔融挤出，得到复合材料。
实施例1得到的复合材料的横向抗压强度为1847kPa，垂直刚度为2451KN/m2。
实施例2
采用实施例1相同的方式制得复合材料，不同的是各原料的质量份分别为：HDPE：95份，滑石粉：5份，POE：2份，NA202：0.5份以及PE载体色母：1份。
实施例2得到的复合材料的横向抗压强度为1933kPa，垂直刚度为2281KN/m2。
实施例3
采用实施例1相同的方式制得复合材料，不同的是各原料的质量份分别为：HDPE：80份，滑石粉：20份，POE：2份，NA202：0.5份以及PE载体色母：1份。
实施例3得到的复合材料的横向抗压强度为1742kPa，垂直刚度为2603KN/m2。
实施例4
采用实施例1相同的方式制得复合材料，不同的是各原料的质量份分别为：HDPE：70份，滑石粉：30份，POE：4份，NA202：0.5份以及PE载体色母：1份。
实施例4得到的复合材料的横向抗压强度为1833kPa，垂直刚度为2543KN/m2。
实施例5
采用实施例1相同的方式制得复合材料，不同的是各原料的质量份分别为：HDPE：85份，滑石粉：15份，POE：3份，NA202：0.5份以及PE载体色母：1份。
实施例5得到的复合材料的横向抗压强度为1662kPa，垂直刚度为2332KN/m2。
对比例1
采用实施例1相同的方式制得复合材料，不同的是各原料的质量份分别为：HDPE：100份，POE：2份，NA202：0.5份以及PE载体色母：1份。
对比例1得到的复合材料的横向抗压强度为1663kPa，垂直刚度为1952KN/m2。
上述扁管100，其包括相对的第一壁110和第二壁120以及第一支撑件130，第一支撑件130设置在扁管110的空腔101内，第一支撑件130与第一壁110抵接，第一壁110上设有第一通孔111，从而使得雨水等能通过第一通孔111扁管100的空腔101内，使得雨水等能通过该扁管100排出，而采用扁管100的方式，使得挖掘的排水沟的深度减少，从而回填料所需的量也减少，而且通过第一支撑件130的设置，第一支撑件130对扁管的第一壁110起到一定的增强作用，进而提高扁管100的承重能力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种扁管，其特征在于，所述扁管包括相对的第一壁和第二壁，所述第一壁上设有第一通孔；所述扁管还包括第一支撑件，所述第一支撑件设置在所述扁管的空腔内，且所述第一支撑件与所述第一壁抵接；
所述第二壁上设有第二通孔；所述扁管的外表面的纵截面为方波；所述第一通孔和所述第二通孔均开设在所述方波的波谷处；
所述第一壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽开设在所述方波的波峰处，且所述第一支撑件与所述第一凹槽的底部抵接；
还包括第二支撑件，所述第二支撑件设置在所述扁管的空腔内，所述第二支撑件的一端与所述第二壁抵接，所述第二支撑件的另一端与所述第一支撑件相抵接；所述第二壁上设置有第二凹槽，所述第二凹槽开设在方波的波峰处，所述第二支撑件与所述第二凹槽的底部抵接；
所述第一支撑件和所述第二支撑件均具有中空结构；
所述第一通孔和第二通孔的数量为两个，所述第一凹槽位于两个所述第一通孔之间，所述第二凹槽位于两个所述第二通孔之间；
所述扁管由复合材料制备而成，所述复合材料由如下按质量份计算的各原料组分组成：
HDPE：70-95份；
滑石粉：5-30份；
增韧剂：2-4份；
成核剂：0.5-1份；
色母粒：1-10份；
其中，所述成核剂为NA202；
所述扁管通过吹塑工艺一体成型。
2.根据权利要求1所述的扁管，其特征在于，所述增韧剂为POE。
3.根据权利要求2所述的扁管，其特征在于，所述复合材料选自由如下按质量份计算的各原料组分：
90份的HDPE、10份的滑石粉、2份的POE、0.5份的NA202和1份的色母粒，所述色母粒为PE载体色母；或者
95份的HDPE、5份的滑石粉、2份的POE、0.5份的NA202和1份的色母粒，所述色母粒为PE载体色母；或者
80份的HDPE、20份的滑石粉、2份的POE、0.5份的NA202和1份的色母粒，所述色母粒为PE载体色母；或者
70份的HDPE、30份的滑石粉、4份的POE、0.5份的NA202和1份的色母粒，所述色母粒为PE载体色母；或者
85份的HDPE、15份的滑石粉、3份的POE、0.5份的NA202和1份的色母粒，所述色母粒为PE载体色母。
4.根据权利要求1所述的扁管，其特征在于，所述方波的相间隔的所述波峰位置处设有对应的所述第一支撑件和所述第二支撑件。
5.一种排水系统，其特征在于，包括外接管、第一接头、第二接头以及如权利要求1-4中任一项所述的扁管，所述的扁管的数量为多个；所述第一接头连接相邻的所述扁管；所述第二接头用于连接所述扁管与所述外接管。
6.权利要求1-4中任一项所述扁管在排水系统中用于排水的用途，其特征在于，所述扁管中的所述第一壁作为顶壁用于纵向承重。
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