CN110159840A - 一种自清洁异形双层结构壁管及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自清洁异形双层结构壁管及其安装方法，所述结构壁管包括有截面轮廓均呈瓜子型的外层管和内层管，外层管和内层管之间设有支撑层；所述外层管和内层管的截面轮廓较大的一端为圆弧形顶部，较小的一端为圆弧形底部，侧面为与圆弧形顶部和圆弧形底部相切连接的侧弧部，侧弧部分别与圆弧形顶部和圆弧形底部所在的圆形的下半部分相切。本发明的排污管道具有排污能力强，堵塞概率低，可自清洁的特点；此外，本发明还具有重量轻，用料少，结构强度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种双层结构壁管及其安装方法，特别是一种自清洁异形双层结构壁管及其安装方法。
背景技术
排污管道是城市排水系统以及工业排水系统中非常重要的设备之一。前常见的排污管道有塑料管、复合材料管以及混凝土浇筑管等。这些管道的一个共同特征是其截面均为圆形。也就是说，目前采用的排污管道均为圆筒形管道。
众所周知，圆筒形的排污管道的优势在于，其截面积大，在同等大小规格的排污管道中，其排水能力是最强的。另外，其内部无棱角，不容易卡塞固体物。但是，根据本申请研究者多年的研究和经验的积累，发现我国目前的城市和工业排污系统仍然容易发生堵塞，尤其是在固体物较多的排污段，经常出现管道堵塞的情况。本研究者经研究发现，造成堵塞的主要原因在于，固体物容易沉积在管道的底部，而圆筒形的排污管在水流本身不够湍急的情况下，底部的水流速度是非常平缓的，也就导致了底部的固体物排出困难的问题，日积月累之后，沉积的固体物越来越多，也就造成了管道的堵塞。
基于此，本研究者从改变管道形状的角度对排污管道进行了改进，设计了一种能够提高排污能力，降低堵塞概率的排污管道。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自清洁异形双层结构壁管及其安装方法。本发明的排污管道具有排污能力强，堵塞概率低，可自清洁的特点；此外，本发明还具有重量轻，用料少，结构强度高的特点。
本发明的技术方案：一种自清洁异形双层结构壁管，所述结构壁管包括有截面轮廓均呈瓜子型的外层管和内层管，外层管和内层管之间设有支撑层；所述外层管和内层管的截面轮廓较大的一端为圆弧形顶部，较小的一端为圆弧形底部，侧面为与圆弧形顶部和圆弧形底部相切连接的侧弧部，侧弧部分别与圆弧形顶部和圆弧形底部所在的圆形的下半部分相切。
前述的自清洁异形双层结构壁管，所述内层管的圆弧形底部的半径与圆弧形顶部的半径比为1:2-3。
前述的自清洁异形双层结构壁管，所述内层管的圆弧形底部的半径与圆弧形顶部的半径比为1:2.5。
前述的自清洁异形双层结构壁管，所述内层管的圆弧形底部的半径与内层管内部的最大高度之比为1:6-8。
前述的自清洁异形双层结构壁管，所述内层管的圆弧形底部的半径与内层管内部的最大高度之比为1:7。
前述的自清洁异形双层结构壁管，所述支撑层的截面为I型、O型或瓦楞型。
前述的自清洁异形双层结构壁管，所述结构壁管为塑料管、钢管或复合材料管材。
一种前述的自清洁异形双层结构壁管的安装方法，是在安装架上开设与外层管截面形状一致的限位孔，安装时在外层管的两端分别套设1个安装架，即可完成铺设和便于多段结构壁管之间的拼接。
前述的自清洁异形双层结构壁管的安装方法，当外层管与所述限位孔同轴时，限位孔与外层管之间存在0.1-0.5cm的安装间隙。
本发明的有益效果
本发明通过将排污管道的截面设计呈瓜子型，顶部与底部采用弧形设计，无棱角，而两侧的侧弧部自上而下逐渐向内侧倾斜，这种结构在排污的过程中，由于底部宽度大幅变小，排污宽度变窄，其底部单位截面积上受到的水流冲击力大幅提高。固废下降在管道底部时，很容易在水流较大冲击力的作用下排出，从而减少了固废在底部沉降堆积的可能，大大提高了排污能力，降低了堵塞概率，具有自清洁的优点。同时，本发明还对管道的圆弧形顶部和圆弧形底部的直径比例以及侧面侧弧部的夹角进行了设计，能够保证在提高排固废污染的能力的基础上，还不影响排水的能力。
此外，本发明通过将管道结构设置成双层结构，与本发明研究者设计的另一种截面轮廓相同的异形双层结构壁管相比，在同时满足使用时抗压和抗弯强度要求的前提下，本发明的结构为夹层结构，减少了材料的用量，降低了管材的重量，而强度也同样能够满足使用要求。
本发明的研究者针对自清洁能力进行了相关实验，分别制作了截面积一致的圆筒形塑料管道和本发明所述的异形双层结构壁管，其中异形双层结构壁管的内层管的圆弧形底部的半径为16cm，圆弧形顶部的半径为39cm，内层管内的最大高度为108cm，支撑层采用I型的形状(附图1所示)。
将圆筒形塑料管道和异形双层结构壁管分别拼接至200m的长度，铺设在平整的地面，倾斜角度均为10°，将碎石块、碎布片、垃圾袋和蔬菜叶混合后均分成2份，分别分散在圆筒形塑料管道和异形双层结构壁管的底部，以灌满圆筒形塑料管道截面1/3高度左右的水流分别从圆筒形塑料管道和异形双层结构壁管较高的一端自然流入，排水5min后观察管内的固废排出情况，重复试验3次，结果如下表：
附图说明
附图1为本发明一种实施方式的立体示意图；
附图2为附图1的截面图；
附图3为另一种实施方式的截面图；
附图4为另一种实施方式的截面图；
附图5为本发明安装时的安装架的结构示意图。
附图标记说明：1-外层管，2-内层管，3-支撑层，4-圆弧形顶部，5-圆弧形底部，6-侧弧部，7-安装架，8-限位孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例：一种自清洁异形双层结构壁管，如附图1-2所示，所述结构壁管包括有截面轮廓均呈瓜子型的外层管1和内层管2，外层管1和内层管2之间设有支撑层3；所述外层管1和内层管2的截面轮廓较大的一端为圆弧形顶部4，较小的一端为圆弧形底部5，侧面为与圆弧形顶部4和圆弧形底部5相切连接的侧弧部6，侧弧部6分别与圆弧形顶部4和圆弧形底部5所在的圆形的下半部分相切。
在安装时，首先在安装架7(安装架7可为三角形或者方形，图5所示为方形)上开设与外层管1截面形状一致的限位孔8，为了便于管道插入限位孔8，通常将限位孔8的尺寸加工成稍大于外层管1截面尺寸(整体间隙在0.1-0.5cm)，然后在外层管1的两端分别套设1个安装架7，使双层结构壁管能够平稳的放置在铺设位置，从而实现管道的安装以及便于管道之间的相互连接。
所述内层管2的圆弧形底部5的半径与圆弧形顶部4的半径比为1:2-3。作为优选，半径比为1:2.5。
所述内层管2的圆弧形底部5的半径与内层管2内部的最大高度之比为1:6-8。作为优选，所述比例为1:7。
所述支撑层3的截面为I型(图1-2)、O型(图3)或瓦楞型(图4)。
以上所述的双层结构壁管本体1可以是塑料管，也可以是钢管或复合材料管材。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：包括有截面轮廓均呈瓜子型的外层管(1)和内层管(2)，外层管(1)和内层管(2)之间设有支撑层(3)；所述外层管(1)和内层管(2)的截面轮廓较大的一端为圆弧形顶部(4)，较小的一端为圆弧形底部(5)，侧面为与圆弧形顶部(4)和圆弧形底部(5)相切连接的侧弧部(6)，侧弧部(6)分别与圆弧形顶部(4)和圆弧形底部(5)所在的圆形的下半部分相切。
2.根据权利要求1所述的自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：所述内层管(2)的圆弧形底部(5)的半径与圆弧形顶部(4)的半径比为1:2-3。
3.根据权利要求2所述的自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：所述内层管(2)的圆弧形底部(5)的半径与圆弧形顶部(4)的半径比为1:2.5。
4.根据权利要求1所述的自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：所述内层管(2)的圆弧形底部(5)的半径与内层管(2)内部的最大高度之比为1:6-8。
5.根据权利要求4所述的自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：所述内层管(2)的圆弧形底部(5)的半径与内层管(2)内部的最大高度之比为1:7。
6.根据权利要求1所述的自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：所述支撑层(3)的截面为I型、O型或瓦楞型。
7.根据权利要求1所述的自清洁异形双层结构壁管，其特征在于：所述双层结构壁管为塑料管、钢管或复合材料管材。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的自清洁异形双层结构壁管的安装方法，其特征在于：是在安装架(7)上开设与外层管(1)截面形状一致的限位孔(8)，安装时在外层管(1)的两端分别套设1个安装架(7)，即可完成铺设和便于多段结构壁管之间的拼接。
9.根据权利要8所述的自清洁异形双层结构壁管的安装方法，其特征在于：当外层管(1)与所述限位孔(8)同轴时，限位孔(8)与外层管(1)之间存在0.1-0.5cm的安装间隙。
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