CN209511300U - 一种螺旋中空壁增强管材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种螺旋中空壁增强管材。包括一个以上的管材段，螺旋中空壁增强管材包括两个以上的管材段时相互插接连接，每个管材段包括管材本体以及分别连接于管材本体两端上的插口和承口，每个管材段的插口能插入相邻一个管材段的承口内，每个管材本体包括内层、外层以及螺旋中空增强层；螺旋中空增强层由直线形型材在内层和外层之间螺旋缠绕而成，直线形型材包括中空方形实壁管以及包覆设置于中空方形实壁管外周的包覆层。本实用新型的中空增强层由中空方形实壁管和包覆层螺旋缠绕而成，使得该管材具有更优良的抗压强度、抗破坏性和环刚性，并且该管材中的每个管材段的插口能够插入相邻一个管材段的承口内，方便管材段的连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及管材领域，特别为一种螺旋中空壁增强管材。
背景技术
目前排水排污管领域的管材一般为HDPE双壁波纹管或普通HDPE中空壁管等，其中HDPE双壁波纹管存在如下的缺点：1、HDPE双壁波纹管材质较软，弯曲模量低，一般为800MPa左右，造成管材环刚度偏低，一般为8KN/m2；2、管材表面为波纹状，与土壤摩擦力，无法应用于非开挖施工领域；3、管材接头处强度差，造成连接强度不够，易渗漏；4、管材环柔性差，一般为压至管径30％左右的变形量时产生破裂；5、HDPE双壁波纹管目前口径规格普通偏小，无法生产超过DN1500mm管材，无法满足市场对于大口径管材需求。
普通HDPE中空壁管存在如下的缺点：1、管材由一预制好的实壁型材经再加热通过粘胶剂拼接起来，实壁型材为冷态，虽经再加热，但焊接强度仍较差，易因此造成管材纵向断裂，同时因此原因，冷态的实壁型材的弯曲残余应力较大，在管材后期的存放、搬运、安装和使用过程中，受到外力时容易产生应力释放，从而造成管材破坏，并且因为应力问题，也不利于管材的长期使用寿命；2、管材重量较重，成本高，施工效率差；3、管材环刚度较低，一般不超过8KN/m2；4、管材只有内壁和外壁两层，相对而言，受外力冲击时抗破坏性差；5、管材环柔性差，一般为压至管径30％左右的变形量时产生破裂。
总体来说，目前行业中现有的排水排污管材普通存在的问题主要就是：1、管材环刚度偏低；2、焊接(或称熔接或复合)强度差；3、残余应力大，特别是冷态缠绕类管材，尤以大口径管材为甚，造成管材在后期受外力作用时因应力释放而破坏，并大幅缩短管材使用寿命；4、成本高管材重量普通较重，材料用量大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种螺旋中空壁增强管材,该管材的中空增强层由中空方形实壁管和包覆层螺旋缠绕而成，使得该管材具有更优良的抗压强度、抗破坏性和环刚性，并且该管材中的每个管材段的插口能够插入相邻一个管材段的承口内，方便管材段的连接。
本实用新型通过如下技术方案实现：一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：包括一个以上的管材段，所述螺旋中空壁增强管材包括两个以上的管材段时沿轴向方向相互插接连接，每个管材段包括管材本体以及分别连接于管材本体两端上的插口和承口，每个管材段的插口能插入相邻一个管材段的承口内，每个管材本体包括内层、外层以及设置于内层和外层之间的螺旋中空增强层；
所述螺旋中空增强层由直线形型材在内层和外层之间螺旋缠绕而成，所述直线形型材螺旋缠绕后相邻的侧壁相互粘接在一起，所述直线形型材包括中空方形实壁管以及包覆设置于中空方形实壁管外周的包覆层。
为了更好的实施本方案,还提供如下优化方案：
为了便于插口与承口的连接，所述插口包括连接壁一、与连接壁一相连接且外周壁呈锥形状的插接壁以及设置于插接壁前端的倒角一，所述承口包括套设于连接壁一外周的连接壁二、与插接壁相配合连接的承接壁以及与倒角一相配合连接的倒角二，所述螺旋中空壁增强管材还包括设置于连接壁二或连接壁一内周壁上的用于使连接壁一与连接壁二进行热熔合的电热熔丝。
为了保证管材段对接的密封性，所述插口还包括设置于插接壁外周壁上的环形安装槽，所述螺旋中空壁增强管材还包括安装于环形安装槽上的密封圈。
优选地，所述中空方形实壁管的外形为正方形或者长方形，所述螺旋中空壁增强管材的内径为中空方形实壁管的高度的10～20倍。
优选地，所述内层由共聚聚丙烯材料制成，包覆层由聚丙烯和聚乙烯共混改性材料制成，中空方形实壁管由改性聚丙烯材料制成，外层由聚乙烯材料制成。
优选地，所述内层、包覆层、中空方形实壁管和外层的壁厚均为2～10cm。
较之前技术而言，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型提供一种螺旋中空壁增强管材,该管材的螺旋中空增强层由中空方形实壁管和包覆层螺旋缠绕而成，使得该管材具有更优良的抗压强度、抗破坏性和环刚性，并且该管材中的每个管材段的插口能够插入相邻一个管材段的承口内，方便管材段的连接。
2.本实用新型中的中空方形实壁管为实壁结构，纵向弯曲强度大，在缠绕成管状结构时，赋予管材良好的抗压强度。
3.本实用新型中连接壁二或连接壁一内周壁上设有用于使连接壁一与连接壁二进行热熔合的电热熔丝，电热熔丝通电加热即可将插口中的连接壁一与承口中的连接壁进行熔接，这样的连接方式不仅操作起来十分便捷，而且拼接效果良好。
4.本实用新型在插口的插接壁上安装有密封圈，该密封圈能够有效保证管材段连接的密封性，从而确保管材连接的可靠性。
5.本实用新型具有多层结构且材料视每层功能进行区分设置，外层因是与土壤和外界接触，要求抗冲击破坏性更好，耐候性能好，所以选用韧性优良的高密度聚乙烯材料，而中空方形实壁管为管材的支撑筋，是起增强抗压作用的，所以选用强度和耐热性更好的改性聚丙烯材料；而包覆层为确保与中空方形实壁管和内外层的相容性，选用聚丙烯和聚乙烯共混改性料，以确保与内外层和方形增强的相容性；内层则选用韧性和强度均优良的共聚聚丙烯材料，各层之间刚柔相济，在增加管材抗压和冲击、耐候性能的同时，降低了材料用量，成本较目前冷态缠绕中空壁管得到大幅降低。
6.本实用新型的直线型材会在中空方形实壁管的表面，整体包覆一层热态的包覆层，该包覆层与内层和外层及相依的经热态包覆的型材熔接在一起，形成一体，各层之间均为热-热熔接，因此其熔接强度极高，不会出现因熔接不良而断管的现象。
附图说明
图1为本实用新型的三维结构示意图；
图2为图1的全剖视图；
图3为本实用新型中任一管材段的三维结构示意图；
图4为图3中A的局部放大图；
图5为本实用新型中直线形型材的结构示意图。
标号说明：1-管材段、11-管材本体、111-内层、112-外层、113-螺旋中空增强层、1131-直线形型材、11311-中空方形实壁管、11312-包覆层、12-插口、121-连接壁一、122-插接壁、123-倒角一、124-环形安装槽、13-承口、131-连接壁二、132-承接壁、133-倒角二、2-电热熔丝、3-密封圈、d-螺旋中空壁增强管材的内径、h-中空方形实壁管的高度。
具体实施方式
下面结合附图说明对本实用新型做详细说明：
如图1-5所示，本实施例提供的一种螺旋中空壁增强管材，包括一个以上的管材段1，所述螺旋中空壁增强管材包括两个以上的管材段1时沿轴向方向相互插接连接，每个管材段1包括管材本体11以及分别连接于管材本体11两端上的插口12和承口13，每个管材段1的插口12能插入相邻一个管材段1的承口13内，每个管材本体11包括内层111、外层112以及设置于内层111和外层112之间的螺旋中空增强层113；
所述螺旋中空增强层113由直线形型材1131在内层111和外层112之间螺旋缠绕而成，所述直线形型材1131螺旋缠绕后相邻的侧壁相互粘接在一起，所述直线形型材1131包括中空方形实壁管11311以及包覆设置于中空方形实壁管11311外周的包覆层11312。
为了更好的实施本方案,还提供如下优化方案：
如图2-3所示，为了便于插口与承口的连接，所述插口12包括连接壁一121、与连接壁一121相连接且外周壁呈锥形状的插接壁122以及设置于插接壁122前端的倒角一123，所述承口13包括套设于连接壁一121外周的连接壁二131、与插接壁122相配合连接的承接壁132以及与倒角一123相配合连接的倒角二133，所述螺旋中空壁增强管材还包括设置于连接壁二131或连接壁一121内周壁上的用于使连接壁一121与连接壁二131进行热熔合的电热熔丝2。
如图2-3所示，为了保证管材对接的密封性，所述插口12还包括设置于插接壁122外周壁上的环形安装槽124，所述螺旋中空壁增强管材还包括安装于环形安装槽124上的密封圈3。
如图3所示，优选地，所述中空方形实壁管11311的外形为正方形或者长方形，所述螺旋中空壁增强管材的内径d为中空方形实壁管11311的高度h的10～20倍。
优选地，所述内层111由共聚聚丙烯材料制成，该材料的弯曲模量为≥1000MPa，常温缺口冲击强度≥50KJ/m2，断裂伸长率≥300％，维卡温度为≥135℃，拉伸强度≥24MPa。包覆层11312由聚丙烯和聚乙烯共混改性材料制成，该共混改性料的弯曲模量为500～700MPa，热变形温度为65～85℃，拉伸强度为15～18MPa，延伸率大于700％。中空方形实壁管11311由改性聚丙烯材料制成，该材料的弯曲模量为1000～1400MPa，维卡温度为≥135℃，拉伸强度≥24MPa，延伸率大于200％。外层112由聚乙烯材料制成，该材料的弯曲模量为≥800MPa，常温缺口冲击强度≥60KJ/m2，断裂伸长率≥500％，拉伸强度≥19MPa。
优选地，所述内层111、包覆层11312、中空方形实壁管11311和外层112的壁厚均为2～10cm。
表1：本实用新型与现有管材的主要性能对比表
从表1中可以看出，本实用新型螺旋中空壁增强管材，环刚度、纵向弯曲性能、冲击性能、环柔性、复原率和管材重量(成本)明显优于现有的管材。
尽管本实用新型采用具体实施例及其替代方式对本实用新型进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本实用新型的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本实用新型不受任何意义上的限制。
Claims (6)
1.一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：包括一个以上的管材段(1)，所述螺旋中空壁增强管材包括两个以上的管材段(1)时沿轴向方向相互插接连接，每个管材段(1)包括管材本体(11)以及分别连接于管材本体(11)两端上的插口(12)和承口(13)，每个管材段(1)的插口(12)能插入相邻一个管材段(1)的承口(13)内，每个管材本体(11)包括内层(111)、外层(112)以及设置于内层(111)和外层(112)之间的螺旋中空增强层(113)；
所述螺旋中空增强层(113)由直线形型材(1131)在内层(111)和外层(112)之间螺旋缠绕而成，所述直线形型材(1131)螺旋缠绕后相邻的侧壁相互粘接在一起，所述直线形型材(1131)包括中空方形实壁管(11311)以及包覆设置于中空方形实壁管(11311)外周的包覆层(11312)。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：所述插口(12)包括连接壁一(121)、与连接壁一(121)相连接且外周壁呈锥形状的插接壁(122)以及设置于插接壁(122)前端的倒角一(123)，所述承口(13)包括套设于连接壁一(121)外周的连接壁二(131)、与插接壁(122)相配合连接的承接壁(132)以及与倒角一(123)相配合连接的倒角二(133)，所述螺旋中空壁增强管材还包括设置于连接壁二(131)或连接壁一(121)内周壁上的用于使连接壁一(121)与连接壁二(131)进行热熔合的电热熔丝(2)。
3.根据权利要求2所述的一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：所述插口(12)还包括设置于插接壁(122)外周壁上的环形安装槽(124)，所述螺旋中空壁增强管材还包括安装于环形安装槽(124)上的密封圈(3)。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：所述中空方形实壁管(11311)的外形为正方形或者长方形，所述螺旋中空壁增强管材的内径(d)为中空方形实壁管(11311)的高度(h)的10～20倍。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：所述内层(111)由共聚聚丙烯材料制成，包覆层(11312)由聚丙烯和聚乙烯共混改性材料制成，中空方形实壁管(11311)由改性聚丙烯材料制成，外层(112)由聚乙烯材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种螺旋中空壁增强管材，其特征在于：所述内层(111)、包覆层(11312)、中空方形实壁管(11311)和外层(112)的壁厚均为2～10cm。
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|---|---|
| CN (1) | CN209511300U (zh) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113400696A (zh) * | 2021-06-26 | 2021-09-17 | 宜宾学院 | 大口径高压纤维增强柔性复合管连接方法 |
| KR102314376B1 (ko) * | 2021-04-12 | 2021-10-18 | 김상탁 | 이종재질로 구성된 이중벽관 제조방법 |
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| CN113400696A (zh) * | 2021-06-26 | 2021-09-17 | 宜宾学院 | 大口径高压纤维增强柔性复合管连接方法 |
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Denomination of utility model: A spiral hollow wall reinforced pipe Effective date of registration: 20220926 Granted publication date: 20191018 Pledgee: Huangshong branch of rural credit cooperative association of Pingba District, Anshun City Pledgor: KANGMINGYUAN (GUIZHOU) TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022450000160 |
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