CN220891331U - 螺旋缠绕复合地下管道 - Google Patents

Abstract

一种螺旋缠绕复合地下管道(10)，包括内层管道(100)、加强层(200)以及浇筑层。内层管道(100)包括基管(110)、密封部件(130)以及至少一组卡接结构(120)。基管(110)沿螺旋线螺旋缠绕地延伸。密封部件(130)设置于基管(110)沿螺旋线螺旋相邻的两侧面之间。卡接结构(120)包括设置于基管(110)沿螺旋线螺旋相邻的两侧且相锁扣的第一配合部(121)和第二配合部(122)。加强层(200)包括至少一个支撑带，支撑带至少部分覆盖卡接结构(120)。浇筑层沿轴线连续延伸，浇筑层复合在加强层(200)的外表面以及内层管道(100)露出加强层(200)的外表面上。

Description

螺旋缠绕复合地下管道

技术领域

本发明涉及管道技术领域，特别是涉及一种螺旋缠绕复合地下管道。

背景技术

重力排水管道因其无需外界施压仅依靠排水管的倾斜坡度重力自流排水，具有一次铺设长久使用、维护及检修量小、经济环保等优点，广泛应用在给排水系统、农田水利灌溉、矿山及化工排水等地下管网中。

目前，重力排水管道主要包括球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管、钢筋混凝土管、PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)螺旋缠绕管等形式。其中，玻璃钢夹砂管和钢筋混凝土管是大口径(例如口径超过1000mm)重力排水管道市场的主流方案，而剩余份额中的PVC螺旋缠绕管口径的绝大部分设置在1200mm以下，并且实际应用较少。然而，现有口径超过3500mm的超大口径重力排水管道因其制备工艺较为麻烦、运输安装困难、造价较高等原因仍待发展出成熟的解决方案，并且现有球墨铸铁管在污水、化工排水等环境下的耐腐蚀性极差，长时间使用过后容易出现严重锈蚀甚至穿孔，影响管道安全。玻璃钢夹砂管要求使用中砂进行填埋，一旦发生泄漏容易造成地下水土流失，地表塌陷，造成安全事故。钢筋混凝土管的耐渗透性差，腐蚀性介质如硫化氢容易渗透进入钢筋混凝土管壁内部，造成钢筋锈蚀变脆，存在管道塌陷的风险。UPVC螺旋管随着口径的增大，环刚度降低，自承压能力较差，影响了其推广应用，并且增加了接头时的泄露风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性较强、使用寿命较长、环刚度较大的螺旋缠绕复合地下管道。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种螺旋缠绕复合地下管道，其包括：

内层管道，所述内层管道包括基管、密封部件以及至少一组卡接结构，所述基管沿螺旋线螺旋缠绕地延伸，所述密封部件设置于所述基管沿所述螺旋线螺旋相邻的两侧面之间以使得所述内层管道形成沿着轴线连续延伸的内部空间，所述卡接结构包括设置于所述基管沿所述螺旋线螺旋相邻的两侧且相锁扣的第一配合部和第二配合部；

加强层，所述加强层包括至少一个支撑带，所述支撑带至少部分覆盖所述卡接结构；以及

浇筑层，所述浇筑层沿所述轴线连续延伸，所述浇筑层复合在所述加强层的外表面以及所述内层管道露出所述加强层的外表面上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一配合部包括至少一个锁扣，所述第二配合部包括至少一个锁槽，所述锁扣与所述锁槽相锁扣。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一配合部和所述第二配合部分别包括至少一个锁扣和至少一个锁槽，所述第一配合部的所述锁扣与所述第二配合部的所述锁槽相对应设置，所述锁扣与所述锁槽相锁扣。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁扣沿所述螺旋线方向的截面展开形状为箭头状结构，所述锁槽沿所述螺旋线方向的截面展开形状为箭头槽状结构。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁槽远离所述锁扣的一侧形成有筋板。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述密封部件包括密封件和热熔胶，所述锁槽靠近所述锁扣的一侧形成有密封槽，所述密封槽内填充有所述密封件，所述密封件抵接在所述密封槽与所述锁扣相对的表面上，所述热熔胶设置在所述锁槽和所述基管相对的表面上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述基管由带状UPVC型材螺旋缠绕形成；所述第一配合部和所述第二配合部沿所述带状UPVC型材的宽度方向设置在所述带状UPVC型材的两侧，且沿着垂直于所述带状UPVC型材的方向延伸出所述带状UPVC型材的同一表面。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述卡接结构的数目为一组，所述第一配合部和所述第二配合部分别沿所述螺旋线延伸。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述卡接结构的数目为多组，多组的所述卡接结构沿所述螺旋线排布在所述基管上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述基管的外表面包括至少一个加强筋，所述加强筋沿所述螺旋线环绕所述基管。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述加强筋沿所述螺旋线方向的截面展开形状为T字型结构，所述支撑带沿所述螺旋线方向的截面展开形状为W字型结构，所述支撑带罩设在所述卡接结构上，且两端分别抵接在靠近所述卡接结构的两部分所述加强筋上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述加强筋沿所述螺旋线方向的截面展开形状为一字型结构，所述支撑带沿所述螺旋线方向的截面展开形状为几字型结构，所述支撑带覆盖至少一个所述卡接结构以及靠近所述卡接结构的至少一部分所述加强筋。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述内层管道为圆筒状结构。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述支撑带为钢带。

作为本发明进一步改进的技术方案，浇筑层为外层管道，且所述外层管道为钢筋混凝土管。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述外层管道为方筒状结构。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述浇筑层为水泥层。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述螺旋缠绕复合地下管道还包括破损管道，所述内层管道设置在所述破损管道内，所述螺旋缠绕复合地下管道包括位于所述内层管道和所述破损管道之间的环形空间，所述水泥层浇筑于所述环形空间中且与所述内层管道和所述破损管道相复合。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述破损管道沿着所述轴线连续延伸，所述破损管道沿垂直于所述轴线的方向的截面形状为圆形、蛋形、方形、三角形中的至少一种。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述破损管道具有破损开口，部分所述水泥层浇筑于所述破损开口内。

相较于现有技术，本发明通过设置螺旋缠绕而形成的基管，使得该螺旋缠绕复合地下管道能够具有超大口径，能够实现现场制造，极大地降低了运输成本；另外，通过设置加强层，提高了该螺旋缠绕复合地下管道的环刚度，使该螺旋缠绕复合地下管道的自承压能力较强，安全性较高；另外，通过设置浇筑层，提高了该螺旋缠绕复合地下管道的耐腐蚀性和使用寿命，能够起到防止水土流失和地表塌陷。

附图说明

图1是本发明螺旋缠绕复合地下管道在第一实施方式中的端面示意图。

图2是图1中的螺旋缠绕复合地下管道的结构示意图。

图3是图1中螺旋缠绕复合地下管道在一种实施方式中的结构示意图。

图4是本发明螺旋缠绕复合地下管道在第二实施方式中的端面示意图。

图5是图4中的螺旋缠绕复合地下管道的结构示意图。

图6是图4中的螺旋缠绕复合地下管道在另一实施方式中的端面示意图。

图7是图4中螺旋缠绕复合地下管道在再一实施方式中的端面示意图。

图8是图4中螺旋缠绕复合地下管道在又一实施方式中的端面示意图。

图9是本发明螺旋缠绕复合地下管道在另一种实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细地对本发明示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本发明相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。

在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本发明中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其它元件。本发明中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。

请参照图1至图3所示，本发明图示的第一实施方式揭示了一种螺旋缠绕复合地下管道10，该螺旋缠绕复合地下管道10能够应用在给排水系统、农田水利灌溉、矿山及化工排水等地下管网中。该螺旋缠绕复合地下管道10包括内层管道100、加强层200以及浇筑层。

请参照图1至图3所示，内层管道100包括基管110、密封部件130以及至少一组卡接结构120。在本发明的一种实施方式中，所述基管110采用UPVC(Unplasticized PolyvinylChloride，硬脂聚氯乙烯)材料制备，UPVC材料不容易与酸、碱、盐发生反应，耐腐蚀及耐老化性能强，以使得基管110的耐腐蚀较好，延长了内层管道100的使用寿命，基管110的使用寿命高达50年。并且通过缠绕机组件形成DN 300mm-6000mm这一口径范围内的各种基管，操作简便快捷。另外，内层管道100的基管110并不局限于上述UPVC材料的基管110，还可以由PE(polyethylene，聚乙烯)或者其它能够满足要求的材质制备。

所述基管110沿螺旋线螺旋缠绕延伸，以形成螺旋缠绕状结构。所述基管110沿所述螺旋线方向延伸的两侧面，除了基管110的端部以外，紧挨设置，这使得基管110为一管状结构。基管110沿螺旋线方向延伸的两侧面之间设置有密封部件130。该密封部件130与基管110相配合以使得该内层管道100具有沿着轴线连续延伸的内部空间。在具体设计时，该轴线可以为直线、弧线或是直线和弧线的组合形式等。

请参照图3所示，卡接结构120包括第一配合部121和第二配合部122。其中第一配合部121和第二配合部122位于基管110中沿螺旋线螺旋相邻两侧，第一配合部121和第二配合部122之间相锁扣配合，使得螺旋缠绕的基管110的结构稳定性较好。

请参照图3所示，加强层200包括至少一个支撑带。在本发明图示的实施方式中，所述支撑带为多个且所述支撑带为钢带210。每一个钢带210至少覆盖卡接结构120。在具体设计时，钢带210可以为镀锌钢板制备，钢带210还可以通过不锈钢板制备，例如，304不锈钢板。当然，所述支撑带的制备材质并不局限于此，还可以为能够满足强度和防腐要求的其它材质。钢带210的数目和卡接结构120的数目相对应，例如，钢带210和卡接结构120一一对应设置，以使得每一卡接结构120处的结构强度均得到加强。再例如，每一个钢带210对应多个卡接结构120，以方便钢带210的布置。

请参照图1、图2以及图3所示，在本发明图示的第一实施方式中，所述浇筑层为外层管道300，其沿所述轴线连续延伸。外层管道300设置为钢筋混凝土管，该钢筋混凝土管由浇筑于加强层200的外表面及内层管道100露出加强层200的外表面上的混凝土310形成，用于保护加强层200和内层管道100，并且能够在内层管道100泄露时防止液体渗漏；在具体设计时，混凝土310的标号可以为C15、C20、C25、C30、C35。当然，混凝土310的标号并不局限于此，还可以为其它能够满足承压强度要求的标号。另外，为了提高承压强度，混凝土310内还可以设置有多个钢筋320。这些钢筋320可以均匀分布在混凝土310内，还可以在钢筋混凝土管的某些区域内适当增多钢筋320。例如，在弯折区域增加钢筋320的数目，钢筋320可以罩设在加强层200和内层管道100的外侧，钢筋320还可以设置在加强层200和内层管道100的一侧，这一侧靠近地面，以提高承压效果。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，基管110沿螺旋线螺旋缠绕延伸，并且通过在基管110两侧设置第一配合部121和第二配合部122；第一配合部121和第二配合部122相锁扣配合形成卡接结构120。在基管110上通过卡接结构120方便快速地进行基管110的固定，以使得内层管道100的结构强度较高、稳定性较好，并且由于基管110具有耐腐蚀性，能够使得螺旋缠绕复合地下管道10的使用寿命较长，而且基管110中沿螺旋线螺旋相邻的两侧面之间的密封部件130，使得内层管道100形成沿着轴线连续延伸的内部空间，阻隔液体渗漏，以隔绝所输送流体、微生物及气体和复合管道的其它部分接触，充分延长螺旋缠绕复合地下管道10的寿命；在内层管道100的外侧设置加强层200并且加强层200中的每一钢带210设置在卡接结构120上，能够提高第一配合部121和第二配合部122连接位置的结构强度和稳定性，使得螺旋缠绕复合地下管道10的环刚度达到SN12.5，进而能够加强螺旋缠绕复合地下管道10的结构强度和稳定性；在加强层200的外表面及内层管道100露出加强层200的外表面上浇筑混凝土310形成钢筋混凝土管作为外层管道300，该外层管道300沿轴线连续延伸，以使得外层管道300的承外压能力较强，一方面能够保护加强层200和内层管道100，进而使得螺旋缠绕复合地下管道10的整体环刚度较大，能够扩大口径范围，形成超大口径的螺旋缠绕复合地下管道10；另一方面能够提高安全性，防止水土流失和地表塌陷。另外，基管110可以在施工现场螺旋缠绕，外层管道300可以在施工现场进行浇筑形成，只需将预成型的型材运至现场并进行现场制作，能够方便运输、节省运输成本、快速施工并且施工占地面积小，能够适应大口径螺旋缠绕复合地下管道10的制作要求。

卡接结构120的具体形式具有多种，请参照图3所示，一种优选实施方式，第一配合部121包括至少一个锁扣123，第二配合部122包括至少一个锁槽124；在具体设计时，第一配合部121可以仅具有一个锁扣123，相对应地，第二配合部122也仅具有一个锁槽124，以便于卡接配合；第一配合部121可以具有多个锁扣123，多个锁扣123连接为一体，相对应地，第二配合部122具有多个锁槽124，多个锁槽124连接为一体，例如，第一配合部121具有两个锁扣123，第二配合部122具有两个锁槽124，通过设置多个锁扣123和多个锁槽124，以提高卡接结构120的连接强度。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定第一配合部121仅为锁扣123，第二配合部122仅为锁槽124，使得基管110上沿螺旋线的一侧仅具有卡接结构120中的一种结构形式，另一侧仅具有卡接结构120中的另一种结构形式，一方面能够方便第一配合部121和第二配合部122在基管110上的设置，另一方面还能够便于第一配合部121和第二配合部122的卡接配合。

卡接结构120的具体形式具有多种，请参照图3所示，一种优选实施方式，第一配合部121和第二配合部122分别包括至少一个锁扣123和至少一个锁槽124，并且第一配合部121的锁扣123和第二配合部122的锁槽124相对应设置；在具体设计时，第一配合部121的锁扣123和第二配合部122的锁槽124相对应，第一配合部121的锁槽124和第二配合部122的锁扣123相对应，第一配合部121可以仅具有一个锁扣123和一个锁槽124，这一个锁扣123和一个锁槽124连接为一体，相对应地，第二配合部122也仅具有一个锁扣123和一个锁槽124，这一个锁扣123和一个锁槽124连接为一体，通过限定第一配合部121和第二配合部122分别包括一个锁扣123和一个锁槽124，以便于卡接配合；第一配合部121可以具有多个锁扣123和多个锁槽124，多个锁扣123和多个锁槽124连接为一体，相对应地，第二配合部122具有多个锁扣123和多个锁槽124，多个锁扣123和多个锁槽124连接为一体，例如，第一配合部121具有两个锁扣123和两个锁槽124，第二配合部122具有两个锁扣123和两个锁槽124；通过设置多个锁扣123和多个锁槽124，以提高卡接结构120的连接强度。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定第一配合部121和第二配合部122分别包括至少一个锁扣123和至少一个锁槽124，使得基管110上沿螺旋线的两侧均具有卡接结构120中的两种结构形式，以使得基管110上沿螺旋线的每一侧的卡接结构120形式较为复杂，能够使得连接强度较高，提高基管110的稳定性。在具体设计时，卡接结构120可以为上述锁扣123和锁槽124，还可以为其它能够满足要求的结构形式，例如插销和插槽，基管110上沿螺旋线的两侧布置有多个条状的插销和条状的插槽。

锁扣123和锁槽124的结构形式具有多种，请参照图3所示，具体地，锁扣123沿螺旋线方向的截面展开形状为箭头状结构，锁槽124沿螺旋线方向的截面展开形状为箭头槽状结构，并且锁槽124远离锁扣123的一侧形成有筋板125。在具体设计时，锁扣123和锁槽124的结构形式并不局限于上述结构形式，还可以为其它能够满足要求的结构形式。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定锁扣123沿螺旋线方向的截面展开形状为箭头状结构，锁槽124沿螺旋线方向的截面展开形状为箭头槽状结构，可以直接将箭头槽状结构层沿基管110的延伸方向从一侧扣合在箭头状结构上；或是，可以直接将箭头状结构沿基管110的延伸方向从一侧插入到箭头槽状结构内，以较为方便地实现锁扣123和锁槽124的卡接配合；通过在锁槽124远离锁扣123的一侧形成有筋板125，从而提高锁槽124的结构强度。在具体设计时，锁扣123包括条状的第一扣体1231和三角柱状的第二扣体1232，第一扣体1231沿基管110的径向方向向外延伸，第二扣体1232与第一扣体1231相连接，并且第二扣体1232的尖端远离第一扣体1231，第一扣体1231和第二扣体1232沿螺旋线方向的截面展开形状为箭头状结构；第一扣体1231和第二扣体1232可以一体成型，当然，第一扣体1231和第二扣体1232的连接方式并不局限于此，还可以为其它能够满足要求的方式。相对应地，锁槽124包括条状的第一槽体1241和三角槽状的第二槽体1242，第一槽体1241沿基管110的径向方向向外延伸，第二槽体1242与第一槽体1241相连通，并且第二槽体1242的尖端远离第一槽体1241，第一槽体1241和第二槽体1242沿螺旋线方向的截面展开形状为箭头槽状结构；第二槽体1242的尖端远离第一槽体1241的一侧形成有筋板125，该筋板125可以为条状或是锥形，第一槽体1241、第二槽体1242以及筋板125可以一次成型，当然，第一槽体1241、第二槽体1242以及筋板125的形成方式并不局限于此，还可以为其它能够满足要求的方式。

为了提高内层管道100的密封性，请参照图3所示，更具体地，密封部件130包括密封件131，锁槽124靠近锁扣123端部的一侧形成有密封槽126，密封槽126内填充有密封件131，密封件131抵接在密封槽126和锁扣123相对的表面内。在具体设计时，密封件131可以为密封条，该密封条可以胶结在密封槽126内，当然，密封件131的结构以及设置方式并不局限于此，还可以为其它能够满足要求的形式。密封部件130还包括热熔胶132，热熔胶132设置在锁槽124和基管110相对的表面上，以密封锁槽124和基管110。在具体设计时，热熔胶132可以设置在两个锁扣123之间的基管110上，热熔胶132还可以分别设置在两个锁扣123之间的基管110上以及远离基管侧边的锁扣123远离基管侧边的一侧，而为了避免热熔胶受压后溢出，锁扣123可以具有远离基管110的凹槽或是锯齿状结构，以提高粘合度。密封部件130并不局限于上述热熔胶132，还可以为其它具有粘合密封效果的胶结剂。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过在锁槽124靠近锁扣123端部的一侧形成密封槽126，并在密封槽126内填充密封件131，同时限定在锁槽124和锁扣123卡接时密封件131抵接在密封槽126和锁扣123相对的表面内，以对螺旋缠绕的内层管道100进行密封设置，提高内层管道100的密封性。在具体设计时，密封件131并不局限于设置在上述密封槽126内，还可与在基管110沿螺旋线的两侧面中的其一开槽并设置密封圈，也可以在在基管110沿螺旋线的两侧面中的其二均开槽并均设置密封圈，也可以在基管110沿螺旋线的两侧面中的其一胶结密封垫，也可以在在基管110沿螺旋线的两侧面中的其二均胶结密封垫，在完成上述密封件131的设置后在基管110形成螺旋缠绕的形状时直接进行密封，当然，内层管道100的密封部件和设置方式并不局限于此，还可以为其它能够满足要求的形式。

内层管道100的结构具有多种，一种优选实施方式，基管110由带状UPVC型材螺旋缠绕形成，第一配合部121和第二配合部122设置在带状UPVC型材上，并且第一配合部121和第二配合部122分别位于沿带状UPVC型材沿其的宽度方向的两侧，并且靠近带状UPVC型材的边缘；第一配合部121和第二配合部122位于带状UPVC型材的同一表面上，第一配合部121和第二配合部122沿着垂直于带状UPVC型材的方向延伸出这一表面。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定基管110由带状UPVC型材螺旋缠绕形成，以能够较为方便快捷地形成螺旋缠绕的基管110；通过限定第一配合部121和第二配合部122沿带状UPVC型材的宽度方向设置在带状UPVC型材的两侧，并且第一配合部121和第二配合部122沿着垂直于带状UPVC型材的方向延伸出带状UPVC型材的同一表面，以使得基管110沿着螺旋线延伸时，第一配合部121和第二配合部122能够相互靠近并进行卡接配合。在具体设计时，第一配合部121和第二配合部122与带状UPVC型材一体成型，例如，第一配合部121和第二配合部122与带状UPVC型材通过注塑工艺一体成型，第一配合部121和第二配合部122与带状UPVC型材还可以通过一整块UPVC型材冲压形成；当然，第一配合部121和第二配合部122与带状UPVC型材的连接方式并不局限于此，还可以为其它能够满足要求的方式。为了便于卡接配合，带状UPVC型材的边缘设置有配合结构，该配合结构包括带状UPVC型材一侧边缘的第一楔形面，该配合结构还包括带状UPVC型材另一侧边缘的第二楔形面，第一楔形面和第二楔形面相配合，使得卡接配合较为方便快捷。

卡接结构120的结构形式具有多种，具体地，卡接结构120的数目为一组，第一配合部121和第二配合部122分别沿螺旋线延伸。在具体设计时，带状UPVC型材上设置沿其长度方向延伸的第一配合部121和第二配合部122，并且第一配合部121和第二配合部122的长度等于或是略大于或是略小于带状UPVC型材的长度，在带状UPVC型材螺旋缠绕形成基管110后，第一配合部121和第二配合部122分别沿螺旋线延伸。在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定卡接结构120的数目为一组，卡接结构120中第一配合部121和第二配合部122分别为沿螺旋线延伸的长条形结构，以通过一次卡接操作，能够较为方便快捷地实现整个基管110的固定。

卡接结构120的结构形式具有多种，具体地，卡接结构120的数目为多组，多组卡接结构120沿螺旋线排布在基管110上，并且每一卡接结构120位于延伸方向相反且相邻的任意两部分基管110上。在具体设计时，带状UPVC型材上设置有多个第一配合部121和多个第二配合部122，多个第一配合部121和多个第二配合部122沿带状UPVC型材的长度方向延伸，在带状UPVC型材螺旋缠绕形成基管110后，这些第一配合部121和第二配合部122分别沿螺旋线排布，第一配合部121和第二配合部122位于基管110两侧，并且分别位于延伸方向相反且相邻的两部分基管110上，第一配合部121和第二配合部122之间相锁扣配合，以使得延伸方向相反且相邻的两部分基管110相对固定。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过在延伸方向相反且相邻的任意两部分基管110上设置第一配合部121和第二配合部122，第一配合部121和第二配合部122相锁扣配合形成卡接结构120，在基管110上沿螺旋线设置多组卡接结构120进行基管110的固定，以使得内层管道100的结构强度较高、稳定性较好。在具体设计时，卡接结构120的数目为多组，例如，50组、100组、150组、200组等，卡接结构120的具体数目可以根据基管110的实际情况进行确定，例如，在基管110较长时，可以适当增加卡接结构120的数目。多组卡接结构120设置在基管110上，并且多组卡接结构120沿螺旋线排布，基管110的周向方向上可以对称有卡接结构120，基管110的周向方向上还可以均匀布置多个卡接结构120，每一卡接结构120位于延伸方向相反且相邻的任意两部分基管110上，在排布时，多组卡接结构120可以沿螺旋线均匀排布，多个卡接结构120还可以在一些区域适当增多以加强连接强度，例如，在弯折区域可以增多卡接结构120。多组卡接结构120在基管110沿螺旋线方向均匀布置，基管110沿螺旋线方向延伸的两侧面除了基管110的端部以外相邻的任意两部分基管110上均可以设置有一组或是多组卡接结构120，例如，相邻的任意两部分基管110上可以设置两组卡接结构120，相邻的任意两部分基管110上还可以设置四组卡接结构120。当然，多组卡接结构120在基管110上的设置方式并不局限于此，还可以为能够满足要求的其它结构形式。

为了提高内层管道100的结构强度，请参照图3所示，一种优选实施方式，基管110的外表面具有至少一个加强筋127，加强筋127沿螺旋线环绕基管110设置，在具体设计时，加强筋127的数目可以为一个、两个、三个或是三个以上，加强筋127的具体数目可以根据螺旋缠绕复合地下管道10的实际情况进行确定，带状UPVC型材上设置沿其长度方向延伸的加强筋127，并且加强筋127的长度等于或是略小于带状UPVC型材的长度，在带状UPVC型材螺旋缠绕形成基管110后，加强筋127沿螺旋线延伸。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过在基管110的外表面设置加强筋127，并且限定加强筋127沿螺旋线环绕基管110设置，以提高基管110的支撑强度，从而使得内层管道100的结构强度较高，提高整个螺旋缠绕复合地下管道10的结构稳定性。在具体设计时，加强筋127和基管110可以一体成型，例如，加强筋127和带状UPVC型材通过注塑工艺一体成型，加强筋127和带状UPVC型材还可以通过一整块UPVC型材冲压形成。当然，加强筋127和基管110的连接方式并不局限于此，还可以为其它能够满足要求的方式。

钢带210的结构形式具有多种，请参照图3所示，具体地，加强筋127沿螺旋线方向的截面展开形状为T字型结构，钢带210沿螺旋线方向的截面展开形状为W字型结构，钢带210罩设在卡接结构120上，并且钢带210的两端分别抵接在靠近卡接结构120的两部分加强筋127上。在具体设计时，带状UPVC型材上设置沿其长度方向延伸的加强筋127，该加强筋127在沿带状UPVC型材的长度方向的截面形状为T字型结构，在带状UPVC型材螺旋缠绕形成基管110后，加强筋127沿螺旋线延伸，第一配合部121和第二配合部122相锁扣配合，然后将钢带210罩设在卡接结构120上，在卡接结构120为沿螺旋线延伸的条状结构时，钢带210可以为一个沿螺旋线延伸的螺旋状结构，钢带210还可以时多个由螺旋线延伸的螺旋状单体组成。在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定加强筋127和钢带210沿螺旋线方向的截面展开形状，同时限定钢带210罩设在卡接结构120上，钢带210的两端分别抵接在靠近卡接结构120的两部分加强筋127上，以使得保护卡接结构120，从而使得内层管道100的结构强度较高，提高整个螺旋缠绕复合地下管道10的结构稳定性。

钢带210的结构形式具有多种，具体地，加强筋127沿螺旋线方向的截面展开形状为一字型结构，钢带210沿基管110径向方向的截面形状为几字型结构，钢带210覆盖至少一个卡接结构120以及靠近卡接结构120的至少一部分加强筋127。在具体设计时，带状UPVC型材上设置沿其长度方向延伸的加强筋127，该加强筋127在沿带状UPVC型材的长度方向的截面形状为一字型结构，在带状UPVC型材螺旋缠绕形成基管110后，加强筋127沿螺旋线延伸，第一配合部121和第二配合部122相锁扣配合，然后将钢带210罩设在卡接结构120上，在卡接结构120为沿螺旋线延伸的条状结构时，钢带210可以为一个沿螺旋线延伸的螺旋状结构，钢带210还可以时多个由螺旋线延伸的螺旋状单体组成。在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过限定加强筋127和钢带210沿螺旋线方向的截面展开形状，同时限定钢带210覆盖至少一个卡接结构120以及靠近卡接结构120的至少一部分加强筋127，以使得同时保护多个卡接结构120，从而使得内层管道100的结构强度更高，提高整个螺旋缠绕复合地下管道10的结构稳定性。

螺旋缠绕复合地下管道10的形状具有多种，一种优选实施方式，内层管道100可以为圆筒状结构，以使得内径较大，排水量较大，提高螺旋缠绕复合地下管道10的排水能力，并且内层管道100的内壁光滑、阻力小，可以在缩径情况下也不影响流量；外层管道300可以为方筒状结构，以提高外层管道300的混凝土310量，提高外层管道300的承压能力，进而使得螺旋缠绕复合地下管道10更好地保护内层管道100和防止水土流失。在具体设计时，内层管道100可以为圆形结构，外层管道300可以为正方形结构，具有平面状的底面、顶板以及两个侧面。内层管道100和外层管道300的形状并不局限于此，还可以为其它形状。在一实施例中，通过将内层管道100的基管110设置厚度为2.7mm，基管110上设置两道加强筋127，在卡接结构120上设置厚度2.4mm的304不锈钢带210，外层管道300采用C30混凝土310，外层管道300的外轮廓为正八边形，最薄处壁厚为334mm，此时，螺旋缠绕复合地下管道10的口径可以达到4000mm。上述螺旋缠绕复合地下管道10可以选择在作业坑道内复合成型：将预制的内层管道100放入坑道中，内层管道100底部使用垫块将垫高，安装加强层200，浇筑混凝土310形成一个完整的螺旋缠绕复合地下管道10。

请参照图4至图9所示，本发明图示的第二实施方式中揭示了另一种螺旋缠绕复合地下管道10，其中所述第二实施方式中螺旋缠绕复合地下管道10与所述第一实施方式中螺旋缠绕复合地下管道10中相同的标号代表相同或者相应的技术特征，相同标号所代表的元件不再赘述。

本发明第二实施方式中的螺旋缠绕复合地下管道10能够应用在给排水系统、农田水利灌溉、矿山及化工排水等地下管网中。本发明第二实施方式中的螺旋缠绕复合地下管道10包括内层管道100、加强层200、破损管道400以及浇筑层。其中所述内层管道100设置在所述破损管道400内；所述螺旋缠绕复合地下管道10包括位于所述内层管道100和所述破损管道400之间的环形空间。在本发明图示的实施方式中，所述浇筑层为水泥层500，所述水泥层500浇筑于所述环形空间中且与所述内层管道100和所述破损管道400相复合，以实现对破损管道400的修复。本发明第二实施方式中的螺旋缠绕复合地下管道10还可以用于将非污水管道改造升级为污水管道，例如原有的内层管道100位雨水管网。

请参照图5所示，破损管道400沿所述轴线连续延伸，破损管道400可以为现有球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管、钢筋混凝土管、PVC螺旋缠绕管等中的一种。将内层管道100放置在破损管道400内后，水泥层500浇筑于加强层200的外表面、内层管道100露出加强层200的外表面以及破损管道400的内表面之间，用于保护加强层200和内层管道100，并且能够在内层管道100泄露时防止液体渗漏；在具体设计时，水泥层500可以由快硬硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等中的一种或多种构成，当然，水泥层500的材质并不局限于上述形式，还可以为其它能够满足要求的形式。

在本发明第二实施方式中的螺旋缠绕复合地下管道10中，基管110沿螺旋线螺旋缠绕延伸，并且通过在基管110两侧设置第一配合部121和第二配合部122。第一配合部121和第二配合部122相卡接配合形成卡接结构120，在基管110上通过卡接结构120方便快速地进行基管110的固定，以使得内层管道100的结构强度较高、稳定性较好，并且由于基管110具有耐腐蚀性，能够使得螺旋缠绕复合地下管道10的使用寿命较长，而且基管110中沿螺旋线螺旋相邻的两侧面之间的密封结构130，使得内层管道100形成沿着轴线连续延伸的密封空间，阻隔液体渗漏，以隔绝所输送流体、微生物及气体和复合管道的其它部分接触，充分延长螺旋缠绕复合地下管道10的寿命；在内层管道100的外侧设置加强层200并且加强层200中的每一支撑带(例如钢带210)设置在卡接结构120上，能够提高第一配合部121和第二配合部122连接位置的结构强度和稳定性，使得螺旋缠绕复合地下管道10的环刚度达到SN12.5，进而能够加强螺旋缠绕复合地下管道10的结构强度和稳定性；将连接在一起的内层管道100和加强层200放入到破损管道400内，然后在内层管道100和破损管道400之间浇筑水泥，该水泥填充在加强层200的外表面、内层管道100露出加强层200的外表面以及破损管道400的内表面之间，以将内层管道100和破损管道400连接为一体形成一个新的复合结构。该新的复合结构为修复后的管道，破损管道400的修复施工过程只需要在原有破损管道400检查井中进行，相比目前所有的管道修复技术中，能够真正意义上实现了非开挖，这一修复后的管道由于水泥层500的存在能够使得承外压能力较强，一方面能够保护加强层200和内层管道100，进而使得螺旋缠绕复合地下管道10的整体环刚度较大，能够扩大口径范围，形成超大口径的螺旋缠绕复合地下管道10；另一方面能够提高安全性，水泥层500的存在还可以在复合结构10泄漏时防止水土流失和地表塌陷，以及地基下沉造成的管道变形、破裂和位移。在全面保障管道正常运行的基础上，保证管道沿线的土壤结构稳定和地表道路、建筑等的安全。另外，基管110可以在施工现场螺旋缠绕，只需预成型的型材运至现场，能够方便运输、节省运输成本、快速施工并且施工占地面积小，并且能够修复适用于各种口径形状和口径大小的破损管道400。

请参照图4至图8所示，一种优选实施方式中，破损管道400沿着轴线连续延伸，破损管道400沿垂直于轴线的方向的截面形状可以为圆形、蛋形、方形、三角形等形状的一种。当然，破损管道400沿垂直于轴线的方向的截面形状并不局限于此，还可以为其它形状。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，由于破损管道400的修复施工过程只需要在原有破损管道400检查井中进行，将连接在一起的内层管道100和加强层200放入到破损管道400内，然后在内层管道100和破损管道400之间浇筑水泥，该水泥填充在加强层200的外表面、内层管道100露出加强层200的外表面以及破损管道400的内表面之间，以将内层管道100和破损管道400连接为一体形成一个新的复合结构，对于不同口径大小和形状的破损管道400，只需要对应调整内层管道100的口径和形状，以形成与破损管道400口径大小和形状相对于的内层管道100就能够实现截面为圆形、蛋形、方形、三角形等形状的破损管道400的修复，拓宽了上述螺旋缠绕复合地下管道10的使用范围，相对现有修复技术一般仅适用于圆形管道，能够适用于各种口径大小和形状的破损管道400的修复，并且上述破损管道400的修复能够带水施工，使得施工条件限制较少。

为了进一步提高螺旋缠绕复合地下管道10的结构强度，一种优选实施方式中，破损管道400具有破损开口，部分水泥层500浇筑于破损开口内。

在上述螺旋缠绕复合地下管道10中，通过在破损管道400的破损开口内填充水泥，以能够进一步提高螺旋缠绕复合地下管道10的结构强度，并且能够进一步防止泄漏情况的发生。在具体设计时，破损管道400的破损开口可以开口于破损管道400的内表面，并且没有完全贯穿破损管道400的厚度，此时，水泥的浇筑可以从破损管道400的两端进行；破损管道400的破损开口还完全贯穿破损管道400的厚度，此时，水泥的浇筑可以从破损管道400的破损开口注入。

卡接结构120的具体形式具有多种，请参照图9所示，本发明对此不再赘述。

内层管道100的形状具有多种，一种优选实施方式，内层管道100可以为圆筒状结构，以使得内径较大，排水量较大，提高螺旋缠绕复合地下管道10的排水能力，并且内层管道100的内壁光滑、阻力小，可以在缩径情况下也不影响流量。在具体设计时，内层管道100的形状并不局限于此，还可以为其它形状。在一种实施例中，通过将内层管道100的UPVC基管110设置厚度为2.7mm，此时，UPVC基材的厚度为2.7mm，UPVC基管110上设置两道加强筋127，在卡接结构120上设置厚度2.4mm的304不锈钢带210，将缠绕机和UPVC基材放入到破损管道400的检查井内，此时，底面上的修复设备仅包括UPVC基材的滚筒和修复工具，所占用的空间较小，在检查井内缠绕机在每次缠绕时将UPVC基材的边缘压紧并通过卡接结构120锁定在一起，同时设置密封结构130和加强层200，以确保水不会泄露，在一卷UPVC基材完全缠绕后将另一卷UPVC基材的端部通过焊接装置连接到现有UPVC基材上，直至将整个破损管道400的长度上均形成UPVC基管110，接着浇筑水泥形成水泥层500，形成一个完整的螺旋缠绕复合地下管道10。

以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本发明的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，包括：

内层管道(100)，所述内层管道(100)包括基管(110)、密封部件(130)以及至少一组卡接结构(120)，所述基管(110)沿螺旋线螺旋缠绕地延伸，所述密封部件(130)设置于所述基管(110)沿所述螺旋线螺旋相邻的两侧面之间以使得所述内层管道(100)形成沿着轴线连续延伸的内部空间，所述卡接结构(120)包括设置于所述基管(110)沿所述螺旋线螺旋相邻的两侧且相锁扣的第一配合部(121)和第二配合部(122)；

所述第一配合部(121)包括至少一个锁扣(123)，所述第二配合部(122)包括至少一个锁槽(124)，所述锁扣(123)与所述锁槽(124)相锁扣，

所述锁扣(123)沿所述螺旋线方向的截面展开形状为箭头状结构，所述锁槽(124)沿所述螺旋线方向的截面展开形状为箭头槽状结构；

加强层(200)，所述加强层(200)包括至少一个支撑带，所述支撑带至少部分覆盖所述卡接结构(120)；以及

浇筑层，所述浇筑层沿所述轴线连续延伸，所述浇筑层复合在所述加强层(200)的外表面以及所述内层管道(100)露出所述加强层(200)的外表面上。

2.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述第一配合部(121)和所述第二配合部(122)分别包括至少一个锁扣(123)和至少一个锁槽(124)，所述第一配合部(121)的所述锁扣(123)与所述第二配合部(122)的所述锁槽(124)相对应设置，所述锁扣(123)与所述锁槽(124)相锁扣。

3.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述锁槽(124)远离所述锁扣(123)的一侧形成有筋板(125)。

4.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述密封部件(130)包括密封件(131)和热熔胶(132)，所述锁槽(124)靠近所述锁扣(123)的一侧形成有密封槽(126)，所述密封槽(126)内填充有所述密封件(131)，所述密封件(131)抵接在所述密封槽(126)与所述锁扣(123)相对的表面上，所述热熔胶(132)设置在所述锁槽(124)和所述基管(110)相对的表面上。

5.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述基管(110)由带状UPVC型材螺旋缠绕形成；所述第一配合部(121)和所述第二配合部(122)沿所述带状UPVC型材的宽度方向设置在所述带状UPVC型材的两侧，且沿着垂直于所述带状UPVC型材的方向延伸出所述带状UPVC型材的同一表面。

6.如权利要求5所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述卡接结构(120)的数目为一组，所述第一配合部(121)和所述第二配合部(122)分别沿所述螺旋线延伸。

7.如权利要求5所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述卡接结构(120)的数目为多组，多组的所述卡接结构(120)沿所述螺旋线排布在所述基管(110)上。

8.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述基管(110)的外表面包括至少一个加强筋(127)，所述加强筋(127)沿所述螺旋线环绕所述基管(110)。

9.如权利要求8所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述加强筋(127)沿所述螺旋线方向的截面展开形状为T字型结构，所述支撑带沿所述螺旋线方向的截面展开形状为W字型结构，所述支撑带罩设在所述卡接结构(120)上，且两端分别抵接在靠近所述卡接结构(120)的两部分所述加强筋(127)上。

10.如权利要求8所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述加强筋(127)沿所述螺旋线方向的截面展开形状为一字型结构，所述支撑带沿所述螺旋线方向的截面展开形状为几字型结构，所述支撑带覆盖至少一个所述卡接结构(120)以及靠近所述卡接结构(120)的至少一部分所述加强筋(127)。

11.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述内层管道(100)为圆筒状结构。

12.如权利要求1所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述支撑带为钢带(210)。

13.如权利要求1至12项中任意一项所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述浇筑层为外层管道(300)，且所述外层管道(300)为钢筋混凝土管。

14.如权利要求13所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述外层管道(300)为方筒状结构。

15.如权利要求1至12项中任意一项所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述浇筑层为水泥层(500)。

16.如权利要求15所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述螺旋缠绕复合地下管道(10)还包括破损管道(400)，所述内层管道(100)设置在所述破损管道(400)内，所述螺旋缠绕复合地下管道(10)包括位于所述内层管道(100)和所述破损管道(400)之间的环形空间，所述水泥层(500)浇筑于所述环形空间中且与所述内层管道(100)和所述破损管道(400)相复合。

17.如权利要求16所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述破损管道(400)沿着所述轴线连续延伸，所述破损管道(400)沿垂直于所述轴线的方向的截面形状为圆形、蛋形、方形、三角形中的至少一种。

18.如权利要求16所述的螺旋缠绕复合地下管道(10)，其特征在于，所述破损管道(400)具有破损开口，部分所述水泥层(500)浇筑于所述破损开口内。