专利名称：埋地双平壁钢塑缠绕排水管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种埋地排水管，特别是一种埋地双平壁钢塑缠绕排水管。
背景技术：
埋地排水管是构建人类文明、保护生存环境、维持可持续发展的基础。联合国给了可持续发展一个明确的定义“发展要在满足这一代人需要的同时保证后代能满足他们的需要。发展要不危害地球上的自然资源，或者使用可再生能源如风能或太阳能”。在上一次地球会议给出另一个准确定义“可持续发展要求环境健康，经济繁荣和社会公平”。现在世界有相当部分的人口缺乏安全饮用水或基本的卫生条件。据统计全世界约有11亿人口没有足够的饮用水供应，26亿人口没有基本的卫生设施。就全世界而言，以上有90%处于亚洲和非洲，就人口而言一半处于印度和中国。中国问题同样严重，由于80年代前缺乏可持续发展的战略眼光，大部分江、湖、 河、海被部分或全部污染，巢湖、太湖、滇池被兰藻污染严重，淮河水质常年从三类水下降为四类、五类。作为城市的发展，将有2/3的人口从农村转移到城市，而城市的污水处理水平还不足45%，城市污水处理的管网建设远远不够，城市的排水管网的建设，城市“共同沟”的建设连一小半还未建设起来。由于许多地方实行的是“先建设，后治理(污染)的错误方针，许多小城镇和广大农村也大量被污染，环境被破坏，中国人口的生存条件受到极大地危害。在中国要建没污水处理管网，要建设城市和农村的排水管网，要建设雨水、污水分流管网，关键要有好的埋地排水管。埋地排水管的发展包括作为第一代的刚性管和作为第二代的柔性管两个阶段。刚性管，也就是传统管材；柔性管，基本上就是塑料管材。世界上首先发展起来的排水管网，是传统的混凝土管，金属管和陶土管这些管子称为刚性管。在欧州已有50年历史，在中国解放以后各大、中、小城市中首先使用的还是传统的刚性管——混凝土管，至今还在大量的使用，如北京市约有500家水泥管厂，天津市约也有500家水泥管厂，尽管建设部已明文取消Φ500以下的平口混凝土管，各地从设计到施工还在使用混凝土管。从八十年代开始，世界上从欧州到北美、日本掀起一股塑料管道热。人们大量使用各种塑料做的供水、排水管如PVC、PP、PE、ABS管。刚性管是第一代管，比起第二代管柔性管存在以下缺陷使用寿命短、耐腐蚀性差，不能和土壤形成“管土共同作用”，由于和土壤不能形成管土共同作用，接口处常因土壤的不均勻沉降而造成错位，因而造成接口处的大量泄漏。由于刚性管存在大量的质量问题， 故由刚性管组成的排水管网，就存在大量的断裂、堵塞、接口泄漏等问题，并造成城市排水不畅，下大雨地面积水，严重影响交通安全和人民生活。因此，必须使用柔性管来取代水泥管。柔性管，也就是塑料管，与刚性管比较起来有六大优点(1)在强度和刚性方面从表面上看塑料管不及水泥管，特别是钢筋混凝土管，但是从使用后的结果分析来看，塑料管是属于柔性管，在正确的设计和铺设施工下，塑料管是和周围的土壤(压实后)共同承受负载的，即所谓的“管土共同作用”，因此，塑料管只要保证有适当的刚度，当铺设质量有保证，不需要太大的强度和刚性就可满足长期使用的要求。(2)在水力特性方面，由于塑料管的管内壁光滑，阻力小、水流通大。故在同一口径下，塑料管的水流量要比混凝土管大。一般设计时考虑塑料管的水流量要比混凝土管小一号，这对于材料是节省了。(3)在密封性方面混凝土管由于是刚性管，其和土壤不能形成“管土共同作用”， 遇到非均勻沉降时，混凝土管的接头就会发生“接头错位”，引起混凝土管的泄漏，据调查和统计，在城市污水管网中混凝土管的泄漏量高达30%，这就说明混凝土管的泄漏造成的环境污染是混凝土管的主要缺陷。而塑料埋地管采用合格的连接方式如承插式、法兰连接，热收缩带连接，因此可以保证泄漏量小于1%。(4)在使用寿命和耐腐蚀方面，塑料管的优点更为突出。混凝土管的设计寿命是 15年，而塑料管的寿命是50年，现在正在开发使用寿命达到100年的塑料管。混凝土管不耐腐蚀，特别对盐碱腐蚀更为害怕。例如天津新区开始建设时选用混凝土管，埋下才三至五年，混凝土管就变成砂子，没有了，只好重新埋设塑料管。(5)在铺设施工方面由于塑料管的质量轻，长度大，又是柔性管，它们的优越性更大，塑料管对管沟的要求低，连接方便快速，施工快，施工费用小，尤其在恶劣自然条件下和城市施工都深受操作人员的欢迎，优点更突出。(6)在综合成本上，在综合经济方面，塑料管的优势正被越来越多的设计单位、施工单位和业主单位等所认识。塑料管的单价比混凝土管略高，但是总的工程造价却不比混凝土管高。天津市政工程设计院从1992年起对PVC管、1998年起对PE双壁波纹管应用于埋地排水管进行了系统的研究，他们的结论是“PE双壁波纹管的工程造价可与平口混凝土管造价相当，比承插口混凝土管造价低于30%。总的来看，使用塑料管，施工周期大大缩短， 经济效益显著”。2006年在美国召开的第13届国际塑料管道会议上共有120篇报告，其中， 欧州塑料管材管件协会T印pfa和欧州塑料制造商协会Plas "cs Europe发起了一项综合性的研究，即调查使用年限超过30年排水管道质量情况的定量数据，题为“可持续性市政管道排水系统中塑料管道的应用性能”，主要是评价哪种管道性能最好，能满足可持续发展要求。调查总长度为1800公里的刚性管(混凝土管、陶土管)和塑料柔性管在德国、荷兰和瑞典使用的情况，调查使用闭路电视监控录象资料，调查结果表明(1)管道损坏界定为八类侵入连接、损坏连接、裂缝断裂、变形、表面损伤、接头错位、渗入。(2)损坏比率A、在德国观察到的每公里数为刚性50. 2%，柔性8. 3% ；B、在德国(荷兰、瑞典类似)有损坏管段的比率为刚性33%，柔性11% ；C、在德国观察到与泄漏有关的四种情况(损坏连接，裂缝/断裂、接头错位以及渗入)下的每公里总损坏数为刚性41.2%，柔性6. 1%。调查结论(1)使用柔性管的表现优于刚性管；(2)埋地管道需要柔性(可以产生管土共同作用)；C3)柔性管系统的管件保证较可靠的连接；(4)柔性管道系统的铺设减少对环境的危害；(5)柔性排水管道是可靠的，长期使用的选择。单一材料的缺陷。在新型给、排水塑料管材的推广中，人们宣传塑料管材的好处较多，当然在当时是必要的。但是我们必须清醒地认识到与金属管材相比，纯塑料管材由于材料本身性能的局限。(1)刚性不足，强度低；以下为几种常见管材与钢材弹性模量，抗拉屈服强度的对比
材料弹性模量(MPa)抗拉屈服强度(MPa)钢材210000350PP-R80022PE-X60020UPVC300045可以看出，与钢材相比，纯塑料材料的刚性和强度是有相当差距的。接下来是钢塑复合排水管。由于纯塑料埋地排水管在使用中，暴露出各种缺陷，例如随着口径变大，达到 Φ800mm以上时，环向的刚度不够，并有制造生产困难和性价比低等问题的出现，人们不再满足单一材料的管材，而是把目光投向两种材料的复合管材。在众多的复合管材中，钢塑料复合管材是主要产品，有两类产品引起人们的关注，一种是钢丝增强给水管，另一种是钢带增强排水管。钢带增强排水管是目前国际、国内研究开发的重点。目前在国内排水管市场上一共有四种钢塑排水管。其中两种由国外引进，两种为国内研制。第一种钢塑复合缠绕管道，此种管道从澳大利亚引进，由挤出成型的聚乙烯肋壁板材与作为外壁的异型钢肋，经缠绕成型工艺制成的管道，异型钢肋与肋壁板材之间采用插入式嵌接联结，并在嵌结过程中熔融焊接成一体。该种管道的结构特征是内壁光滑、平整，外壁为螺旋缠绕的异型钢肋。第二种钢带增强聚乙烯PE螺旋波纹管道，此种管道是以高密度聚乙烯树脂为主要原料，用波形钢带作为主要支撑结构，采用缠绕成型工艺制成的管道。该种管道的结构特征是内壁光滑、平整，外壁为包覆有塑料的增强钢带中空波纹肋。第三种聚乙烯塑钢缠绕排水管道，此种管道由国内研制，由挤出成型的聚乙烯肋壁板材经缠绕成型工艺制成的管道。聚乙烯肋片中包覆有增强钢带。该种管道的结构特征是内壁光滑、平整，外壁为包覆有增强钢带的聚乙烯螺旋肋。第四种，埋地双平壁钢塑复合缠绕排水管道，此种管道用高密度聚乙烯PE预制成 “ 口 ”型板带，板带在管道成型机上缠绕并熔接成管道，同时将带钢轧成的异型钢带嵌入两板带之间的“槽”中，在钢带上包覆PE成为管道外壁。该种管道的结构特征是管道内外壁光滑、平整。用高密度聚乙烯板带缠绕而成，在钢带外包覆聚乙烯。[0036]以上四种钢塑排水管各有优缺点，其中埋地双平壁钢塑复合缠绕排水管道的优点较明显以下为埋地双平壁钢塑缠绕排水管的主要优点(1)由于钢带增强设计，在高密度聚乙烯HDPE板带缠绕成型的两边槽内，且钢带被轧机加工成工字钢形“W”，和板带凸出的拱形，共同形成同一管壁外平面，而由钢带承受外压力，因而环刚度较高。(2) HDPE板带构成双平壁的钢塑排水管的内壁和外壁，因而发挥塑料的柔软性，属柔性管，能在铺设质量中等以上时，能产生“管土共同作用”保证各种负载。管壁性能均勻一致，没有薄弱环节。(3)加工简单、易操作，管材整体好，板带和板带之间是使用同等的HDPE塑料，缠绕好的板带在制管机上加热熔接质量有保证，并滚压冷却后焊缝均勻牢固，当管材内壁焊接成整体后，在外壁槽内放置“W”字型钢带后，再从外面用熔融后的HDPE包覆抹平，一致性好，不渗漏。(4)耐腐蚀、寿命长，第一钢带使用经过防腐处理的镀锌钢带，第二钢带被完全包覆在外壁由成的槽内，外面再用HDPE完全包覆，任何时间钢带都不会跑到外面去接触空气，使钢带生锈、氧化。另外，钢带加工过程中既不涂胶又不涂塑，仅把它放置在大于它的 “塑料盒子里”这样就不会由钢、塑热胀系数不一致，而使钢带暴露在空气中。(5)重量轻节约运费。(6)管壁薄，成本较低。由于钢的弹性模量是塑料的200倍，而HDPE的价格是钢铁的两三倍。因此，用强度高的钢带做管道骨架，使管壁可以大幅度减薄而不影响管材的质量，在如使用SN8、Φ800管道，普通中空壁缠绕管壁厚达50mm，而双平壁钢塑排水管的壁厚仅 22mm。(7)管材易切割，专设切割机，正好切在塑料板带上，易切割。(8)承插式连接对于大口径排水管，我们使用滚塑加工方式，加工承插式平接头，不仅安全有保证，不会在接头处渗漏，而且连接安装速度快。埋地双平壁钢塑复合缠绕排水管的缺点是在激烈的市场竞争中，埋地双平壁钢塑复合缠绕排水管的生产成本还是较高。不能满足市场需求。埋地双平壁钢塑复合缠绕排水管生出大口径管材时环刚度较题高，要达到相应的环刚度，钢带的厚度要成倍的增加，不单是增加了生产成本，还对生产设备提出了更高要求，进而又增加了设备投入，推高了管材的售价，影响了市场的推广。中国专利文献号CN 201416700Y于2010年3月3日公开了一种聚乙烯塑钢缠绕排水管，它由外管和内管构成，内管穿插于外管内壁，外管的外壁设置有加强筋，加强筋内设置有钢带。这种聚乙烯塑钢缠绕排水管的结构复杂，制作成本偏高。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、环向强度高的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种埋地双平壁钢塑缠绕排水管，包括带有排水腔的排水管，其特征是排水管的下部的左侧设置有朝外横向突出的上搭接头，排水管的下部的右侧设置有朝外横向突出的下搭接头，并排设置的相邻排水管通过上搭接头和下搭接头连接在一起。所述排水管的上面压接有盖板，盖板朝下设置有二个以上突出的凸台，排水管的顶部位于相邻二个凸台之间的凹槽内。埋地双平壁钢塑缠绕排水管还包括位于相邻排水管之间的支撑架和顶板，顶板的下侧压接在支撑架上，顶板的上侧与凸台相接，支撑架压接在上搭接头和下搭接头上。所述支撑架呈倒置的几字形。所述凸台的左侧设置有内凹的第一卡槽，凸台的右侧设置有内凹的第二卡槽，排水管的顶部左侧设置有朝外突出的左接头，排水管的顶部右侧设置有朝外突出的右接头， 左接头插装在第二卡槽内，右接头插装在第一卡槽内。所述上搭接头上设置有朝下的切口 ；下搭接头上设置有朝上的切口。所述排水腔呈方形。本实用新型采用了上述的技术方案后，在不降低原有的埋地双平壁钢塑复合缠绕排水管的各种力学性能的前提下，不但保留了其优点，还有效的克服了其缺点，同规格的本产品较原有的要轻20%以上，降低了制作成本，并通过增设支撑架和顶板而极大的提高了环向的刚度。本实用新型具有结构简单合理、制作成本低、环向强度高的特点。
图1为本实用新型一实施例中的排水管的剖视结构示意图。图2为支撑架的剖视结构示意图。图3为顶板剖视结构示意图。图4为支撑架和顶板组装后的剖视结构示意图。图5为盖板的剖视结构示意图。图6为图5中的A处放大结构示意图。图7为本实用新型的使用状态结构示意图。图中1. 1为左接头，1. 2为右接头，1. 3为上搭接头，1. 4为下搭接头，2为支撑架， 3为顶板，4为盖板，4. 1凸台，4. 2为第一卡槽，4. 3为第二卡槽。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。参见图1-图7，本埋地双平壁钢塑缠绕排水管，包括带有排水腔的排水管，排水管的下部的左侧设置有朝外横向突出的上搭接头1. 3，排水管的下部的右侧设置有朝外横向突出的下搭接头1. 4，并排设置的相邻排水管通过上搭接头1. 3和下搭接头1. 4连接在一起。排水腔呈方形。上搭接头1. 3上设置有朝下的切口 ；下搭接头1. 4上设置有朝上的切口。组装时， 在上下两个切口处通过热熔连接。排水管的上面压接有盖板4，盖板4朝下设置有二个以上突出的凸台4. 1，排水管的顶部位于相邻二个凸台4. 1之间的凹槽内。埋地双平壁钢塑缠绕排水管还包括位于相邻排水管之间的支撑架2和顶板3，顶板3的下侧压接在支撑架2上，顶板3的上侧与凸台4. 1相接，支撑架2压接在上搭接头 1. 3和下搭接头1. 4上。支撑架2呈倒置的几字形。 凸台4. 1的左侧设置有内凹的第一卡槽4. 2，凸台4. 1的右侧设置有内凹的第二卡槽4. 3，排水管的顶部左侧设置有朝外突出的左接头1. 1，排水管的顶部右侧设置有朝外突出的右接头1. 2，左接头1. 1插装在第二卡槽4. 3内，右接头1. 2插装在第一卡槽4. 2内。本实用新型的生产设备包括a)HDPE板带挤出生产线，含模具；b)带钢轧钢生产线，含模具；c)带钢焊接生产线；d)制管生产线。生产时，经板带挤出生产线将板带运送车上的HDPE板带送往制管生产线，并排设置的相邻排水管通过上搭接头1. 3和下搭接头1. 4连接在一起，组成管坯；轧钢机轧好焊接成的带状的支撑架2和顶板3送入制管机上，并将其压制在两件相邻的排水管内；在制管生产线上通过胶挤出机挤出盖板4，并将其压接在上述的排水管及支撑架2和顶板3上，经外壁面胶压轮压平；最后经吹风冷却；将本产品定长切割等工序检测合格后入库。
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权利要求1.一种埋地双平壁钢塑缠绕排水管，包括带有排水腔的排水管，其特征是排水管的下部的左侧设置有朝外横向突出的上搭接头(1.3)，排水管的下部的右侧设置有朝外横向突出的下搭接头(1. 4)，并排设置的相邻排水管通过上搭接头(1. 3)和下搭接头(1. 4)连接在一起。
2.根据权利要求1所述的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，其特征是所述排水管的上面压接有盖板，盖板(4)朝下设置有二个以上突出的凸台(4. 1)，排水管的顶部位于相邻二个凸台(4. 1)之间的凹槽内。
3.根据权利要求2所述的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，其特征是还包括位于相邻排水管之间的支撑架( 和顶板(3)，顶板(3)的下侧压接在支撑架( 上，顶板(3)的上侧与凸台(4. 1)相接，支撑架( 压接在上搭接头(1. 3)和下搭接头(1. 4)上。
4.根据权利要求3所述的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，其特征是所述支撑架( 呈倒置的几字形。
5.根据权利要求2至4任一所述的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，其特征是所述凸台 (4. 1)的左侧设置有内凹的第一卡槽G.2)，凸台(4. 1)的右侧设置有内凹的第二卡槽 (4. 3)，排水管的顶部左侧设置有朝外突出的左接头(1. 1)，排水管的顶部右侧设置有朝外突出的右接头(1.2)，左接头(1.1)插装在第二卡槽G.3)内，右接头(1. 插装在第一卡槽(4. 2)内。
6.根据权利要求5所述的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，其特征是所述上搭接头(1.3) 上设置有朝下的切口 ；下搭接头(1.4)上设置有朝上的切口。
7.根据权利要求6所述的埋地双平壁钢塑缠绕排水管，其特征是所述排水腔呈方形。
专利摘要一种埋地双平壁钢塑缠绕排水管，包括带有排水腔的排水管，排水管的下部的左侧设置有朝外横向突出的上搭接头，排水管的下部的右侧设置有朝外横向突出的下搭接头，并排设置的相邻排水管通过上搭接头和下搭接头连接在一起。排水管的上面压接有盖板，盖板朝下设置有二个以上突出的凸台，排水管的顶部位于相邻二个凸台之间的凹槽内。埋地双平壁钢塑缠绕排水管还包括位于相邻排水管之间的支撑架和顶板，顶板的下侧压接在支撑架上，顶板的上侧与凸台相接，支撑架压接在上搭接头和下搭接头上。本实用新型具有结构简单合理、制作成本低、环向强度高的特点。
文档编号E03F3/04GK202284324SQ20112040893
公开日2012年6月27日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者梁启鹏 申请人:广东港丰电器有限公司