专利名称：管壁螺旋缠绕成形的塑料管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于输送流体的管道，尤其涉及一种管壁结构为螺旋缠绕成形的塑料管道。
在我国，传统的送排水管道大都采用钢筋混凝土管，这种管道制造工艺简单、制作方便、成本较低，且具有较强的抗压性能，因此一直被广泛使用。但是，这种钢筋混凝土管在使用时易发生渗漏和被腐蚀，尤其是在输送污水时易对地下水体造成二次污染；此外，管道还具有自身份量重、安装施工麻烦、管道抗震、抗冲击、抗不均匀沉降能力差、使用寿命短等缺点，因此，在许多发达国家这种钢筋混凝土管道早已被禁止生产和使用，取而代之地采用防渗漏、耐腐蚀、抗压、抗冲击等性能更好、使用寿命更长的各种轻质材料制造管道。国内现有的UPVC双壁波纹管或UPVC加肋管，就是将UPVC塑料材料一次成型制成管道，它虽然克服了钢筋混凝土管道的许多不足，但是由于生产工艺和设备的限制，在制造这些管道时，其最大口径大都只能在400毫米左右，且生产成本也较高，不能满足人们对更大口径管道的需要。目前，我们在市场上能见到并已被较广泛使用的大口径管道，这种管道是采用里布劳克香港有限公司申请的发明专利方法制造的，该发明专利的名称为管道的卷绕成形及密封所用的方法及设备，专利号为CN85105639，它公开了一种利用板带通过螺旋形卷绕的方式制成的管子，板带上有若干纵向肋条从板带基面上竖起并横向隔开，其中一肋条带有球形端头，而另一肋条带有纵向球形窝槽，当板带卷绕时，窝槽和球头形成互接对，所有肋条或部分肋条带有适当的空槽，因而使接缝和肋条在横向可作一定量的伸张，槽由舌状边条封闭。由于这种管道是通过螺旋形卷绕的方式而成形，且在这种管道的外表面上还带有竖起并横向隔开的加强肋条，该肋条能有效地提高管道的环刚度，因此，这种结构的管道不仅口径可被制得较大，最大口径可达2500毫米，而且管道还具有较好的抗压和抗冲击性能。但是，也正由于这种加强肋条的存在，使得管道的外表被许多呈螺旋状并向外凸起的加强肋条所环绕，给管道埋设施工过程中的泥土回填和夯实带来许多不利的影响。因为，这种管道在被埋设于地下的过程中，必须在管壁四周均匀地填上泥土并有效地夯实，使管道的四壁能均匀地承受来自泥土的压力和负荷，从而确保管道在泥土中不致压扁或压坏。而在实际的泥土回填和夯实施工过程中，由于这种管道的外壁极不光滑，加上回填土的流动性差，管壁四周的泥土不易被均匀地夯实，因此，容易造成管道局部受压不均，另外，管壁周围的回填土在地面负载、地下水等因素的作用下，原有的管土共同工作体系易被打破，管道横向约束力下降，横向与纵向变形同时加大，变化严重时，就会造成管道的压塌、失效等事故。考虑到回填土施工时，管道四壁不能被均匀地夯实，其原因主要是在管道的下半部泥土不易被夯实，因此，有人在埋设管道时，先在管道的底部和下半部填入流动性好的沙子，然后再对管道填土夯实，从而保证管道四周均匀受压，但这种办法尚无法从根本上解决以上问题，因在地下水的长期作用下，沙子较易流失，故仍会造成管道外壁局部虚空和受力不均；另外，这种施工方式还会增加了管道的埋设施工成本。
本实用新型的目的在于提供一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，该管内外表面均光滑平整，在埋设施工过程中，管道外壁的回填土易被均匀夯实，管道被埋设后，管壁能均匀地承受泥土压力及地面负荷，并使管道正常有效地工作。
本实用新型进一步的目的在于提供一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，该管道在具有良好抗压、抗冲击性能的同时，其加工制造也更为方便、快速。
为实现本实用新型的目的，一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，包括圆柱形的管体，及位于管体两端的管口，所述的圆柱形管体是由至少一根塑料单元管螺旋缠绕而成，单元管内至少设有一个单元孔，组成管体的所有相邻单元管之间均相互固定联接，单元孔在管体壁内均呈螺旋状。
为实现本实用新型的进一步目的，一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，还包括所述的塑料单元管内设置有至少两个单元孔，这些单元孔在单元管内均为并排排列，同时，单元管的管壁采用双层复合结构，管壁的外层为热塑性塑料，内层为热塑性或热固性塑料。
本实用新型的优点是1、该管结构简单，加工制造方便，生产成本较低；2、可采用多孔单元管制造管体，随着单元管内并排单元孔数量的增加及单元管宽度的增加，加工制造该管道的生产效率能得以成倍的增加；3、该管道具有良好的刚性和挠性，管体强度高、环刚度好，抗压、抗震、抗冲击等性能优越；4、管道埋设施工方便，使用安全可靠，管壁四周受力均匀，管道能承受较大的泥土压力和地面负载而不被压塌和失效，且使用寿命长。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述
图1为本实用新型一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管的立体图；图2为一种单层单孔正方形单元管结构的塑料管局部管壁截面图；图3为一种双层双孔正方形单元管结构的塑料管局部管壁截面图；图4为一种双层四孔正方形单元管结构的塑料管局部管壁截面图；图5为一种双层单孔三角形单元管结构的塑料管局部管壁截面图；图6为一种双层单孔圆形单元管结构的塑料管局部管壁截面图；图7为一种双层单孔六边形单元管结构的塑料管局部管壁截面图；1、管体，2、管口，3、单元管，4、单元孔，5、焊缝，6、外层，7、内层。
如
图1所示，一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，包括圆柱形的管体1，及位于管体1两端的管口2，管体1由一根正方形塑料单元管3螺旋缠绕而成，单元管3内有一正方形单元孔4，相邻单元管3之间通过塑料熔融焊接相互固定并使管体1定形，采用塑料熔融焊接时，焊缝5中的塑料与单元管3外层的塑料为同质塑料，单元孔4和焊缝5在管体1的壁中均呈螺旋状，单元管3管壁采用双层复合结构，其外层6由热塑性塑料组成，内层7由热塑性或热固性塑料组成，同时，该单元管3横截面中的单元孔4也呈正方形。
如图2所示，另一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其结构同实施例1基本相同，只是组成管体1的正方形单元管3管壁采用单层结构，即管壁直接由热塑性塑料制成，该热塑性塑料通常采用PE、PP塑料或它们的其改性物制成。
如图3、4所示，分别是另二种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其结构同实施例1也基本相同，组成管体1的单元管3的管壁均是双层复合结构，但单元管3的外形均呈矩形，比正方形的单元管3要宽，单元管3的横截面内分别并排设置有两个和四个正方形单元孔4，同样，这种双层复合结构单元管3，其管壁外层6也为热塑性塑料，内层7为热塑性或热固性塑料。采用这种多孔式单元管3制造管壁螺旋缠绕成形的塑料管，在提高管壁成形速度的同时，还能减少管壁的焊接工作量，因此，可成倍地提高生产这种塑料管的效率。另外，为保证这种多孔式单元管3制成成品塑料管后的质量，这种单元管3最好都采用抗压、抗冲击性能较好的双层复合管。
如图5、6和7所示，为另外三种结构的管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其管体1的结构均同实施例1基本相同，管体1成形后内外壁也比较光滑，组成管体1的单元管3管壁也均采用同上的双层复合结构，只是单元管3横截面中的单元孔4分别采用了三角形、圆形和六边形形状。当然，除此以外，这些单元孔4的形状也可采用其它形状，如平行四边形、梯形、椭圆形等，在此就不再一一例举。
同样，在如图5、6、7所示的三个实施例中，这些单元管3的管壁也可采用单层结构。但是，如果制成管体1的单元管3由多个单元孔4组成时，此时，不管单元孔4的截面形状是三角形、圆形、六边形或其它形状，单元管3最好都采用双层复合结构。
在本实用新型中，所有实施例中的管体1均是由一根单元管3经螺旋缠绕而成，在实际加工制造时，也可采用二根或二根以上的单元管3同时进行螺旋缠绕，其效果与多孔单元孔3相类似，只是单元管3之间的焊缝5仍较多，而螺旋卷绕成形的效率却可以得到有效的提高。
在本实用新型的实施例中，组成管体1的所有相邻单元管3都采用塑料熔融焊接，且单元管3的外层6和焊缝5中的塑料均应采用同质的热塑性塑料进行焊接，如PE塑料、PP塑料、或者它们的改性物，这样可保证焊缝5焊接的可靠性，因为热塑性塑料适合于熔融焊接，而热固性塑料一般不适合用于熔融焊接，同时，在焊接时均宜采用同质塑料才可确保焊缝5的质量和结合牢度。另外，单元管3的内层7可采用热塑性或热固性塑料，其中热固性塑料可以是PEX、PVC、尼龙、ABS塑料及它们的改性物，通常热固性塑料的抗压性能较好，且成本较低。
在本实用新型中，组成管体1的相邻单元管3之间也可考虑采用其它的固定联接方式，如采用粘接剂进行粘接等，通常只要改变制管的生产加工工艺即可，而产品的最终结构基本不变。
如
图1--7所示，一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，由于都是采用单元管3螺旋缠绕而组成管体1，管体1经塑料熔融焊接后定形，因此，管体1的管壁就相当于有内外两层管壁组成，并且在内外两管壁之间还有许多单元管3的侧壁、相邻单元孔4之间的孔壁及焊缝5，它们在内外两管壁之间起到了类似加强筋的作用，这种结构有效地改善了管体1的抗压、抗震和抗冲击等性能，同时，还能进一步提高这种管道的最大口径，并使管道的最大口径达3000毫米左右，另外，管体1的内外壁光滑程度也得到了实质性的改变，尤其是管道的外壁，在焊接后一般都较为平整，它从根本上消除了因管壁的自身缺陷而导致管道在埋设后受压不均的可能性。
本实用新型主要适用于各种水、污水等流体在地下的输送或排放，并且这种流体的流量较大。
权利要求1.一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，包括圆柱形的管体(1)，及位于管体(1)两端的管口(2)，其特征在于所述的圆柱形管体(1)是由至少一根塑料单元管(3)螺旋缠绕而成，单元管(3)内至少设有一个单元孔(4)，组成管体(1)的所有相邻单元管(3)之间均相互固定联接，单元孔(4)在管体(1)壁内均呈螺旋状。
2.根据权利要求1所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述的所有相邻单元管(3)之间均采用同质塑料熔融焊接，管体(1)经焊接成形后，其管体(1)壁上的焊缝(5)呈螺旋状。
3.根据权利要求2所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述的中空单元管(3)内只开设有一个单元孔(4)。
4.根据权利要求3所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述的单元管(3)管壁是单层结构，其管壁由热塑性塑料制成。
5.根据权利要求3所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述的单元管(3)管壁可以是双层复合结构，其外层(6)为热塑性塑料，内层(7)为热塑性或热固性塑料。
6.根据权利要求2所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述的塑料单元管(3)内设置有至少两个单元孔(4)，这些单元孔(4)在单元管(3)内均为并排排列，同时，单元管(3)的管壁采用双层复合结构，管壁的外层(6)为热塑性塑料，内层(7)为热塑性或热固性塑料。
7.根据权利要求4所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述单元管(3)管壁的热塑性塑料可以是PE、PP塑料及它们的改性物。
8.根据权利要求5或6所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述双层复合结构的单元管(3)管壁，其外层(6)的热塑性塑料可以是PE、PP塑料及它们的改性物，内层(7)的热塑性或热固性塑料可以是PE、PP、PEX、PVC、尼龙、ABS塑料及它们的改性物。
9.根据权利要求4、5或6所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述单元管(3)中单元孔(4)的横截面形状为正方形。
10.根据权利要求4、5或6所述的一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管，其特征在于所述单元管(3)中单元孔(4)的横截面形状也可以是矩形、三角形、六边形、圆形。
专利摘要一种管壁螺旋缠绕成形的塑料管,包括圆柱形的管体1,及位于管体1两端的管口2,管体1是由至少一根塑料单元管3螺旋缠绕而成,单元管3内至少设有一个单元孔4,组成管体1的所有相邻单元管3之间均相互固定联接,单元孔4在管体1壁内均呈螺旋状,该塑料管结构简单,成本低,抗震、抗冲击、抗压性能好,耐腐蚀、不渗漏,使用寿命长,适用于流体的输送。
文档编号F16L9/16GK2457423SQ0121745
公开日2001年10月31日 申请日期2001年2月15日 优先权日2001年2月15日
发明者倪士民 申请人:张永东, 倪士民