一种塑料网壁式渗排水管的制作方法

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种用于海绵城市、隧道、地铁、市政道路、公路、铁路、园林绿化等工程领域，尤其涉及高效快速渗排水技术领域的渗排水管，具体为一种塑料网壁式渗排水管。

背景技术：

现有的塑料渗排水管主要为塑料盲管、打孔波纹管和软式透水管。其中，

参见图11，塑料盲管是由聚丙烯经挤出、乱熔丝而成。其缺点在于承压能力差、易脆性断裂。挠度低，不宜在地质结构复杂的部位使用。耐寒性极差，不能用于高纬度寒冷地区使用，如我国的东北、西北。渗透水性能有限，不适宜于在含水丰富地区的岩土工程中使用。

参见图12，打孔波纹管是在已成型的波纹管管壁上按一定的规律打孔而成的管状透水管。其缺点在于透水孔数量有限，透水面积小，透水率低，不适宜于在含水丰富地区的岩土工程中使用。力学性能差、抗压能力低，已成型后的波纹管再进行二次机械打孔，破坏了波纹管的力学性能，易形成塑料的缺口效应。适用范围窄，不宜用于对管材承载能力要求高的部位。

参见图13，软式透水管由含有pvc聚氯乙烯涂层的单层弹簧状钢丝外包土工布而成的，其缺点在于管材本身环刚度低，非弹性形变量大——单根钢丝无法支撑整个管件的荷载，管身钢丝之间的缝隙较大，易造成外包反滤材料的损坏，不适于在表层有负荷的岩土工程中使用。易腐蚀——涂层极易破裂，钢丝长期裸露在土壤中容易锈蚀造成管材本身的损坏而产生渗排水失效的问题，无法满足现有各种工程中对于渗排水的基本要求。

金属制备透水管虽然机械强度高，但由于金属管材易锈蚀腐蚀，且制造成本高、市场竞争力差，难以在市场推广应用。

技术实现要素：

为了解决现有透水管的透水率低、力学性能差、适用范围窄、透水耐久性差等诸多问题。本发明提供一种塑料网壁式渗排水管，其结构具体如下：

一种网壁式渗排水管，由1层以上管状构件组成。管状构件的径向截面为环形。管状构件的管壁具有导水孔或导水缝。

当管状构件为单层时，具有导水孔或导水缝的单层管状构件就是本渗排水管的网状管壁4。

当管状构件为2层以上时，位于不同层的管状构件上的导水孔或导水缝立体叠加在一起形成立体孔洞，立体孔洞能够渗透水，由2层以上的管状构件组合而成的结构就是本渗排水管的网状管壁4，即网状管壁4上有序的布满了立体孔洞。

进一步说，管状构件是由1条以上的螺旋肋1构成。

进一步说，管状构件是由2到200条的螺旋肋1共同构成。螺旋肋1之间的缝隙形成导水孔或导水缝。位于同一个管状构件中的螺旋肋1的螺旋直径相等，螺旋肋1之间的螺圈间距相等，螺旋肋1的轴线与该管状构件的径向中心线相重合。

进一步说，当管状构件为2个以上时，相邻的管状构件之间的螺旋肋1的螺旋方向相反。

进一步说，当管状构件为2个以上时，相邻的管状构件之间为固定连接。管状构件的材质为聚乙烯pe、聚丙烯pp、乙烯-乙酸乙烯共聚物eva、尼龙pa或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯abs。

进一步说，由2个管状构件构成，依次称为内管2和外管3。内管2的外壁和外管3的内壁固定连接在一起。内管2的外径和外管3的内径相等。构成内管2的螺旋肋1和构成外管3的螺旋肋1立体叠加、固定连接在一起，构成本网壁式渗排水管的网状管壁4。

进一步说，渗排水管由1个管状构件构成，在管状构件的内表面或/和外表面固定有1条以上的支撑肋5。

支撑肋5的截面为圆形、矩形或圆弧状，即支撑肋5为长条柱体或者是端口不闭环的管体。支撑肋5起到导排水和增加本渗排水管机械强度的双重效果。

更进一步说，在内管2和外管3之间、内管2的内壁或外管3的外壁上设有1条以上的支撑肋5。

支撑肋5的截面为圆形、矩形或圆弧状，即支撑肋5为长条柱体或者是端口不闭环的管体。支撑肋5起到导排水和增加本渗排水管机械强度的双重效果。

进一步说，管状构件的数量为1个。该管状构件由6根以上的螺旋肋1共同构成。螺旋肋1的螺旋直径相等，螺旋肋1的轴线相互重合。螺旋肋1的轴线即为该管状构件的径向中心线。螺旋肋1之间的螺圈间距相等。在管状构件的内表面设有3根以上的支撑肋5。其中1根支撑肋5的截面呈圆弧状。余下的支撑肋5的截面呈圆形或矩形。

此外，在支撑肋5上设有1根以上的增强肋6。增强肋6的截面为圆形、矩形或圆弧形。

优选的方案之一是：由2个管状构件构成，依次称为内管2和外管3。内管2的外壁和外管3的内壁固定连接在一起。内管2的外径和外管3的内径相等。构成内管2的螺旋肋1和构成外管3的螺旋肋1立体叠加，且相互固定连接在一起，构成本网壁式渗水管的网状管壁4。

优选的方案之二是：由1个管状构件构成，在管状构件的内表面或/和外表面固定有1条以上的支撑肋5。

支撑肋5的截面为圆形、矩形或圆弧状，支撑肋5为长条柱体或者是端口不闭环的管体。支撑肋5起到导排水和增加本渗排水管机械强度的双重效果。

优选的方案之三是：在内管2和外管3之间、内管2的内壁或外管3的外壁上设有1条以上的支撑肋5。

支撑肋5的截面为圆形、矩形或圆弧状，支撑肋5为长条柱体或者是端口不闭环的管体。支撑肋5起到导排水和增加本渗排水管机械强度的双重效果。

优选的方案之四是：管状构件的数量为1个。该管状构件由6根以上的螺旋肋1共同构成。螺旋肋1的螺旋直径相等，螺旋肋1的轴线相互重合。螺旋肋1的轴线即为该管状构件的径向中心线。螺旋肋1之间的螺圈间距相等。在管状构件的内表面设有3根以上的支撑肋5。其中1根支撑肋5为端口不闭环的管体。该支撑肋5的截面呈圆弧状。余下的支撑肋5为长条柱体。该长条柱体的支撑肋5的截面呈圆形或矩形。长条柱状的支撑肋5与管状的支撑肋5分布在本渗排水管内表面。

有益的技术效果

本发明具有高透水面积、力学性能好、适用范围广、结构新、成本低等诸多优点。

本发明采用聚乙烯作为原料加工，聚乙烯材料具有优良的耐低温性能和化学稳定性，能耐大多数酸碱的侵蚀，因此本产品既可以克服软式透水管因易锈蚀腐蚀的问题，同时也可以解决塑料盲沟的耐寒性差和易脆性断裂等问题。在采用本发明结构的前提下，采用聚乙烯材料，即可实现较强的机械强度，解决现有采用塑料盲管、打孔波纹管、软式透水管的强度差、不耐用、透水率低等缺点，且避免采用金属材质的高成本、易腐蚀的难题。

由于本发明的立体螺旋网状结构，不同方向的螺旋肋1相互支撑、固定连接，每根螺旋肋1的力学强度都在结构中得到优化，并在空间上形成了网状管壁，渗水孔有序的布满整个管壁，这样在保证了管材环刚度的同时，大大的增加了管壁的透水面积和透水效率，自然就解决了打孔管因孔隙率过低产生的渗水速率慢和软式透水管力学强度差导致的长时间工作下渗排水失效的问题。

另外，由于本发明具有一定柔性，而且管壁的网状结构使管材具有一定的环柔度，使安装后的管材更服帖于槽内。加之全部采用管件连接，工程整体观感效果好、整齐、美观。

最后，本发明设有支撑肋5，该结构件起到导排水和增加本渗排水管机械强度的双重效果，进一步提高本产品的适用范围、性能指标，适宜大范围推广与应用，具有显著的经济效益与社会效益。

附图说明

图1是采用2层结构的本发明的立体示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图3的a-a剖视图。

图5是图1中内管2的立体示意图。

图6是图1中外管3的立体示意图。

图7是本发明另一角度的立体示意图。

图8是本发明横截面呈矩形环的示意图。

图9是含支撑肋5和增强肋6的本发明结构示意图

图10是含支撑肋5和增强肋6的本发明的径向剖面示意图

图11是现有结构塑料盲沟的实物照片。

图12是现有结构打孔波纹管的实物照片。

图13是现有结构软式透水管的实物照片。

图14是本发明的实物照片。

具体实施方式

现结合说明书附图详细说明本发明的结构特点。

参见图1至4、图7，一种网壁式渗排水管，由1层以上管状构件组成。管状构件的径向截面为环形，如图3和8所示。管状构件的管壁具有导水孔或导水缝。

当管状构件为单层时，具有导水孔或导水缝的单层管状构件就是本渗排水管的网状管壁4。

当管状构件为2层以上时，位于不同层的管状构件上的导水孔或导水缝立体叠加在一起形成立体孔洞，立体孔洞能够渗透水，由2层以上的管状构件组合而成的结构就是本渗排水管的网状管壁4，即网状管壁4上有序的布满了立体孔洞。

换言之，通过立体叠加的多个管状构件，使得管状构件的导水孔或导水缝立体叠加、交织，形成本渗水管的网状管壁4。

参见图1、5和6，管状构件是由1条以上的螺旋肋1构成。

进一步说，管状构件是由2到200条的螺旋肋1共同构成。螺旋肋1之间的缝隙形成导水孔或导水缝。位于同一个管状构件中的螺旋肋的螺旋直径相等，螺旋肋之间的螺圈间距相等，螺旋肋的轴线与该管状构件的径向中心线相重合，参见图3、4和8。

优选方案之一，参见图1和7，本塑料网壁式渗水管由2个管状构件构成，依次称为内管2和外管3。内管2的外壁和外管3的内壁固定连接在一起。内管2的外径和外管3的内径相等。构成内管2的螺旋肋1和构成外管3的螺旋肋1立体叠加，且相互固定连接在一起，构成本网壁式渗水管的网状管壁4。

进一步说，当管状构件为2个以上时，相邻的管状构件之间为固定连接。管状构件的材质为聚乙烯pe、聚丙烯pp、乙烯-乙酸乙烯共聚物eva、尼龙pa或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯abs。

参见图1、4和7，当管状构件为2个以上时，相邻的管状构件之间的螺旋肋1的螺旋方向相反。

优选方案之二，管状构件的数量为1个。该管状构件由4到40根螺旋肋1共同构成。螺旋肋1的螺旋直径相等，螺旋肋1的轴线相互重合。螺旋肋1的轴线即为该管状构件的径向中心线。螺旋肋1之间的螺圈间距相等。

在管状构件的内表面设有5到50根支撑肋5。

支撑肋5的截面形状有两种，一种截面呈圆弧状，另一种为圆形。其中截面为圆弧状的支撑肋5有一根，余下均为截面为圆形的支撑肋5。

截面为弧线状的支撑肋5与在管状构件的内表面的底部固定连接，截面为弧线状的支撑肋5表面光滑，起到加强管状构件结构强度作用和导排水的作用。

截面为圆形的支撑肋5均布在未被截面为弧线状的支撑肋5所覆盖的管状构件的内表面，起到加强管状构件结构强度作用，并将管状构件外表面附近的水经导水孔或导水缝渗到的本渗排水管的空腔中，再由截面为圆弧状的支撑肋5引导排出。端口不闭环的管状的支撑肋5位于管状构件的内表面的底部，且与管状构件的内表面固定连接。在未被端口不闭环的管状的支撑肋5覆盖的管状构件的内表面上均布有长柱状的支撑肋5。端口不闭环的管状的支撑肋5起到加强管状构件结构强度作用的同时，还因为其具有光滑、无空隙的弧形表面从而起到快速排水的作用。长柱状的支撑肋5均布在管状构件的内表面的中上部，在起到加强管状构件结构强度作用的同时，还起到将管状构件外表面附近的水经导水孔或导水缝渗入本渗排水管的空腔中，再由端口不闭环的管状的支撑肋5引导排出。

优选方案之三，本塑料网壁式渗排水管由2个管以上状结构件构成，在内管2和外管3之间、内管2的内壁或外管3的外壁上设有1条以上的支撑肋5。支撑肋5的截面为圆形、矩形或圆弧状，支撑肋5为长条柱体或者是端口不闭环的管体。支撑肋5起到导排水和增加本渗排水管机械强度的双重效果。

优选方案之四，参见图9，管状构件的数量为1个。该管状构件由4到40根螺旋肋1共同构成。螺旋肋1的螺旋直径相等，螺旋肋1的轴线相互重合。螺旋肋1的轴线即为该管状构件的径向中心线。螺旋肋1之间的螺圈间距相等。

在管状构件的内表面设有5到50根支撑肋5。

支撑肋5的截面形状有两种，一种截面呈圆弧状，另一种为圆形。其中截面为圆弧状的支撑肋5有一根，余下均为截面为圆形的支撑肋5。

为了增强管状支撑肋5的机械强度，在截面呈圆弧状的支撑5上设有1根以上的增强肋6，增强肋6的截面为圆形、矩形或者圆弧形。

截面为弧线状的支撑肋5与增强肋6固定连接，截面为弧线状的支撑肋5表面光滑，起到加强管状构件结构强度作用和排水的作用。增强肋6和管体的水流方向一致，起到导水、疏水的功效。

本发明的加工工艺为：使用聚乙烯pe、聚丙烯pp、乙烯-乙酸乙烯共聚物eva、尼龙pa或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯abs为原材料，经加热挤出后旋转冷却定型而制成。

为更好地阐述本发明的结构特点与技术先进性，换一个角度阐述如下：本发明由1层以上管状构件组成。管状构件是由1条以上的螺旋肋1构成。螺旋肋之间的缝隙形成导水孔或导水缝，导水孔或导水缝叠加、交织可以形成表面布满具有渗水小孔的网状管壁。相邻两个管状构件的结构尺寸符合外层构件的内径和内层构件的外径相等的规律。同一构件的螺旋肋1的螺旋直径和螺旋肋之间的螺圈间距相等，优选方案为相邻构件的肋骨筋的螺旋方向相反。这样的结构中，内外两层的螺旋肋1相互支撑，为管材本身的环刚度提高提供了有力的保障。网壁式渗水管通过控制螺旋肋1的螺圈间距和螺旋肋1本身的厚度可以使管材的环刚度控制在3到18之间。内层每层结构件的壁厚在1～100mm之间。截面为圆形，其外径在10～1000mm之间。截面为多边形，其单边长在10～1000mm之间。

发明的螺旋肋1一方面形成本网壁式渗水管壁上的渗水孔，另一方面形成支撑骨架。渗水孔可以360°全方位收集岩土中渗出的水。渗透水管侧壁上的网孔起到收集周围岩土中渗出的水的作用，在渗透水管的内腔将网孔收集到的水排出，从而起到渗透、排水和固土的目的。

另外，为了让本发明具有更好的稳定性能和排水性能，可以在本发明的内表面、中间层或者下表面加3根以上支撑肋5，当支撑肋5的截面为圆形或矩形时，即支撑肋5为长条柱状，当支撑肋5的截面为圆弧状时，即支撑肋5近似成瓦形、半圆管状，换言之，支撑肋5为端口不闭环的管体。支撑肋5绕管状构件的内表面或/和外表面均布。

优选的方案是：设有10根以上的支撑肋5。截面为圆形或矩形的支撑肋5与管状构件的长度相互平行，即10根以上的支撑肋5共同围成圆弧状的曲面。使用时，本渗排水管水平放置，10根以上的支撑肋5其中有一根截面为圆弧形的支撑肋5位于本渗排水管的底部，即通过截面为圆弧状的支撑肋5的光滑内表面来排除网孔渗入的岩土层中多余的水，从而同时增加本渗排水管的机械强度和导排水的性能。

本发明塑料螺旋渗透水管的具有投资小、成本低、透水率高、力学性能好、适用范围广等优点。满足了岩土工程中对渗透、排水固土、渗排水耐久等一系列需求。

塑料网壁式渗排水管作为一种新型的渗透水材料，在工程中表现出非常优秀的渗透水、排水性能、优越的抗压抗冲击和较高的环刚度等力学性能。下面列出了同一型号的塑料盲管、打孔波纹管与本发明的透水性能及单位长度m原材料成本比对。渗排水管展开的投影面积中单位面积上网孔的总面积构成本发明的透水面积。

（均以外径dn/od为100mm型号进行比对）

由表可见，同一型号的圆形塑料网壁式渗水管的透水量是传统塑料盲管的5.76倍，是传统产品打孔波纹管的11.78倍，是传统产品软式透水管的1.06倍，而所使用的原材料是塑料盲管的62%，是打孔波纹管的87%，是软式透水管的97%。