一种复合管、管路系统、模具和使用其的制造方法与流程

文档序号:17624347发布日期:2019-05-10 23:29阅读:130来源:国知局
一种复合管、管路系统、模具和使用其的制造方法与流程

本发明涉及管道领域,具体涉及一种复合管道。



背景技术:

电缆管网建设一直是国家的重点基础设施建设项目,现有的电缆管道大部分采用现浇或拼装模式,现场工作量大,工期较长。并且现有的电缆管道一直使用混凝土管道,在多年的使用以及建设过程中发现,混凝土管道虽然承载力较强,但是防水能力差,管道渗水现象十分严重,同时耐腐蚀能力较差,长期使用腐蚀现象严重,严重损害了混凝土管道的使用寿命。

为解决混凝土管道的防水问题,现有技术一般采用在混凝土管道外涂覆防水涂料或者敷设防水卷材等方式,但是使用中发现,一是容易发生渗透,防水性能有待改善,二是其在外力、温度变化、水浸泡等条件下容易发生变形、溶胀等,使得防水涂料或卷材与混凝土管道脱离,从而大大降低了使用寿命、影响防水效果。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题至少之一,本发明提出一种复合管、管路系统、模具和使用其的制造方法。

本发明一方面的实施例提供一种复合管,包括:

混凝土管,混凝土管包括内表面、外表面以及位于内表面和外表面之间的混凝土层;混凝土层内设置有预留孔,预留孔为沿混凝土管的长度方向延伸的一端开口一端封闭的孔;混凝土管的内表面设置有与预留孔连通的预留槽;预留孔以及预留槽由预先成型的预置件形成;

高分子层,高分子层围绕混凝土管的外表面设置,包括高分子层本体以及与高分子层本体固定连接的多个锁定件;锁定件位于高分子层本体与混凝土管的外表面相对的表面上;锁定件包括锁定部以及分别与锁定部和高分子层本体固定连接的连接部,并且锁定件中至少锁定部嵌入混凝土层的内部使得高分子层包覆固定在混凝土管的外表面。

本发明的一些实施例中,锁定件的分布形状为条状、块状或点状。

本发明的一些实施例中,锁定件为条状或块状,锁定件之间为平行设置,且锁定件的延伸方向与混凝土管的长度方向垂直。

本发明的一些实施例中,锁定件的截面形状为圆头形、t字形、蘑菇形、伞形或树形。

本发明的一些实施例中,锁定件的高度与混凝土层的厚度之比为0.01-0.5;优选为0.02-0.2。

本发明的一些实施例中,锁定件的间隔l为5-200mm;优选为10~100mm;更优选为15~50mm。

本发明的一些实施例中,高分子层本体的厚度与混凝土层的厚度之比为0.001-0.5;优选为0.002-0.2;更优选为0.002-0.05。

本发明的一些实施例中,锁定部的宽度与连接部的宽度之比为1.1~10;优选为1.5~5。

本发明的一些实施例中,高分子层的材料包括按重量计的聚乙烯55-85份、eva10-35份、聚烯烃弹性体(poe)5-15份、复合阻燃剂10-40份,助剂1~10份;其中聚乙烯包括高密度聚乙烯(hdpe)和低密度线性聚乙烯(lldpe),其比例范围为(3~5):(1.5~3);复合阻燃剂包括有机硅阻燃剂、三嗪阻燃剂和协同剂,其比例范围为(2~5):(1~1.5):(0.1-0.5)。

本发明的一些实施例中,复合管为平口、承插口或企口结构;优选地复合管为承插口结构,包括插口和承口。

本发明的一些实施例中,插口包括第一插口端面、与第一插口端面连接的第一插口台阶面、与第一插口台阶面连接的第二插口台阶面、与第二插口台阶面连接的第三插口台阶面以及与第三插口台阶面连接的第二插口端面。

本发明的一些实施例中,在第一插口台阶面设置有插口密封件凹槽,插口密封件凹槽内设置有插口密封件;插口密封件的截面形状为三角形,其中插口密封件的一条边抵靠第二插口台阶面。

本发明的一些实施例中,插口还设置有连通混凝土管的内表面和第三插口台阶面的试压孔。

本发明的一些实施例中,承口包括第一承口端面、与第一承口端面连接的承口台阶面以及与承口台阶面连接的第二承口端面。

本发明的一些实施例中,在第二承口端面设置有承口密封件凹槽,承口密封件凹槽内设置有承口密封件。

本发明的一些实施例中,复合管还包括位于高分子层本体与混凝土层之间的胶粘层。

本发明的一些实施例中,在混凝土管的内表面设置有固定槽。

本发明另一方面的实施例提供一种管路系统,包括若干上述的复合管,并且相邻的两个复合管相互固定连接;固定连接包括相邻的两个复合管的高分子层固定连接以及混凝土管固定连接;其中混凝土管固定连接包括将固定杆穿入相邻的两个复合管的预留孔,并分别在与预留孔连通的预留槽内固定固定杆的两端。

本发明的一些实施例中,固定杆为两端具有螺纹部的螺杆;分别在预留槽内使用螺母旋入螺杆的螺纹部而固定固定杆。

本发明的一些实施例中,高分子层的固定连接包括熔接、粘接或其组合。

本发明的一些实施例中,高分子层的固定连接包括使用自粘防水胶带或自粘防水卷材粘接相邻的两个复合管的高分子层。

本发明的一些实施例中,在相邻的两个复合管的混凝土管的内表面设置有注胶槽,注胶槽同时连接相邻的两个复合管的混凝土层;相邻的两个复合管相互固定连接还包括相邻的两个复合管由注胶槽内注射的密封胶进行连接。

本发明的一些实施例中,注胶槽的底部尺寸大于开口尺寸。

本发明的一些实施例中,管路系统还包括与复合管连接的连接弯管、三通管、检查井或盘井中的至少一种。

本发明另一方面的实施例提供一种制造上述复合管的模具,该模具包括托盘底模以及分别与托盘底模活动连接的内模和外模;其中外模为可开合式外模,内模为可伸缩式的内模,并且内模设置有用于固定预置件的预置件固定件。

本发明的一些实施例中,外模包括固定部、通过第一转轴与固定部活动连接的第一活动部、用于驱动第一活动部运动的第一驱动装置、通过第二转轴与固定部活动连接的第二活动部以及用于驱动第二活动部运动的第二驱动装置。

本发明的一些实施例中,内模包括伸缩模板和驱动伸缩模板运动的内模驱动装置;

本发明的一些实施例中,伸缩模板包括位于角部的四个角部伸缩板和位于每两个角部伸缩板之间的边部伸缩板;内模驱动装置包括内模动力装置、分别与角部伸缩板和内模动力装置活动连接的角部伸缩板连接件,以及分别与边部伸缩板和内模动力装置活动连接的边部伸缩板连接件。

本发明的一些实施例中,伸缩模板还包括分别与两个相邻的角部伸缩板滑动连接的伸缩固定板,以及分别与相邻的角部伸缩板和边部伸缩板转动连接的转动板。

本发明的一些实施例中,伸缩模板还包括可滑动地设置在边部伸缩板上的固定块,并且在伸缩固定板上还设置有与固定块配合的固定孔;边部伸缩板的底部还设置有卡合件,能够与托盘底模卡合。

本发明的一些实施例中,内模驱动装置包括上部内模驱动装置;

上部内模驱动装置包块上部内模动力装置、分别与角部伸缩板和上部内模动力装置活动连接的上部角部伸缩板连接件,以及分别与边部伸缩板和上部内模动力装置活动连接的上部边部伸缩板连接件;

上部内模动力装置包括第一内模动力源、与第一内模动力源连接的第一滑动块和位于第一上固定板和第一下固定板之间的第一滑动柱;第一滑动块套设在第一滑动柱上;

上部角部伸缩板连接件包括第一角部伸缩板连接杆和第二角部伸缩板连接杆,第二角部伸缩板连接杆与角部伸缩板活动连接,第一角部伸缩板连接杆分别与第二角部伸缩板连接杆和第一滑动块活动连接;

上部边部伸缩板连接件包括第一边部伸缩板连接杆、第二边部伸缩板连接杆和第三边部伸缩板连接杆,第一边部伸缩板连接杆与第一滑动块活动连接,第二边部伸缩板连接杆和第三边部伸缩板连接杆分别与第一边部伸缩板连接杆活动连接,并且第二边部伸缩板连接杆与边部伸缩板活动连接,第三边部伸缩板连接杆与固定块活动连接。

本发明的一些实施例中,内模驱动装置还包括下部内模驱动装置;

下部内模驱动装置包块下部内模动力装置、分别与角部伸缩板和下部内模动力装置活动连接的下部角部伸缩板连接件,以及分别与边部伸缩板和下部内模动力装置活动连接的下部边部伸缩板连接件;

下部内模动力装置包括第二内模动力源、与下部内模动力源连接的第二滑动块和位于第二下固定板和第二上固定板之间的第二滑动柱,第二滑动块套设在第二滑动柱上;

下部角部伸缩板连接件包括第三角部伸缩板连接杆和第四角部伸缩板连接杆,第四角部伸缩板连接杆与角部伸缩板活动连接,第三角部伸缩板连接杆分别与第四角部伸缩板连接杆和第二滑动块活动连接;

下部边部伸缩板连接件包括第四边部伸缩板连接杆、第五边部伸缩板连接杆和第六边部伸缩板连接杆,第四边部伸缩板连接杆与第二滑动块活动连接,第五边部伸缩板连接杆和第六边部伸缩板连接杆分别与第四边部伸缩板连接杆活动连接,并且第五边部伸缩板连接杆、第六边部伸缩板连接杆分别与边部伸缩板活动连接。

本发明的一些实施例中,第一内模动力源与第二内模动力源为同一动力源,该动力源同步驱动上部和下部的角部伸缩板连接件以及边部伸缩板连接件使得内模同步伸缩。

本发明的一些实施例中,同一动力源为液压缸。

本发明的一些实施例中,内模和外模分别包括至少一个模板单元;模板单元包括塑料板、横向支撑件和纵向支撑件,横向支撑件以及纵向支撑件与塑料板固定连接。

本发明的一些实施例中,横向支撑件包括钢板本体,钢板本体设置有安装孔;通过使用螺栓在安装孔内沿着与塑料板垂直的方向与预埋在塑料板内的螺母固定,从而实现横向支撑件与塑料板固定连接;纵向支撑件与横向支撑件固定连接。

本发明另一方面的实施例提供一种使用上述模具制造复合管的方法,包括:

将内模、外模和托盘底模进行组装形成制备复合管的空腔;将高分子层与外模进行固定,将预置件使用预置件固定件与内模进行固定;向空腔内浇筑混凝土;对混凝土进行养护干燥,去除模具得到复合管;其中去除模具包括将外模打开以及将内模向内收缩。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明一实施例的复合管的立体结构示意图;

图2为图1中的复合管的另一视角的立体结构示意图;

图3为图2中复合管的局部放大结构示意图;

图4为图1中的复合管的主视图;

图5为图4中复合管的剖视图;

图6为图5中复合管的a部分的放大图;

图7为本发明一实施例的高分子层的一部分的立体结构示意图;

图8为图7中高分子层的主视图;

图9为本发明另一实施例的预置件的立体结构示意图;

图10为本发明另一实施例的高分子层的一部分的立体结构示意图;

图11为本发明另一实施例的高分子层的一部分的立体结构示意图;

图12为本发明另一实施例的锁定件的截面图;

图13为本发明另一实施例的管路系统的相邻两个复合管连接的剖面结构示意图;

图14为图13中b部分的放大图;

图15为本发明另一实施例的管路系统的相邻两个复合管连接的的剖面结构局部放大图;

图16为本发明另一实施例的螺杆的立体结构示意图;

图17为本发明另一实施例的模具的立体结构示意图;

图18为本发明另一实施例的模具的主视图;

图19为本发明另一实施例的外模的开模状态示意图;

图20为本发明另一实施例的内模的合模状态俯视图;

图21为本发明另一实施例的内模的开模状态的剖面图;

图22为本发明另一实施例的内模的合模状态的局部结构立体状态示意图;

图23为图22中局部结构的俯视图;

图24为本发明另一实施例的内模的开模状态的局部结构立体状态示意图;

图25为本发明另一实施例的内模的合模状态的局部结构立体状态示意图;

图26为本发明另一实施例的内模的开模状态的局部结构立体状态示意图;

图27为图26中的局部结构的局部放大结构图;

图28为本发明另一实施例的伸缩板单元的立体状态示意图;

图29为图28中c部分的放大图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面参考附图说明本发明实施例的复合管、管路系统、所用的模具及其制造方法。

作为本发明的其中一方面,如图1-9所示,本发明其中一实施例公开了一种复合管,包括:

混凝土管11,该混凝土管包括内表面、外表面以及位于内表面和外表面之间的混凝土层;混凝土层内设置有预留孔131,预留孔131为沿混凝土管的长度方向延伸的一端开口一端封闭的孔;混凝土管11的内表面设置有与预留孔131连通的预留槽132;预留孔131以及预留槽132由预先成型的预置件13形成;

高分子层12,高分子层12围绕混凝土管11的外表面设置,包括高分子层本体122以及与高分子层本体122固定连接的多个锁定件121;锁定件121位于高分子层本体122与混凝土管11的外表面相对的表面上;锁定件121包括锁定部1212以及分别与锁定部1212和高分子层本体122固定连接的连接部1211,并且锁定件121中至少锁定部1212嵌入混凝土层的内部使得高分子层包覆固定在混凝土管的外表面。

在本发明中,预留孔用于使用连接杆对相邻两个复合管道的混凝土层进行固定。在相邻的两个复合管进行连接时,相应的两个预留孔也对齐,可使用连接杆穿入预留孔,并且连接杆的两端从预留槽中露出,可在预留槽内对连接杆的两端进行紧固,从而将相邻的两个复合管的混凝土层进行固定。预置件为预先成型的一体构件,如可通过使用塑料预先一体成型,使用时将预置件安装在模具内,浇筑混凝土后,预置件与混凝土结合。通过使用预置件,可有效地简化生产过程,提高生产效率,并且预留孔和预留槽的成型效果好。

对于高分子层,锁定件121与高分子层本体122可各自成型后再进行连接固定,或者锁定件121与高分子层本体122为一体成型。一体成型例如为模压成型、挤出成型等。

在本发明中,位于混凝土管外部的高分子层主要起到防水作用,能够防止水进行混凝土管内,避免损害位于混凝土管内的装置。锁定件的作用是通过将锁定件的嵌入到混凝土层中,从而将高分子层与混凝土管进行锁定,使用时高分子层不会相对于混凝土管移动。如果没有锁定件,当将复合管埋入地下时,高分子层的外部不可避免的与水接触,发生溶胀,另外还可能承受温度的变化或者外部作用力等,使得高分子层可能会发生形变或者具有相对于混凝土管相对移动的趋势,因此可能会使得高分子层脱离混凝土管而导致复合管失效。在锁定件的锁定部在嵌入混凝土层内部后,与混凝土层相互作用,可以提供与混凝土管的外表面垂直方向的作用力,从而避免锁定件沿着混凝土管的外表面的垂直方向相对于混凝土管运动。因此锁定件的存在避免了高分子层发生形变或与混凝土管发生相对移动,避免了复合管失效。可以理解地,本发明实施例中,高分子层在混凝土管的外表面的设置方式可根据实际需要确定,例如可覆盖混凝土管的部分外表面或者覆盖全部外表面,优选覆盖全部外表面。在混凝土管为管状时,高分子层也为管状,但是能够理解地,高分子层可先例如使用挤出成型一体成型为具有锁定件的片材,然后将片材再卷绕并将接缝连接(例如粘接、熔接等)形成管状,可以方便地制造不同尺寸的管状的高分子层。

本发明中的,混凝土管可为各种形状的管状结构,本发明并不限制混凝土管的具体形状或结构。例如可为方管、圆管或异形管。本发明的优选实施方式中,如图1-2所示,混凝土管的形状整体为方管,在方管的四角具有圆弧过度结构。制造混凝土层所用的混凝土可为常用的混凝土种类,混凝土标号可为c25、c30、c35、c40、c45、c50等。本发明中的混凝土层可为纯混凝土制造的层状结构,或者为除了包括混凝土外还包括其他结构的层状结构,其他结构如可为钢筋结构层等。钢筋结构按照标准设置即可。

在本发明另一实施例中,锁定件的分布形状为条状、块状、点状或其他任意的分布形状。具体地,如图7所示,锁定件121为条状,如图10所示,锁定件121为块状,如图11所示,锁定件121为点状。本发明可以不具体限制锁定件的分布形状,主要能够实现将高分子层与混凝土层锁定即可。如图7所示,锁定件121的分布形状为条状时,即锁定件121沿着高分子层12与混凝土管11的外表面相对的面进行不间断的延伸时,延伸方向可以与混凝土管的长度方向平行或者与混凝土管的长度方向成一定的夹角;优选地锁定件的延伸方向与混凝土管的长度方向垂直。当然,如图10所示,锁定件121的分布形状为块状时,可由沿着高分子层12的与混凝土管11的外表面相对的面进行延伸一段距离,形成多个独立的锁定件块,锁定件块的延伸方向可以与混凝土管的长度方向平行或者与混凝土管的长度方向成一定的夹角;优选地锁定件的延伸方向与混凝土管的长度方向垂直。当然,多个锁定件的分布形状为条状或块状时,多个锁定件之间可为平行设置也可为成一定夹角。另外,如图11所示,锁定件121的分布形状为点状时,即在高分子层12与混凝土管11的外表面相对的面分布有多个独立的点状锁定件,多个独立的点状锁定件可均匀分布在高分子层本体上或者形成其他特定分布形状。另外,锁定件的分布形状优选为条状或块状,相比于点状,嵌入混凝土层内的体积更大,可以更好的将高分子层与混凝土层进行固定。

在本发明中,锁定件中的锁定部起到主要的锁定作用,连接部用于连接锁定部和高分子层本体。可以不对锁定件的形状做具体限定,锁定件的锁定作用主要是指,在锁定件的至少部分在嵌入混凝土层内部后,与混凝土层相互作用,可以提供与混凝土管的外表面垂直方向的作用力,从而避免锁定件沿着混凝土管的外表面的垂直方向相对于混凝土管运动,只要锁定件的形状满足该要求即可。当然,锁定件还与混凝土层相互作用,可以提供与混凝土管的外表面平行方向的作用力,从而避免锁定件沿着混凝土管的外表面的平行方向相对于混凝土管运动。作为非限制性的举例,如图12中a-e所示,锁定件的截面形状可为圆头形、t字形、蘑菇形、伞形、树形等。

在本发明的另一实施例中,如图6所示,混凝土管具有厚度h,该厚度为混凝土管的平均厚度,例如为80-300mm,优选为150-250mm;如图8所示,锁定件具有高度h,例如高度为3-40mm,优选为8-30mm,即为锁定件截面中(与锁定件延伸方向垂直的方向的截面)锁定件的顶部最高处距离高分子层本体的距离。锁定件的高度h与混凝土层的厚度h之比为0.01-0.5。进一步优选为0.02-0.2。由于锁定件需要至少锁定部嵌入到混凝土层内,为了保证锁定件与混凝土层具有足够的连接强度,需要锁定件嵌入混凝土层一定深度内,如果深度过小,可能导致连接强度太低,如果深度过大,则会导致影响混凝土层的强度。

在本发明的另一实施例中,锁定件具有间隔l,锁定件的间隔指的是两个相邻的相互平行的条状或块状的锁定件与延伸方向相垂直的方向的距离,或者是两个相邻的点状锁定件之间的直线距离。如图8所示,锁定件121的间隔l为5-200mm,优选为10~100mm,优选为15~50mm。锁定件的间隔如果过大,会导致高分子层在单位面积或单位长度上的所具有的锁定件的数量较小,导致高分子层与混凝土层的连接强度不足,而间距过小,会导致成本大幅升高的同时,可能会导致混凝土管道的外表面的强度下降。并且为了使得锁定件与混凝土层具有良好的锁定强度,锁定件的间隔至少为混凝土层所用集料的最大直径的两倍。

在本发明的另一实施例中,如图6、8所示,高分子层本体的厚度c与混凝土层的厚度h之比为0.001-0.5,优选为0.002-0.2,更优选为0.002-0.05。高分子层本体的厚度c即为高分子层本体122的平均厚度,为了具有良好的强度,能够抵御外力作用下的变形,降低外力作用下破损导致的防水失效的可能性,并且具有低的溶胀变形性,高分子层本体的厚度c与混凝土层的厚度h之比最小为0.001,在一个实施例中,例如c的厚度为1-40mm;优选为2-20mm;更优选为4-10mm。但也不宜过厚,会导致成本大幅上升。

在本发明的另一实施例中,如图7-8、12a-12e所示,锁定部具有宽度a,锁定部的宽度指的是锁定件截面中锁定部的横向最大尺寸,连接部具有宽度b,连接部的宽度指的是锁定件截面中连接部的横向最大尺寸。锁定部的宽度a与连接部的宽度b之比为1.1~10,优选为1.5~5。锁定部的宽度a与连接部的宽度b之比不能过小,过小可能导致锁定件无法有效与混凝土层进行锁定,无法有效地提供与混凝土管的外表面垂直方向的作用力,从而避免锁定件沿着混凝土管的外表面的垂直方向相对于混凝土管运动;但是比例过大可能导致成本上升或者连接部的强度不够而无法有效进行锁定。在一个优选的实施例中,a的取值例如4-20mm,优选为4-8mm,b的取值例如2-0mm,优选为2-5mm。另外锁定部的宽度a与锁定件的间隔l的比例为0.1~0.5,优选为0.1~0.3,如果比例过小在锁定部与相邻锁定件之间的混凝土进行结合固定时,可能导致结合强度不够,但如果比例过大,可能导致相邻锁定件之间的混凝土的强度不够,不足以固定锁定部。

在本发明的另一实施例中,高分子层的材料可为橡胶或塑料,优选塑料,例如可以为pe、hdpe、epdm、eva、poe、ecb、pp、pvc、pu等。进一步,高分子层本体的材料可与锁定件的材料相同或不同。出于便于制造或便于连接的考虑,优选为相同。

进一步,本发明提供一种优选的高分子材料层的配方,高分子层的材料包括按重量计的聚乙烯55-85份、eva10-35份、聚烯烃弹性体(poe)5-15份、复合阻燃剂10-40份。当然还可以添加其他助剂如防老剂、相容剂、引发剂、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂等共1~10份。其中聚乙烯包括高密度聚乙烯(hdpe)和低密度线性聚乙烯(lldpe),其比例范围(按重量计)为(3~5):(1.5~3),在此范围内时,综合了高密度聚乙烯以及低密度线性聚乙烯的优势,使得高分子层的材料在强度、抗开裂性、电绝缘性、稳定性、耐水性、耐腐蚀性等方面具有良好的性能,并且由于使用相对较多的高密度聚乙烯,能够提升高分子层材料的绝缘性能,提高抗电击穿能力。由于复合管一旦安装完成需要在寿命期限内具有保持良好的性能,为了防止高分子层开裂引起的失效,通过添加聚烯烃弹性体(poe)能够提高高分子层材料的抗开裂性能。其中复合阻燃剂包括有机硅阻燃剂、三嗪阻燃剂和协同剂,其比例范围(按重量计)为(2~5):(1~1.5):(0.1-0.5)。有机硅阻燃剂为硅树脂阻燃剂或聚硅硼氧烷阻燃剂等,三嗪阻燃剂可为三聚氰胺及其盐等,协同剂为常用的阻燃协同剂,例如为硬脂酸镁等,通过使用复合阻燃剂,有机硅阻燃剂、三嗪阻燃剂和协同剂的联合使用,既具有良好的成炭阻燃性能,又不会产生毒气,相对于仅使用单种阻燃剂具有更好的阻燃性能。

按照gb18173.1以及gb/t8624对下列的高分子层的材料进行测试。

对序号1-6的高分子层的材料进行测试,结果如下表所示。

进一步,复合管内可用于进行铺设电缆线路,因此需要具有良好的防静电性能,可通过添加防静电剂或通过在高分子层本体的内表面或外表面设置防静电层实现。防静电剂例如为阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂或非离子抗静电剂,典型含量如0.3-3%。阴离子抗静电剂包括:烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐等。非离子抗静电剂(优选):肪酸多元醇酯、烷醇胺、烷醇酰胺以及脂肪酸、脂肪醇和烷基酚的环氧乙烷的加成物等如乙氧基化脂肪族烷基胺脂。

本发明中并不特别限制复合管的接口结构,复合管可为平口、企口或者承插口结构。在一优选的实施例中,如图1-5所示,复合管12为承插口结构,包括插口111和承口15。

进一步,在一优选的实施例中,如图6所示,插口111包括第一插口端面1111、与第一插口端面连接的第一插口台阶面1112、与第一插口台阶面连接的第二插口台阶面1113、与第二插口台阶面连接的第三插口台阶面1114以及与第三插口台阶面1114连接的第二插口端面1115。在一优选的实施例中,第一插口端面1111、第二插口台阶面1113与第二插口端面1115为平行设置,大致为竖直方向。第一插口台阶面1112与第三插口台阶面1114为平行设置,大致为相对于水平面倾斜设置,优选地与水平面的夹角为15-25度。

进一步,在一优选的实施例中,如图6所示,在第一插口台阶面1112设置有插口密封件凹槽113,插口密封件凹槽113内设置有插口密封件112。插口密封件的截面形状可根据需要选择,例如为三角形、方形、梯形、圆形、椭圆形或其他形状。在一优选的实施例中,插口密封件112的截面形状为三角形,其中插口密封件112的一条边抵靠第二插口台阶面1113。在将插口插入承口时,通过使得密封件的一条边抵靠第二插口台阶面,能够防止插口密封件发生移动且能够保证具有良好的密封效果。进一步,在一优选的实施例中,如图5-6所示,插口111设置有连通混凝土管的内表面和第三插口台阶面1114的试压孔14。试压孔的作用为承口和插口插接在一起后,可以进行试压实验,测试相邻管道之间接口的密封性能,在插口与承口连接后,能够同时测试相邻两个复合管的高分子层的连接的密封性以及插口密封件的密封性。在进行测试后,若密封达不到要求时,需要进一步提高接口的密封性能时,可通过试压孔灌注密封胶,保证接口的密封性能。

进一步,在一优选的实施例中,如图2-3、5所示,承口15包括第一承口端面154、与第一承口端面连接的承口台阶面155以及与承口台阶面155连接的第二承口端面156。在一优选的实施例中,第一承口端面154与第二承口端面156为平行设置,大致为竖直方向。承口台阶面155也具有相对水平面的夹角,与插口对应,为15-25度。承口与插口设置的台阶面的角度,便于进行安装,并且在插口插入承口进行连接后,相邻的两个复合管可能会在外力下发生相对变形,承口与插口设置的台阶面的角度范围,允许相邻的两个复合管发生小的相对变形,避免连接失效。

进一步,在一优选的实施例中,如图5、14,第二承口端面156设置有承口密封件凹槽152,承口密封件凹槽152内设置有承口密封件151。承口密封件的截面形状可根据需要选择,例如为三角形、方形、梯形、圆形、椭圆形或其他形状。进一步,在一优选的实施例中,承口密封件的截面形状为方形,由于插口的第一插口端面1111与承口的第二承口端面156抵靠,因此选择承口密封件的截面形状为方形,可以保证具有良好的密封性能。

在本发明的另一实施例中,高分子层本体与混凝土层之间还具有其他材料,例如还具有胶粘层,使得高分子层同时通过胶黏层和锁定件与混凝土层进行结合,能够增加高分子层与混凝土管的结合强度。

在本发明的另一实施例中,如附图2、3、5所示,在混凝土管11的内表面设置有固定槽16。固定槽用于在相邻两个复合管进行安装时提供安装装置(例如液压装置)的固定位置,便于复合管进行安装固定。

在本发明的另一实施例中,如图13-16所示,本发明另一方面提出一种管路系统,管路系统包括若干上述复合管,并且相邻的两个复合管相互固定连接;固定连接包括相邻的两个复合管的高分子层固定连接以及混凝土管固定连接;其中混凝土管固定连接包括将固定杆穿入相邻的两个复合管的预留孔,并分别在与预留孔连通的预留槽内固定固定杆的两端。在一实施例中,如图13所示,相邻的两个复合管1相互固定连接。

进一步,管路系统可选的包括两端与复合管连接的连接弯管,可选的包括分别与三个所述复合管连接的三通管,还可选的包括与复合管连接的检查井和/或盘井,其中的连接弯管、三通管、检查井和盘井可采用预制件,也可采用施工现场现浇制作,或者半预制半浇注的方法制作。

进一步,固定杆为两端具有螺纹部的螺杆;分别在预留槽内使用螺母旋入螺杆的螺纹部而固定固定杆。如图15、16所示,螺杆17具有螺杆本体171以及位于螺杆本体两端端部的螺纹部172,通过将螺杆17穿入相邻两个复合管的预留孔131,螺纹部172在预留槽132内露出,然后分别使用与螺纹部172配合的螺母18拧紧。

在一实施例中,如图1-3、5所示,混凝土管11的内壁上每端设置有四个预留槽132,插口端与四个预留槽132连通的预留孔131的开口位于插口11的第一插口端面1111上,承口端与四个预留槽132连通的预留孔131的开口位于承口15的第二承口端面156上。并且优选地,预留槽将预留孔分割为两段,两段预留孔均连通预留槽。在另一实施例中,将两个复合管进行连接时,如图1、3、9所示,在混凝土管11的内表面设置有连通预留孔131的通孔133,可通过该通孔使用螺栓等对螺杆进行固定。

另外,在一优选的实施例中,如图15所示,预留孔131从预留槽132向开口的延伸方向,具有逐渐增加的直径。由于相邻的两个复合管进行连接后,可能会发生相对移动,使用螺杆17插入预留孔进行连接时,允许螺杆在直径逐渐增加的预留孔内也发生移动,避免螺杆变形使得连接失效。

在本发明的一实施例中,高分子固定连接可为熔接、粘接或其组合等,其中熔接为将相邻两个复合管的高分子层直接熔化并连接在一起,或者通过焊料分别与两个复合管道的高分子层熔接。熔接优选为电熔连接、热熔连接等。粘接为通过胶粘材料进行连接固定,胶黏材料例如为胶带、胶粘剂等。粘接优选为自粘连接,进一步自粘连接优选为使用自粘防水胶带或自粘防水卷材,即高分子层的固定连接包括使用自粘防水胶带或自粘防水卷材粘接相邻的两个复合管的高分子层。自粘防水胶带或自粘防水卷材可为沥青基或非沥青基自粘防水胶带或自粘防水卷材。非沥青基自粘防水胶带或防水卷材可使用epdm、hdpe、tpo、eva、ecb、硅橡胶自粘防水胶带或卷材等。如图13-15所示,在一实施例中通过使用自粘防水胶带2粘接相邻两个复合管的高分子层12。通过使用自粘防水胶带或自粘防水卷材可以有效地对高分子层进行固定连接,并且可以有效防水,防止水进入到接口处,并且相对于其他连接方式,具有更高效的连接效率。

在本发明的另一实施例中,在相邻的两个复合管的混凝土管的内表面设置有注胶槽,注胶槽同时连接相邻的两个复合管的混凝土层;相邻的两个复合管相互固定连接还包括相邻的两个复合管由注胶槽内注射的密封胶进行连接。进一步,注胶槽的底部尺寸大于开口尺寸。在一实施例中,如图14,在相邻的复合管1的混凝土管11的抵接处设置有注胶槽153,可以看做从相邻两个复合管的混凝土层中的一个或两个的内表面向混凝土层内部凹陷形成,并且注胶槽的底部的尺寸大于开口的尺寸,因此在进行注胶后,能够避免胶从注胶槽中脱落。

作为本发明的其中另一方面,本发明的一实施例提供一种制造上述实施例中的复合管的模具,该模具包括托盘底模、分别与托盘底模活动连接的内模和外模;其中外模为可开合式外模,其中内模为可伸缩式的内模,并且内模设置有用于固定预置件的预置件固定件。如图17-18所示,为模具中的内模4、外模3为合模状态,并且与托盘底模5组装的状态的示意图。

在一实施例中,如图17-19所示,外模3包括固定部311,通过第一转轴322与固定部311活动连接的第一活动部312、用于驱动第一活动部312运动的第一驱动装置321、通过第二转轴324与固定部311活动连接的第二活动部313以及用于驱动第二活动部313运动的第二驱动装置323。在一实施例中,第一驱动装置321包括与固定部311固定连接的固定部驱动安装件3213、与第一活动部312固定连接的活动部驱动安装件3211以及分别与固定部驱动安装件3213和活动部驱动安装件3211活动连接的动力装置3212。在一优选的实施例中动力装置3212为液压装置。第二驱动装置323的结构与第一驱动装置321的结构类似。在需要将外模打开进行脱模时,如图19所示,通过第一驱动装置321驱动第一活动部312相对于固定板311围绕第一转轴322转动,通过第二驱动装置323驱动第二活动部313相对于固定板311围绕第二转轴324转动,使得外模进行开模。

在另一实施例中,内模4包括伸缩模板和驱动伸缩模板运动的内模驱动装置。内模驱动装置通过驱动伸缩模板向内收缩,从而使得内模进行脱模,并且能够驱动伸缩模板向外伸张,进行合模。在一实施例中,如图17、20-21所示,伸缩模板41包括位于角部的四个角部伸缩板411和位于每两个角部伸缩板之间的边部伸缩板412。角部伸缩板和边部伸缩板相互配合组装后能够形成混凝土管内表面的形状。优选地,边部伸缩板的截面形状为梯形形状,便于向内收缩移动,而角部伸缩板的的两端的形状与边部伸缩板相配合。另外,如图20所示,伸缩模板41还包括与两个相邻的角部伸缩板411分别活动连接的伸缩固定板413。伸缩固定板可设置在角部伸缩板的上部,并且可分别与两个相邻的角部伸缩板滑动连接。在一实施例中,如图22-23所示,伸缩固定板413设置有滑动孔4132,并且角部伸缩板固定连接有可在滑动孔4132内滑动的滑动轴4131。通过设置伸缩固定板413可使得相邻的两个角部伸缩板分别沿着滑动孔相对滑动,从而相互靠近进行收缩。伸缩模板41还包括可滑动地设置在边部伸缩板412上的固定块415,并且在伸缩固定板413上还设置有与固定块415配合的固定孔4133。在内模的合模状态时,固定块415卡合在固定孔4133内,能够帮助边部伸缩板412与角部伸缩板411进行固定,防止相对移动,保持固定形状。在一实施例中,如图22所示,伸缩模板41还包括分别与角部伸缩板411和边部伸缩板412转动连接的转动板417,能够使得角部伸缩板411与边部伸缩板412相对转动。边部伸缩板412的底部还设置有卡合件416,能够与托盘底模5卡合。另外,在一实施例中,如图20、25-27所示,角部伸缩板411还设置有预置件固定件414,预置件固定件414可滑动地与角部伸缩板411连接。角部伸缩板411的表面设置有凹槽,在内模为合模状态时,预置件固定件414可突出角部伸缩板411的表面用于固定预置件,在开模状态时,预置件固定件414收缩至凹槽内使得预置件固定件414的表面低于角部伸缩板411的表面。

在一实施例中,如图20-21所示,内模驱动装置可包括上部内模驱动装置42和下部内模驱动装置43。在内模驱动装置的驱动下,角部伸缩板411和边部伸缩板412可分别向内收缩和向外扩张移动。

进一步,如图20所示,上部内模驱动装置42包块上部内模动力装置422、分别与角部伸缩板411和上部内模动力装置422活动连接的上部角部伸缩板连接件421,以及分别与边部伸缩板412和上部内模动力装置422活动连接的上部边部伸缩板连接件423。

其中,如图22-24所示,上部内模动力装置422包括第一内模动力源4221、与第一内模动力源4221连接的第一滑动块4222和位于第一上固定板4225和第一下固定板4224之间的第一滑动柱4223上,第一滑动块4222套设在位于第一上固定板4225和第一下固定板4224之间的第一滑动柱4223上。在第一内模动力源4221的驱动下,第一滑动块4222可沿第一滑动柱4223滑动。

其中,如图25-27所示,上部角部伸缩板连接件421包括第一角部伸缩板连接杆4211和第二角部伸缩板连接杆4212,第二角部伸缩板连接杆4212与角部伸缩板411活动连接,第一角部伸缩板连接杆4211分别与第二角部伸缩板连接杆4212和第一滑动块4222活动连接。

其中,如图22-24所示,上部边部伸缩板连接件423包括第一边部伸缩板连接杆4231、第二边部伸缩板连接杆4232和第三边部伸缩板连接杆4233,第一边部伸缩板连接杆4231与第一滑动块4222活动连接,第二边部伸缩板连接杆4232和第三边部伸缩板连接杆4233分别与第一边部伸缩板连接杆4231活动连接,并且第二边部伸缩板连接杆4232与边部伸缩板412活动连接,第三边部伸缩板连接杆4233与固定块415活动连接。

进一步,如图21所示,下部内模驱动装置43包块下部内模动力装置432、分别与角部伸缩板411和下部内模动力装置活动连接的下部角部伸缩板连接件431,以及分别与边部伸缩板412和下部内模动力装置432活动连接的下部边部伸缩板连接件433。

其中,如图22、24所示,下部内模动力装置432包括第二内模动力源4321、与下部内模动力源4221连接的第二滑动块4322和位于第二下固定板4325和第二上固定板4324之间的第二滑动柱4323,第二滑动块4322套设在位于第二下固定板4325和第二上固定板4324之间的第二滑动柱4323上。在第二内模动力源4321的驱动下,第二滑动块4322可沿第二滑动柱4323滑动。

其中,如图25-26所示,下部角部伸缩板连接件431包括第三角部伸缩板连接杆4311和第四角部伸缩板连接杆4312,第四角部伸缩板连接杆4312与角部伸缩板411活动连接,第三角部伸缩板连接杆4311分别与第四角部伸缩板连接杆4312和第二滑动块4322活动连接。

其中,如图22、24所示,下部边部伸缩板连接件433包括第四边部伸缩板连接杆4331、第五边部伸缩板连接杆4332和第六边部伸缩板连接杆4333,第四边部伸缩板连接杆4331与第二滑动块4322活动连接,第五边部伸缩板连接杆4332和第六边部伸缩板连接杆4333分别与第四边部伸缩板连接杆4331活动连接,并且第五边部伸缩板连接杆4332、第六边部伸缩板连接杆4333分别与边部伸缩板412活动连接。

在一个实施方式中,优选,所述第一内模动力源4221和第二内模动力源4321为同一动力源,例如为液压缸,该液压缸同步驱动上部和下部的角部伸缩板连接件和边部伸缩板连接件使得内模同步伸缩。通过使用同一动力源,同步驱动上部和下部的角部伸缩板连接件和边部伸缩板连接件,使得内模的角部伸缩板和边部伸缩板分别同时伸缩,提高开模或合模的同步性,保证制造精度。

内模的使用状态,即合模状态,如图20、22、23、25所示,在进行开模时,如图21、24、26-27所示,在第一内模动力源4221的驱动下第一滑动块4222沿第一滑动柱4223向下滑动,在第二内模动力源4321的驱动下第二滑动块4322沿第二滑动柱4323向上滑动。第一滑动块4222向下滑动时,带动第一边部伸缩板连接杆4231向内向下移动,从而驱动与第一边部伸缩板连接杆4231活动连接的第三边部伸缩板连接杆4233向内向下移动,第三边部伸缩板连接杆4233带动固定块415向下滑动,从固定孔4133内脱出;并且驱动与第一边部伸缩板连接杆4231活动连接的第二边部伸缩板连接4232带动边部伸缩板412向内移动。第二滑动块4322沿第二滑动柱4323向上滑动时,带动第四边部伸缩板连接杆4331向内向上移动,从而驱动与第四边部伸缩板连接杆4331活动连接的第五边部伸缩板连接杆4332和第六边部伸缩板连接杆4333向内向上移动,从而带动边部伸缩板412向内移动。并且由于转动板417的限制,使得边部伸缩板412相对于角部伸缩板411转动。

第一滑动块4222向下滑动时,带动第一角部伸缩板连接杆4211向内向下移动,从而驱动与第一角部伸缩板连接杆4211活动连接的第二角部伸缩板连接杆4212向内向下移动,从而驱动与第二角部伸缩板连接杆4212活动连接的角部伸缩板411向内移动;第二滑动块4322向上滑动时,带动第三角部伸缩板连接杆4311向内向上移动,从而驱动与第三角部伸缩板连接杆4311活动连接的第四角部伸缩板连接杆4312向内向上移动,从而带动边部伸缩板412向内移动。并且预置件固定件414向内滑动,收缩至角部伸缩板411表面的凹槽内。并且由于伸缩固定板413的限制,使得相邻的角部伸缩板411通过滑动轴4131沿着滑动孔4132滑动,使得相邻的角部伸缩板相互靠近。

本发明中的内模4和外模3可包括至少一个模板单元6,如图28所示,模板板单元6包括塑料板61、横向支撑件62和纵向支撑件63,横向支撑件62和纵向支撑件63与塑料板61固定连接。在一实施例中,如图29所示,横向支撑件具有钢板本体621,钢板本体621设置有安装孔622,通过使用螺栓623在安装孔622内沿着与塑料板61垂直的方向与预埋在塑料板内的螺母固定,从而使得横向支撑件62与塑料板61进行固定。纵向支撑件63与横向支撑件62固定连接,例如纵向支撑件也具有钢板本体,可通过焊接的方式固定。本发明中模板单元采用塑料板作为主体,能够减轻模板重量,便于进行脱模,并且便于制造,可以显著降低模具的成本。通过与塑料板固定的横向支撑件和纵向支撑件提供塑料板足够的保持形状的强度,避免塑料板在制造复合管的过程中变形。

本发明另一方面提供一种使用上述的模具制造复合管的方法,如图17-27所示,包括:

将内模4、外模3和托盘底模5进行组装形成制备复合管的空腔;将高分子层与外模3进行固定,将预置件13使用预置件固定件414与内模4进行固定;向空腔内浇筑混凝土;对混凝土进行养护干燥,去除模具得到复合管;其中去除模具包括将外模3打开以及将内模4向内收缩。其中,具体的外模的打开过程以及内模4的收缩过程如前述实施例所示。

应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。

需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

在发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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