全塑立筋增强缠绕波纹管材制造技术

本实用新型专利技术涉及一种管材，目的是提供一种提高管材外表面积，熔接效果好，节省材料的全塑立筋增强缠绕波纹管材。包括圆柱面管材本体和螺旋环绕在管体外侧的加强筋，加强筋内含一条垂直于管壁的增强立筋，该立筋将加强筋分成两个并列的半圆形空腔。本实用新型专利技术的结构形式具有的外波纹及其波峰顶部的实心凸起，提高了管材外表面积，其使用时形成的管土共同作用优越于聚乙烯缠绕结构壁管材A型管(即俗称中空壁管)。由于其结构壁高度大，使得管土共同作用也较普通双壁波纹管缠绕波纹管好。由于本实用新型专利技术的结构形式熔接面大于所有其他类型的缠绕结构壁波纹管，所以其熔接效果是所有缠绕波纹管中最好的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

全塑立筋增强缠绕波纹管材
本技术涉及一种管材，尤其涉及一种全塑立筋增强缠绕波纹管材。
技术介绍
在市政排污管道建设中，为减少污水渗漏，保护地下水源和土壤不受污染，大量的 推广使用大口径塑料排水管。埋地自流式排水管道一般承受内压小，主要需提高抗土壤外 挤压力。这就需要一方面提高管材的环刚度，另一方面通过增强管材与土壤的结合面积、加 强回填土的密实度来完善管土的共同作用，以提高管材抗压性。目前市场上的钢带增强聚 乙烯(PE)螺旋波纹管、聚乙烯塑钢缠绕排水管、双平壁塑钢排水管、硬聚氯乙烯(PVC-U)塑 钢复合缠绕管等等都是通过复合钢带的方式增强管材的环刚度。但钢塑复合的技术还有待 完善，钢材的耐腐蚀性差等问题，使钢塑复合管在用于输送腐蚀性的污水时仍存在一定的 质量安全隐患。大口径的纯塑料管目前主要有聚乙烯或硬聚氯乙烯双壁波纹管、硬聚氯乙烯加筋 管、增强聚丙烯(FRPP)模压管、聚乙烯缠绕结构壁管材A型、聚乙烯缠绕结构壁管材B型。 各种管材管壁的轴向局部剖面图结构分别如图la、图lb、图lc、图1d和图le。双壁波纹管的制造方法是由塑料挤出机在熔融状态下连续挤出内外两层同心管， 在内外管刚挤出还未冷却时，外管在上下或左右履带式模块的牵引和真空吸附下，形成连 续的中空波形加强筋，并将该中空波形的“波谷”部位和内壁的管壁在半熔融状态下压接在 一起，冷却后形成管体。该管材外壁中空波形加强筋所形成的管材结构厚度可以达到管材 直径的8%，有较高的管壁惯性矩，所以能经济有效的提高管材的环刚度；同事外壁的波纹 型也增加了管材外表面积，有利于实现管土共同作用。但是，如在生产过程中因材料粘接 性差或温度控制上的问题没有使内外层有效熔接(见图1a)，在施工回填后极易在土壤的 挤压下造成内外层分层甚至垮塌。同时其制造设备价格昂贵，市场发展空间受限。硬聚氯乙烯加筋管和增强聚丙烯(FRPP)模压管的管壁轴向剖面结构基本相同， 分别如图lb、lc，由于没有形成中空的加强筋结构，在环刚度相同时其经济性较同材质的波 纹管差。聚乙烯缠绕结构壁管A型的管壁轴向剖面结构如图ld，其制造方法是先由第一挤 出机挤出断面为矩形的管坯，经真空水冷定型成为矩形管2，然后使该矩形管连续有规律的 并排螺旋缠绕在和成型管材直径对应的圆形成型滚筒上，成型滚筒上装有多条受链条驱动 旋转的小辊轴。与此同时，再由第二挤出机不断的向并排螺旋缠绕矩形管的相邻侧面间隙 中挤出熔融的塑料熔胶3，相邻的矩形管在侧向压力下，由熔胶相互熔接在一起，并随着旋 转小辊轴转动产生轴向力的推动下不断旋出，形成连续中空壁管材。该管材管壁的结构厚 度决定于第一挤出机所形成的矩形管的高度，由于矩形管是在冷却后再缠绕的，矩形管高 度越大，则缠绕越困难，一般矩形高度只能在成型管材直径的6%左右，管壁惯性矩较同材 质和同重量波纹管差，所以在环刚度相同时经济性也较同材质的波纹管差，同时其外壁为 平面不利于形成管土共同作用。但该种管材结构稳定、设备简单、生产易于控制。聚乙烯缠绕结构壁管材B型的管壁轴向剖面结构如图le，其制造设备和制造过程 复杂，同时由于其加强筋是由聚丙烯波纹管4外复合聚乙烯组成，在熔融状态下熔接在管 壁上，造成管材结构壁惯性小，所以尤其是大口径管材在达到同等要求的环刚度时，比其他 缠绕结构壁管材经济性差。目前市场上有一种螺旋缠绕波纹管的管壁轴向剖面结构如图2a，其制造方法是先 有第一挤出机挤出熔融条形塑料片材5，然后使该片材连续有规律的并排螺旋缠绕在装有 多只主动旋转小滚轴的圆形成型滚筒上，同时由另一挤出机挤出相应梯形管状加强筋6，经 水冷真空定型。以同样螺旋缠绕方式跨压于管壁上各条塑料片材相邻边缘的搭接缝部位， 梯形管状加强筋底面经适当加热，同时由于塑料片材处于半熔融状态，在梯形方管上的压 轮的碾压下，梯形管和两层相互搭接的条状片材融合在一起。该管材外壁波纹型有利于管 土共同作用。但由于其加强筋和聚乙烯缠绕结构壁管材B型类似，也是冷却定型后缠绕，其 结构高度不能太大，所以其管壁惯性矩较同材质和同重量的波纹管小，但较聚乙烯缠绕结 构管材A型稍好。最大问题在于其加强筋和管壁的粘接很难控制，如条状塑料片材温度过 低，则粘接差；如温度过高，条形塑料片材则会从成型滚筒上下坠而难以控制成型。而且即 使完成粘接，条形塑料片材的温度一定低于聚乙烯额缠绕结构壁管材A型的融胶，所以加 强筋的侧面始终留有缝隙7，造成应力集中，在环境温度交替变化时熔接面会由缝隙逐步开 裂，易造成管壁和加强筋分离而垮塌。另外一种传统的缠绕波纹管的管壁轴向剖面结构如图2b，其制造方法类似于聚乙 烯缠绕结构壁管材A型，不同的是第一挤出机挤出的是底面两侧各带有一个相互熔接用的 适当形状翼片的异形矩形管8经真空冷却定型后，螺旋缠绕在成型滚筒上，再由第二挤出 机不断的向并排螺旋缠绕异形矩形管相邻对应的翼片连接部位挤出熔融的塑料熔胶9，经 压轮碾压而溶解在一起。该种管材最大弱点是熔接位在管材的最薄弱部位(如图2b，9熔 接位)，且熔接面小、溶胶量少，从而降低了管材整体抗弯强度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种提高管材外表面积，熔接效果好，节省 材料的全塑立筋增强缠绕波纹管材。为了解决上述问题，本技术是通过以下技术方案实现的本技术的全塑立筋增强缠绕波纹管材，包括圆柱面管材和螺旋环绕在管材外 侧的加强筋，加强筋内含一条垂直于管壁的增强立筋，该立筋将加强筋分成两个并列的半 圆形空腔。进一步的，该管材是由两侧带两个半圆形空腔的塑料异形带材以螺旋缠绕方式并 经胶条熔合而形成。进一步的，相邻的塑料异形带材侧边上两个相互靠近的半圆形凸起经胶条融合形 成管材的加强筋，加强筋的立筋由相邻异形带材相互靠近的半圆形凸起的侧边和胶条融合 而成，其两侧的内空腔即是相邻异形带材的相互靠近的两个半圆形空腔。进一步的，加强筋的两个内空腔是半圆形。进一步的，加强筋的上部，立筋的顶部是压轮形状。与现有技术相比，本技术的有益效果是1.本技术的结构形式具有的外 波纹及其波峰顶部的实心凸起，提高了管材外表面积，其使用时形成的管土共同作用优越于聚乙烯缠绕结构壁管材A型管(即俗称中空壁管)。由于其结构壁高度大，使得管土共 同作用也较普通双壁波纹管缠绕波纹管好。2.其熔接效果好，由于本技术的结构形式 熔接面大于所有其他类型的缠绕结构壁波纹管，所以其熔接效果是所有缠绕波纹管中最好 的。而且由于其熔接缝上的凸起部分造成其熔胶量大，又经过特殊的压轮碾压作用，使其熔 接效果也优于中空壁管。3.本技术的结构形式具有的外波纹及其波峰顶部的实心凸 起，提高了管材的结构壁厚度，波峰高度可以达到成型管材直径的9%以上，超过双壁波纹 管。令本技术结构形式的管材用等量的材料时能获得更大的惯性矩，从而节省了材料， 是现有所有缠绕结构壁管材中经济性最好的一种。4.本技术的结构壁塑料管材的波 峰中间的立筋结构提高了波峰的稳定性，同时由于波谷片材是和两侧一半波峰一次性挤出 的，所以波谷和加强筋互成一体，使本技术的缠绕波纹管稳定性优越于其他缠绕波纹 管和双壁波纹管。5.本技术的结构形式管材，还可以只通过对熔胶材料的改性适当增 加熔胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全塑立筋增强缠绕波纹管材，包括圆柱面管材和螺旋环绕在管材外侧的加强筋，其特征在于：加强筋内含一条垂直于管壁的增强立筋，该立筋将加强筋分成两个并列的半圆形空腔。

【技术特征摘要】
1.一种全塑立筋增强缠绕波纹管材，包括圆柱面管材和螺旋环绕在管材外侧的加强筋，其特征在于加强筋内含一条垂直于管壁的增强立筋，该立筋将加强筋分成两个并列的半圆形空腔。2.根据权利要求1所述的全塑立筋增强缠绕波纹管材，其特征在于该管材是由两侧带两个半圆形空腔的塑料异形带材以螺旋缠绕方式并经胶条熔合而形成。3.根据权利要求2所述的全塑立筋增强缠绕波纹管材，其特征在于相邻的塑料异...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰欣，
申请(专利权)人：刘兰欣，
类型：实用新型
国别省市：