專利名稱：一種增強(qiáng)管材及加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于給排水工程裝備和部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)管材及加工方法。
背景技術(shù)：
環(huán)剛度是用來(lái)表示管材抗外壓負(fù)載能力的數(shù)值指標(biāo)，如果管材的環(huán)剛度太小，管材可能發(fā)生過(guò)大變形或出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)破壞。管材環(huán)剛度的提高，通常是在材料不變的情況下，通過(guò)加大管材截面結(jié)構(gòu)壁高度或改變結(jié)構(gòu)形狀，或加大結(jié)構(gòu)材料厚度來(lái)提升管材的環(huán)剛度指標(biāo)，但是，管材結(jié)構(gòu)尺寸和厚度的加大會(huì)帶來(lái)管材的成本相應(yīng)提高和生產(chǎn)效率降 低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)剛度指標(biāo)高，且成本低、生產(chǎn)效率高的增強(qiáng)管材及加工方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種增強(qiáng)管材，包括芯管和設(shè)置在芯管外壁上的加強(qiáng)筋；其特征在于所述加強(qiáng)筋是螺旋纏繞在芯管外壁上的空心熱塑性管，熱塑性管內(nèi)填充有增強(qiáng)材料。其中，所述加強(qiáng)筋為一層或多層。其中，所述熱塑性管為圓管、方管、梯形管或楔形管。其中，所述增強(qiáng)材料為混配有纖維或顆粒填充物的環(huán)氧樹(shù)脂。其中，所述混配的纖維填充物為0. 5-6MM短玻璃纖維或木纖維。其中，所述混配的顆粒填充物為礦物質(zhì)、玻璃珠、陶粒、沙礫或塑料顆粒。一種增強(qiáng)管材的加工方法，其特征在于所述方法包括以下步驟
(1)將固定有螺旋加強(qiáng)筋的芯管豎直固定；
(2)利用壓力泵，從螺旋纏繞的熱塑性管的上端口灌注增強(qiáng)材料，灌注入的增強(qiáng)材料，利用加壓以及依靠其自身的重力，從熱塑性管的上端口向熱塑性管的底部流動(dòng)；
(3)當(dāng)增強(qiáng)材料從熱塑性管的下端口溢出時(shí)，封堵下端口，并停止灌注；
(4)靜置芯管，待熱塑性管內(nèi)的增強(qiáng)材料充分固化后，將芯管平放，清理熱塑性管的灌注進(jìn)出口，并用PP或PE材料對(duì)進(jìn)出口部位進(jìn)行熱熔焊接密封處理。其中，所述方法步驟(I)和(2)還包括以下技術(shù)方案將固定有螺旋加強(qiáng)筋的芯管水平放置，利用壓力泵在熱塑性管兩端建立灌注和抽吸環(huán)氧樹(shù)脂循環(huán)，待增強(qiáng)材料在熱塑性管內(nèi)分布均勻后停止。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明的增強(qiáng)管材是建立在已經(jīng)加工完成的管材基礎(chǔ)上，在常溫加壓條件下，向管材外壁上設(shè)置的螺旋加強(qiáng)筋空腔內(nèi)注入環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)材料，提供均勻的支撐力，使得管材的環(huán)剛度整體增強(qiáng)。所用的增強(qiáng)材料為混填有纖維或顆粒填充物的環(huán)氧樹(shù)脂，其彎曲模量比聚乙烯PE、聚丙烯PP的彎曲模量高10-15倍，形成的加強(qiáng)筋的形式和作用類似于塑料門窗框架內(nèi)插裝鋼條，如此可以大幅度提高原有管材的環(huán)剛度，減少PE、PP原材料的使用；環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)材料中的纖維或顆粒填充物為不可回收和降解材料，容易獲得且成本低；灌注時(shí)利用加壓和依靠自身重力，灌注方法簡(jiǎn)單易操作，生產(chǎn)效率高；并且環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)材料被完全密封在PP或PE熱塑性管內(nèi)并固化，不會(huì)有污染物的析出，因此安全環(huán)保。本發(fā)明可應(yīng)用于排水管、排污管、化工管道、低壓輸水管道或給水管道工程及化工容器等領(lǐng)域。


圖I是本發(fā)明增強(qiáng)管材的截面結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明增強(qiáng)管材的連接方式示意 圖3是本發(fā)明增強(qiáng)管材的灌注加工方法示意圖；
圖中，I、芯管，2、熱塑性管，3、增強(qiáng)材料，4、壓力泵，5、增強(qiáng)材料池。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I所示為本發(fā)明增強(qiáng)管材的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的增強(qiáng)管材包括芯管I和一層設(shè)置在芯管I外壁上的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋也可以設(shè)置多層；加強(qiáng)筋是螺旋纏繞在芯管I外壁上的空心圓形熱塑性管2，熱塑性管2內(nèi)填充有增強(qiáng)材料3。增強(qiáng)材料3為混配有纖維或顆粒填充物的環(huán)氧樹(shù)脂，其中，纖維填充物為O. 5-6MM短玻璃纖維或木纖維，以及其他金屬或非金屬纖維；或者，混配的顆粒填充物為礦物質(zhì)、玻璃珠、陶粒、沙礫或塑料顆粒，以及其它不可降解的顆粒。此外，熱塑性管2還可以為方管、梯形管或楔形管。如圖2所示為本發(fā)明增強(qiáng)管材的連接方式示意圖，圖中，兩個(gè)芯管首尾相連，加強(qiáng)筋連續(xù)均勻螺旋纏繞在兩個(gè)芯管的外壁上，使得兩個(gè)芯管連接緊密，徹底解決了常規(guī)管材使用水泥塊通過(guò)哈夫連接固定的缺點(diǎn)，以及連接件的防腐和維護(hù)處理困難等問(wèn)題。如圖3所示為本發(fā)明的增強(qiáng)管材的灌注方法示意圖。本發(fā)明增強(qiáng)管材的加工方法包括以下步驟
(1)將固定有螺旋加強(qiáng)筋的芯管I豎直固定；
(2)利用壓力泵4，從螺旋纏繞的熱塑性管2的上端口灌注增強(qiáng)材料3，灌注入的增強(qiáng)材料3，利用加壓以及依靠其自身的重力，從熱塑性管2的上端口向熱塑性管2的底部流動(dòng)；
(3)當(dāng)增強(qiáng)材料3從熱塑性管2的下端口溢出時(shí)，封堵下端口，并停止灌注；
(4)靜置芯管1，待熱塑性管2內(nèi)的增強(qiáng)材料3充分固化后，將芯管I平放，清理熱塑性管2的灌注進(jìn)出口，并用PP或PE材料對(duì)進(jìn)出口部位進(jìn)行熱熔焊接密封處理。并且，上述方法步驟(I)和(2)還包括以下技術(shù)方案將固定有螺旋加強(qiáng)筋的芯管I水平放置，利用壓力泵4在熱塑性管2兩端建立灌注和抽吸環(huán)氧樹(shù)脂循環(huán)，待增強(qiáng)材料3在熱塑性管2內(nèi)分布均勻后停止。上述方法利用常溫加壓灌注方法，向熱塑性管2內(nèi)部加注混配有纖維或顆粒填充物的環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)材料，如圖3所示，環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)材料存儲(chǔ)在環(huán)氧樹(shù)脂池5中。其中，混配的纖維類材料為0. 5-6MM短玻璃纖維或木纖維，以及其他金屬或非金屬纖維；混配的顆粒類為礦物質(zhì)、玻璃珠、陶粒、沙礫或塑料顆粒，以及其它不可降解的顆粒。其目的是使用較廉價(jià)的纖維或固體顆粒，在環(huán)氧樹(shù)脂粘合作用下，形成高強(qiáng)度的彈性材料，該材料在管材熱塑性管內(nèi)腔中固化，形成的加強(qiáng)筋可大大提高管材的環(huán)剛度，既實(shí)現(xiàn)了提高資源利用率，又起到相伴環(huán)保處理的作用，同時(shí)降低了管材成 本。
權(quán)利要求
1.ー種增強(qiáng)管材，包括芯管(I)和設(shè)置在芯管(I)外壁上的加強(qiáng)筋；其特征在于所述加強(qiáng)筋是螺旋纏繞在芯管(I)外壁上的空心熱塑性管(2)，熱塑性管(2)內(nèi)填充有增強(qiáng)材料(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種增強(qiáng)管材，其特征在于所述加強(qiáng)筋為ー層或多層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種增強(qiáng)管材，其特征在于所述熱塑性管(2)為圓管、方管、梯形管或楔形管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種增強(qiáng)管材，其特征在于所述增強(qiáng)材料(3)為混配有纖維或顆粒填充物的環(huán)氧樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種增強(qiáng)管材，其特征在于所述混配的纖維填充物為0.5-6MM短玻璃纖維或木纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種增強(qiáng)管材，其特征在于所述混配的顆粒填充物為礦物質(zhì)、玻璃珠、陶粒、沙碌或塑料顆粒。
7.一種增強(qiáng)管材的加工方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 (1)將固定有螺旋加強(qiáng)筋的芯管(I)豎直固定； (2)利用壓カ泵(4)，從螺旋纏繞的熱塑性管(2)的上端ロ灌注增強(qiáng)材料(3)，灌注入的增強(qiáng)材料(3)，利用加壓以及依靠其自身的重力，從熱塑性管(2)的上端ロ向熱塑性管(2)的底部流動(dòng)； (3)當(dāng)增強(qiáng)材料(3)從熱塑性管(2)的下端ロ溢出時(shí)，封堵下端ロ，并停止灌注； (4)靜置芯管(1)，待熱塑性管(2)內(nèi)的增強(qiáng)材料(3)充分固化后，將芯管(I)平放，清理熱塑性管(2)的灌注進(jìn)出口，并用PP或PE材料對(duì)進(jìn)出口部位進(jìn)行熱熔焊接密封處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種增強(qiáng)管材的加工方法，其特征在于所述方法步驟(I)和(2)還包括以下技術(shù)方案將固定有螺旋加強(qiáng)筋的芯管(I)水平放置，利用壓カ泵(4)在熱塑性管(2)兩端建立灌注和抽吸環(huán)氧樹(shù)脂循環(huán)，待增強(qiáng)材料(3)在熱塑性管(2)內(nèi)分布均勻后停止。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)管材及加工方法，屬于給排水工程裝備和部件技術(shù)領(lǐng)域。增強(qiáng)管材包括芯管和設(shè)置在芯管外壁上的加強(qiáng)筋；其特征在于所述加強(qiáng)筋是螺旋纏繞在芯管外壁上的空心熱塑性管，熱塑性管內(nèi)填充有增強(qiáng)材料。利用常溫加壓灌注方法，向熱塑性管內(nèi)部加注混配有纖維或顆粒填充物的環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)材料，使得管材的環(huán)剛度整體增強(qiáng)，提供均勻的支撐力。本發(fā)明的增強(qiáng)材料容易獲得且成本低，灌注方法簡(jiǎn)單易操作，管材環(huán)剛度能夠獲得大幅提升。本發(fā)明可應(yīng)用于排水管、排污管、化工管道、低壓輸水管道或給水管道工程及化工容器等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16L9/16GK102661455SQ20121017993
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者吳東紅, 吳耕田, 王子藝, 羅佳 申請(qǐng)人:吳耕田