專利名稱：一種增強管材及加工方法
技術領域：
本發明屬于給排水工程裝備和部件技術領域，具體涉及一種增強管材及加工方法。
背景技術：
環剛度是用來表示管材抗外壓負載能力的數值指標，如果管材的環剛度太小，管材可能發生過大變形或出現壓屈失穩破壞。管材環剛度的提高，通常是在材料不變的情況下，通過加大管材截面結構壁高度或改變結構形狀，或加大結構材料厚度來提升管材的環剛度指標，但是，管材結構尺寸和厚度的加大會帶來管材的成本相應提高和生產效率降 低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種環剛度指標高，且成本低、生產效率高的增強管材及加工方法。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是一種增強管材，包括芯管和設置在芯管外壁上的加強筋；其特征在于所述加強筋是螺旋纏繞在芯管外壁上的空心熱塑性管，熱塑性管內填充有增強材料。其中，所述加強筋為一層或多層。其中，所述熱塑性管為圓管、方管、梯形管或楔形管。其中，所述增強材料為混配有纖維或顆粒填充物的環氧樹脂。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、玻璃珠、陶粒、沙礫或塑料顆粒。一種增強管材的加工方法，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材料，灌注入的增強材料，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；
(3)當增強材料從熱塑性管的下端口溢出時，封堵下端口，并停止灌注；
(4)靜置芯管，待熱塑性管內的增強材料充分固化后，將芯管平放，清理熱塑性管的灌注進出口，并用PP或PE材料對進出口部位進行熱熔焊接密封處理。其中，所述方法步驟(I)和(2)還包括以下技術方案將固定有螺旋加強筋的芯管水平放置，利用壓力泵在熱塑性管兩端建立灌注和抽吸環氧樹脂循環，待增強材料在熱塑性管內分布均勻后停止。采用上述技術方案所產生的有益效果在于本發明的增強管材是建立在已經加工完成的管材基礎上，在常溫加壓條件下，向管材外壁上設置的螺旋加強筋空腔內注入環氧樹脂增強材料，提供均勻的支撐力，使得管材的環剛度整體增強。所用的增強材料為混填有纖維或顆粒填充物的環氧樹脂，其彎曲模量比聚乙烯PE、聚丙烯PP的彎曲模量高10-15倍，形成的加強筋的形式和作用類似于塑料門窗框架內插裝鋼條，如此可以大幅度提高原有管材的環剛度，減少PE、PP原材料的使用；環氧樹脂增強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；灌注時利用加壓和依靠自身重力，灌注方法簡單易操作，生產效率高；并且環氧樹脂增強材料被完全密封在PP或PE熱塑性管內并固化，不會有污染物的析出，因此安全環保。本發明可應用于排水管、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域。
圖I是本發明增強管材的截面結構示意 圖2是本發明增強管材的連接方式示意 圖3是本發明增強管材的灌注加工方法示意圖；
圖中，I、芯管，2、熱塑性管，3、增強材料，4、壓力泵，5、增強材料池。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。如圖I所示為本發明增強管材的結構示意圖。本發明的增強管材包括芯管I和一層設置在芯管I外壁上的加強筋，加強筋也可以設置多層；加強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內填充有增強材料3。增強材料3為混配有纖維或顆粒填充物的環氧樹脂，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、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所示為本發明增強管材的連接方式示意圖，圖中，兩個芯管首尾相連，加強筋連續均勻螺旋纏繞在兩個芯管的外壁上，使得兩個芯管連接緊密，徹底解決了常規管材使用水泥塊通過哈夫連接固定的缺點，以及連接件的防腐和維護處理困難等問題。如圖3所示為本發明的增強管材的灌注方法示意圖。本發明增強管材的加工方法包括以下步驟
(1)將固定有螺旋加強筋的芯管I豎直固定；
(2)利用壓力泵4，從螺旋纏繞的熱塑性管2的上端口灌注增強材料3，灌注入的增強材料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；
(3)當增強材料3從熱塑性管2的下端口溢出時，封堵下端口，并停止灌注；
(4)靜置芯管1，待熱塑性管2內的增強材料3充分固化后，將芯管I平放，清理熱塑性管2的灌注進出口，并用PP或PE材料對進出口部位進行熱熔焊接密封處理。并且，上述方法步驟(I)和(2)還包括以下技術方案將固定有螺旋加強筋的芯管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氧樹脂循環，待增強材料3在熱塑性管2內分布均勻后停止。上述方法利用常溫加壓灌注方法，向熱塑性管2內部加注混配有纖維或顆粒填充物的環氧樹脂增強材料，如圖3所示，環氧樹脂增強材料存儲在環氧樹脂池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、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的纖維或固體顆粒，在環氧樹脂粘合作用下，形成高強度的彈性材料，該材料在管材熱塑性管內腔中固化，形成的加強筋可大大提高管材的環剛度，既實現了提高資源利用率，又起到相伴環保處理的作用，同時降低了管材成 本。
權利要求
1.ー種增強管材，包括芯管(I)和設置在芯管(I)外壁上的加強筋；其特征在于所述加強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)內填充有增強材料(3)。
2.根據權利要求I所述的ー種增強管材，其特征在于所述加強筋為ー層或多層。
3.根據權利要求I所述的ー種增強管材，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.根據權利要求I所述的ー種增強管材，其特征在于所述增強材料(3)為混配有纖維或顆粒填充物的環氧樹脂。
5.根據權利要求4所述的ー種增強管材，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.根據權利要求4所述的ー種增強管材，其特征在于所述混配的顆粒填充物為礦物質、玻璃珠、陶粒、沙碌或塑料顆粒。
7.一種增強管材的加工方法，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)的上端ロ灌注增強材料(3)，灌注入的增強材料(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； (3)當增強材料(3)從熱塑性管(2)的下端ロ溢出時，封堵下端ロ，并停止灌注； (4)靜置芯管(1)，待熱塑性管(2)內的增強材料(3)充分固化后，將芯管(I)平放，清理熱塑性管(2)的灌注進出口，并用PP或PE材料對進出口部位進行熱熔焊接密封處理。
8.根據權利要求7所述的ー種增強管材的加工方法，其特征在于所述方法步驟(I)和(2)還包括以下技術方案將固定有螺旋加強筋的芯管(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氧樹脂循環，待增強材料(3)在熱塑性管(2)內分布均勻后停止。
全文摘要
本發明公開了一種增強管材及加工方法，屬于給排水工程裝備和部件技術領域。增強管材包括芯管和設置在芯管外壁上的加強筋；其特征在于所述加強筋是螺旋纏繞在芯管外壁上的空心熱塑性管，熱塑性管內填充有增強材料。利用常溫加壓灌注方法，向熱塑性管內部加注混配有纖維或顆粒填充物的環氧樹脂增強材料，使得管材的環剛度整體增強，提供均勻的支撐力。本發明的增強材料容易獲得且成本低，灌注方法簡單易操作，管材環剛度能夠獲得大幅提升。本發明可應用于排水管、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域。
文檔編號F16L9/16GK102661455SQ20121017993
公開日2012年9月12日 申請日期2012年6月4日 優先權日2012年6月4日
發明者吳東紅, 吳耕田, 王子藝, 羅佳 申請人:吳耕田