[实用新型]纤维增强塑料排水管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纤维增强塑料排水管，特别涉及一种增强型塑料排水管。

背景技术

埋地塑料排水管具有内壁光滑摩阻力小、接口严密不渗漏、耐腐蚀性能好等优点，广泛应用在排水管道工程中。目前应用较多的管材结构形式有双壁波纹管、钢带增强管、缠绕结构壁管、钢塑复合管等，从管材的材料分有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯，市政工程中应用较多的是聚乙烯PE排水管。排水管道设计中，是按照管道在正常使用极限状态下，组合荷载作用下管道最大竖向变形不超过5%的计算管径，竖向变形量与管道覆土厚度、地面荷载、管材的环刚度等参数有关。塑料管材一个主要参数就是环刚度，是管道抵抗环向变形的能力，是管材的一项主要力学指标。管材的环刚度S_P=EI/D₀³，E为材料的弹性模量，I为管壁单位长度的截面惯性矩，D₀为圆形管材计算直径。从公式可以看出，管径一定时，E和I与环刚度成正比，材料的弹性模量对管材的环刚度起到直接的作用。市政排水管道管径一般都是大于等于300mm，使用较多的塑料排水管是聚乙烯管，为了提高环刚度，从提高截面惯性矩着手，有内肋增强缠绕结构壁管、中空圆缠绕结构壁管等，但由于聚乙烯材料本身的材料模量较低，采用改变管材构造的方法提高环刚度，造成管材构造尺寸增大，材料增加，增加成本。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种纤维增强塑料排水管，克服了现有技术缠绕结构壁管单纯采用聚乙烯制造，材料弹性模量低的缺陷。在管材内外壁受力部位采用浸塑纤维缠绕，利用抗拉强度高的纤维增强管材抵抗变形的能力。有益效果是：管材内外壁和接口仍然采用塑料材料，保证流水性能及接口的严密，内侧采用浸塑纤维缠绕，浸塑纤维能够很好地与塑料管壁结合，通过提高材料的弹性模量提高管材的环刚度和抗弯强度，降低管材成本。

本实用新型是通过以下技术实现的：纤维增强塑料排水管，由内壁1、内纤维层2、外纤维层3、外壁4、支撑肋5、内层6组成，内壁1为塑料材料构成的管状基体，两端设置管道接口，内纤维层2为浸塑的网状纤维格栅，施加张拉应力缠绕在内壁1的外侧，支撑肋5为塑料材料，间隔设置在内纤维层2的外侧，并透过内纤维层2的网孔与内壁1熔融结合固定，支撑肋5的周围采用轻质的发泡塑料填充构成内层6，内层6的顶面与支撑肋5平齐，外纤维层3为浸塑的网状纤维格栅，施加张拉应力缠绕在内层6的外侧，最外层为塑料材料缠绕构成的外壁4。

所述的内壁1、外壁4、支撑肋5为聚乙烯构成，或者是纤维增强聚乙烯构成。

所述的内纤维层2、外纤维层3为浸塑玻璃纤维格栅，或者为浸塑芳纶纤维格栅，或者为浸塑碳纤维格栅。

所述的内纤维层2、外纤维层3为连续的带状格栅，幅面宽度为50～300mm，格栅网径为10～30mm，缠绕搭接重叠宽度5～20mm。

所述的内纤维层2、外纤维层3缠绕施加张拉应力为带状格栅抗拉强度的20%～50%。

所述的支撑肋5为实心肋板，或者为空心肋管，支撑肋5沿管材纵向间隔环向设置，或者螺旋缠绕设置。

本实用新型采用热塑缠绕的工艺制作，在现有技术的缠绕结构壁管的基层上，在内侧和外侧增加了弹性模量和抗拉强度高的浸塑纤维材料缠绕，主要通过从提高材料弹性模量入手提高管材的环刚度。其次采用支撑肋5和内层6作为支撑，增设了外结构层。内层6采用硬质聚氨酯发泡材料，具有重量轻、比强度高、价格低的优点。在截面惯性矩作用最大的外侧设置外纤维层3、外壁4，充分发挥材料截面惯性矩对管材强度的作用，从而提高管材的环刚度。外壁4外侧为平壁，对管道埋设管土共同作用起到良好的作用。

附图说明

图1为环向间隔支撑肋型管材横剖面图；

图2为环向间隔支撑肋型管材纵剖面图；

图3为螺旋缠绕支撑肋型管材横剖面图；

图4为螺旋缠绕支撑肋型管材纵剖面图。

具体实施方式

本实用新型纤维增强塑料排水管，由内壁1、内纤维层2、外纤维层3、外壁4、支撑肋5、内层6组成，内壁1为塑料材料构成的管状基体，两端设置管道接口，内纤维层2为浸塑的网状纤维格栅，施加张拉应力缠绕在内壁1的外侧，支撑肋5为塑料材料，间隔设置在内纤维层2的外侧，并透过内纤维层2的网孔与内壁1熔融结合固定，支撑肋5的周围采用轻质的发泡塑料填充构成内层6，内层6的顶面与支撑肋5平齐，外纤维层3为浸塑的网状纤维格栅，施加张拉应力缠绕在内层6的外侧，最外层为塑料材料缠绕构成的外壁4。