[发明专利]一种塑钢缠绕管的加强方法及钢带增强复合带材

说明书

技术领域

本发明涉及塑钢缠绕管领域，尤其涉及一种塑钢缠绕管的加强方法及带材。

背景技术

埋地排水管及电力、通信的埋地线缆保护管，尤其是大直径的管道，出于生产工艺的便利，通常采用塑料螺旋缠绕管。

为了抵抗埋地时的土壤压力，同时节省材料，这种塑料缠绕管通常采用结构管壁。即在管壁做出加强肋，并在加强肋中采用钢带加强，做成塑钢螺旋缠绕管，在提高管材耐压强度的同时进一步节省材料，降低生产成本。

申请日为2005年7月4日的中国专利200520112528.4公开了一种塑钢缠绕结构壁管道，如附图1和附图2所示，管材2由内层管壁构成封闭的光滑流体通道，管壁外表面为螺旋环绕的钢带增强实心直肋结构。

对于上述塑钢缠绕管，由于管壁钢肋比塑料的弹性模量大得多，因此，在管子环向变形中钢肋承受了大部分负荷。在管子断面保持不变时，塑料管壁经历应力释放，将随时间而松弛，这样钢肋就基本上全部承受着管子上的负荷。因此在达到同样的承压强度时，只要采用较高的钢带高度与厚度比，就可提高材料的利用率，使管材的材料成本为最小。

需要注意的是，当钢带高度与厚度比过高时，需要对加强肋与管壁的结合部位予以加强，管壁外的螺旋加强肋也不能过于单薄，从而消除所述部位发生破损或变形的风险；同时又要保持该类管材特有的经济性优良、易于生产的特点，避免材料成本急剧增大。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供易于生产，并在具有优良的经济性的同时兼具优良的施工性，且承压强度较高的塑钢缠绕管的加强方法及钢带增强复合带材。

本发明塑钢缠绕管的加强方法的技术方案是：所述塑钢缠绕管以钢带增强复合带材缠绕而成，所述钢带增强复合带材包括带材本体，所述带材本体包括基板，所述基板上设有至少一个垂直于基板，并沿带材长度方向延伸的加强肋，所述基板材料为塑料，加强肋中优选设有肋片，加强肋肋片材料优选为钢带，也可以是其它金属材料以及弹性模量和强度远大于塑料的其他复合挠性材料，肋片外均匀包覆塑料，塑料可以是聚乙烯、聚氯乙烯，以及其他适用的塑料材料，所述带材两侧与相邻带材的缠绕搭接部位分别为伸出平台和伸出凸台，缠绕搭接时是将带材的侧部的伸出平台与相邻带材的伸出凸台接合，采用中间以熔融的挤出料对接合面进行焊接粘合或粘接。在保证肋片缠绕成管弯曲为弧状时，钢带局部区域不发生过度屈曲，危及管子承受径向外压负载的能力，甚至出现钢带失稳的前提下，采用最佳较大钢带高度与厚度比，这个比例的具体值由具体缠绕设备的生产条件来限定，这样就可提高材料的利用率，使管材的材料成本为最小。

上述方案中，所述加强肋以2或3根靠紧为一组，成组间距布置，加强肋的设置位置在不影响带材缠绕成管材时的弯曲成型、不改变单位长度的管材的承压强度、不影响管材的定长切断的前提下，优选的以2或3根为一组靠紧以具体生产设备限定的最佳较小间距布置，在不需要改变原有管材的材料成本的条件下，就可使采用最佳较大钢带高度与厚度比后的加强肋因成组靠紧布置，在与管壁的结合部位能做到相互扶持，从而增加加强肋的稳定性，消除结合部位及加强肋本身发生破损或变形的风险，并可进一步采用最佳较大钢带高度与厚度比。同时不同组加强肋之间的间距拉大，还增加了管道的纵向可挠性，从而更好地消除土壤不均匀沉降造成管道失效的风险，管材的定长切断可采用常规的先剥离钢带再切断管材的方法，且因加强肋成组靠紧布置，其螺旋间距加大，剥离段的长度可相对减小，从而降低对管道接头的强度影响。

上述方案中，优选所述加强肋端部和/或加强肋与管壁结合部位设有一条以上的圆截面加强体。圆截面加强体外径与数量以不影响带材缠绕成管材时的弯曲成型、不明显增加管材成本，并能确保加强肋与管壁的结合部位的稳定性为前提。这种加强方式所需塑料材料较少，加强效果比单纯加厚塑料层更高，因此具有较佳的经济性。并且在带材缠绕成管材的弯曲成型时，不涉及金属加强结构沿管材轴向的相互作用，不需要对金属加强结构进行预弯盘绕，因此更易于生产，并可将带材盘绕成卷后，运往施工现场缠绕成管，从而降低运输成本。另外加强肋与管壁的结合部位的圆截面加强体对管材的定长切断影响较小，因此不需要预先剥离。

上述方案中，所述加强肋与基板的结合部位设有加强层加强，加强层的材料为纤维编织层(如玻璃纤维、合成纤维、自然纤维、树脂纤维或复合材料)、高强度塑料或金属网以及其他适用的材料，加强层可与带材一次挤出也可外贴缠绕，其作用是加强无金属塑料管壁的强度及防破损性能，并节省用于管壁的塑料材料。