高分子材料輸水系統(tǒng)及制造、安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高分子材料輸水系統(tǒng)及制造、安裝方法，屬于排水設(shè)施領(lǐng)域。它由多個(gè)單體連接構(gòu)成，所述單體由熱塑性塑料注塑成型，所述單體由熱塑性塑料注塑成型，所述的熱塑性塑料配方為：PP塑料：100份、玻纖988A：0.2份、光穩(wěn)定劑UV-9：0.25份、紫外線吸收劑UV531：0.1份、成核劑NAP-53F：0.1份、抗氧劑1010：0.2份。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的輸水系統(tǒng)耐酸、堿、鹽腐蝕，適合多種地質(zhì)條件使用，抗地震性能強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)；并且安裝后之后的管理方便，免保養(yǎng)；建設(shè)成本低、性價(jià)比高，經(jīng)濟(jì)性好。
【專利說(shuō)明】高分子材料輸水系統(tǒng)及制造、安裝方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日:2012年10月17日，申請(qǐng)?zhí)?201210393938.5，發(fā)明名稱:“高分子復(fù)合材料水渠”的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種排水設(shè)施，具體涉及一種高分子材料輸水系統(tǒng)及制造、安裝方法。

【背景技術(shù)】
[0003]水渠是農(nóng)業(yè)、市政等工程中常見的輸水設(shè)施，通常由自然土壤開挖構(gòu)成或者石砌或磚砌或混凝土燒筑而成。
[0004]但現(xiàn)有的磚砌或者混凝土澆筑的水渠埋在泥土中受潮濕土壤和水汽、濕氣浸泡、酸堿鹽侵蝕極易腐蝕剝落而失去防水能力，易滲透、耐久性差，并且強(qiáng)度降低，易損壞。遭到破壞后會(huì)導(dǎo)致水渠內(nèi)外水體滲透和污染。且大量使用粘土磚造成粘土資源浪費(fèi)，水泥也是不可再生的礦物燒制而成；磚頭和水泥制造都是高耗能產(chǎn)業(yè)，大量使用不符合環(huán)保趨勢(shì)。并且混凝土澆筑和磚砌、石砌水渠時(shí)的加工成本高、周期長(zhǎng)；冬夏兩季施工時(shí)混凝土或砂漿的保養(yǎng)困難。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中也曾有人想到用合成材料制作水渠，但因?yàn)槠淙菀桌匣?、變形等?wèn)題，尤其是露天環(huán)境中冬夏氣溫、光照環(huán)境差異顯著，老化嚴(yán)重。故未能得到普遍的推廣和應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高分子材料輸水系統(tǒng)及制造、安裝方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高分子材料輸水系統(tǒng)，它由多個(gè)單體連接構(gòu)成，所述單體由熱塑性塑料注塑成型，所述的熱塑性塑料配方為:pp塑料:100份、玻纖988A:0.2份、光穩(wěn)定劑UV-9:0.25份、紫外線吸收劑UV531:0.1份、成核劑NAP-53F:0.1 份、抗氧劑 1010:0.2 份。
[0008]進(jìn)一步的，所述單體的具體結(jié)構(gòu)為:單體呈槽殼狀，單體上還一體加工有加強(qiáng)筋，所述的加強(qiáng)筋沿槽寬和槽高的方向設(shè)置于單體外表面，也就是說(shuō)是加強(qiáng)筋沿垂直于槽長(zhǎng)的方向設(shè)置，并貫通整個(gè)單體外表面，且與單體一體加工成型，例如一體注塑成型或者一體模壓成型?，F(xiàn)有技術(shù)中認(rèn)為加強(qiáng)筋越密、縱橫布置越均勻?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加強(qiáng)效果越好。但是作為構(gòu)成輸水系統(tǒng)的單體，長(zhǎng)度尺寸顯著大于寬度或高度尺寸。因此，防止單體長(zhǎng)度方向折斷和破壞比防止寬度、高度方向的形變和破壞更重要。本發(fā)明的加強(qiáng)筋特殊點(diǎn)就在于僅設(shè)置沿槽殼狀單體寬度和高度方向的加強(qiáng)筋，而不設(shè)置沿長(zhǎng)度方向的加強(qiáng)筋；這樣在長(zhǎng)度方形上有適當(dāng)?shù)男巫冇嗔?。單體在使用中能更好地貼合地基以及適應(yīng)地基變化，始終保持形狀和受力均勻，避免損壞；使用壽命更持久；也避免沿長(zhǎng)度方向設(shè)置加強(qiáng)筋時(shí)，該加強(qiáng)筋局部扭曲或折斷而由此開始破壞、損毀。
[0009]進(jìn)一步的，所述單體包括長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣向外延伸設(shè)置的耳板，耳板上設(shè)置通孔，耳板上及耳板更外側(cè)區(qū)域覆蓋壓塊，所述的壓塊與連接桿連接，連接桿穿連在耳板上的通孔內(nèi)并插入單體周圍的環(huán)境介質(zhì)中，且連接處的兩耳板位于同一壓塊下。
[0010]上述的高分子材料的輸水系統(tǒng)的制造方法，包括用熱塑性塑料注塑加工單體，一體澆筑壓塊和連接桿，所述的用熱塑性塑料注塑加工單體的步驟為:
[0011]將原料逐漸加熱到180-220°c并保持至少30分鐘，在40_70r/min的攪拌強(qiáng)度下均勻塑化；
[0012]在50_100Mpa推力、速度為50-100L/mim的液壓流量下推注到模具內(nèi)注塑成型；
[0013]在40Mpa土 IMpa壓力作用下保壓進(jìn)行冷卻到50°C ；
[0014]開模，開模時(shí)先慢后快最后也較慢，速度分別為:40L/min、70L/min、30L/min ;
[0015]然后緩慢用力均勻地將半成品頂出模具；半成品經(jīng)檢查、修除飛邊、料柄后即可包裝為成品。
[0016]上述的高分子材料的輸水系統(tǒng)的安裝方法，步驟包括:
[0017]I)、開挖基槽:開挖基槽比單體實(shí)際尺寸放寬彡300mm ;開挖深度較單體深度大100-300mm ；
[0018]2)、平整處理:將底部平整壓實(shí)；
[0019]3)、組裝安放:組裝和連接單體；并安裝到基槽內(nèi)；
[0020]4)、回填:回填單體長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊外側(cè)；保證回填密實(shí)均勻；
[0021]5)、布置壓塊:將壓塊和連接桿與單體連接，壓塊連續(xù)布置，且保證連接處的耳板位于同一塊壓塊下。
[0022]本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明的輸水系統(tǒng)與鋼筋混凝土或磚砌的水渠相比，具有耐酸、堿、鹽腐蝕，適合多種地質(zhì)條件使用，抗地震性能強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)；并且可以現(xiàn)場(chǎng)組裝或者成品直接吊裝使用，大大縮短了建設(shè)工期，尤其是在城市可以大大減小對(duì)道路交通的影響；并且安裝后之后的管理方便，免保養(yǎng)；建設(shè)成本低、性價(jià)比高，經(jīng)濟(jì)性好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明的輸水系統(tǒng)的主視圖；
[0024]圖2為圖1的仰視圖；
[0025]圖3是圖2的另一種實(shí)施方式示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明輸水系統(tǒng)使用狀態(tài)的橫斷面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1到3所示的，高分子材料輸水系統(tǒng)，由多個(gè)單體10相連接構(gòu)成，通常采用首尾相連的方式。每個(gè)單體10都呈槽殼狀，單體10上一體加工有加強(qiáng)筋13，所述的加強(qiáng)筋13沿槽寬和高的方向設(shè)置于單體10外表面。如圖2所示也就是單體10長(zhǎng)度方向?yàn)閳D紙的左右方向，單體的寬度和高度方向也就是垂直于紙面和紙面上下的方向，加強(qiáng)筋13就沿垂直于紙面和紙面的上下方向布置在單體10外壁。這樣的加強(qiáng)筋13不僅可以加強(qiáng)單體10的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)使得單體10在長(zhǎng)度方向具有形變余地。本發(fā)明的單體10在使用中能更好地貼合地基以及適應(yīng)地基變化，始終保持形狀和受力均勻，避免損壞；使用壽命更持久。
[0028]具體來(lái)說(shuō):這樣的結(jié)構(gòu)一方面單體10的寬度、高度方向結(jié)構(gòu)、外形穩(wěn)固；另一方面單體長(zhǎng)度方向可以有一定的形變余地，這樣就能避免因安裝地基等變化時(shí)單體長(zhǎng)度方向的彎折變形導(dǎo)致長(zhǎng)度方向的加強(qiáng)筋或單體10壁折斷或破壞，然后整個(gè)單體由該破壞點(diǎn)進(jìn)一步被破壞。并且這樣即使季節(jié)變化，單體10熱脹冷縮的時(shí)候，因?yàn)閱误w10長(zhǎng)度方向也能適當(dāng)形變，所以能保持和周圍泥土等環(huán)境介質(zhì)的緊密貼合，所以受力均勻。這種更緊密的貼合還可以借用泥土等環(huán)境的作用保持自身溫度和形變的一致，就避免了局部形變過(guò)大或過(guò)小、受力不均造成破壞。所以本發(fā)明的單體及連接后構(gòu)成的輸水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能反而牢固穩(wěn)定，使用壽命更持久。
[0029]本發(fā)明的另一個(gè)重大改進(jìn)在于:如圖4所示的，所述單體10包括長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣向外延伸設(shè)置的耳板11，耳板11上設(shè)置通孔12，耳板11上及耳板11更外側(cè)區(qū)域覆蓋壓塊20，所述的壓塊20與連接桿30相固定，連接桿30穿連在耳板11上的通孔12內(nèi)并插入單體10周圍的環(huán)境介質(zhì)中，且連接處的兩耳板11位于同一壓塊20下。
[0030]也就是說(shuō)單體10的兩個(gè)上沿向槽外延伸一段板體，該板體就稱為耳板11。該環(huán)境介質(zhì)通常也就是泥土或土壤。為了受力均勻，最好耳板11上的孔沿長(zhǎng)度方向設(shè)置并行兩列，也就是一列靠近槽內(nèi)側(cè)，一列靠外側(cè)，如圖1中所示。
[0031]這樣的結(jié)構(gòu)中即使季節(jié)變化，熱脹冷縮的時(shí)候，單體10受壓塊20和連接桿30的作用，雖然發(fā)生形變，也能保持和周圍泥土等環(huán)境介質(zhì)的緊密貼合，所以受力均勻；尤其是可以借用泥土等環(huán)境介質(zhì)的作用保持自身溫度和形變的一致，就避免了局部形變過(guò)大或過(guò)小，受力不均造成破壞。這樣單體11始終與泥土貼合的結(jié)構(gòu)受到太陽(yáng)照射或者霜雪時(shí)，因與泥土緊靠，溫度變化??；也即是可以借助泥土、土壤等環(huán)境介質(zhì)的低溫環(huán)境降低產(chǎn)品溫度，進(jìn)一步減緩老化。假如與泥土間有間隙則其溫差顯著增大，大大加快了變形、破壞和老化。因此，耳板11及壓塊20、連接桿30的結(jié)構(gòu)改進(jìn)進(jìn)一步提高本發(fā)明的高分子輸水系統(tǒng)的耐久性。
[0032]本發(fā)明的產(chǎn)品與不設(shè)置壓塊20和連接桿30的產(chǎn)品在其它條件相同的情況下，經(jīng)過(guò)一個(gè)夏天和一個(gè)冬天之后對(duì)比:本發(fā)明的產(chǎn)品形狀規(guī)則，表面沒有變色，沒有破壞點(diǎn)；對(duì)比產(chǎn)品的單體不同部位槽口寬度變化明顯,并有多出局部變色、劃痕樣痕跡。雖然本發(fā)明采用的是很細(xì)節(jié)的技術(shù)改進(jìn)，但是取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步和效果。使得塑料等類似高分子復(fù)合材料制作的輸水系統(tǒng)在露天大規(guī)模運(yùn)用成為可能。
[0033]進(jìn)一步的，所述的連接構(gòu)成輸水系統(tǒng)的單體10呈長(zhǎng)槽形和/或者三叉槽形和/或十字槽形。所述的單體10與單體10連接處采用熱合連接或槽口搭接并用螺栓固定或者設(shè)置為法蘭連接。單體10包括相同形狀的多個(gè)相連接，就可以設(shè)置不同長(zhǎng)度的輸水系統(tǒng)；采用不同形狀的多個(gè)相連接，就可以布置成多向分叉的輸水系統(tǒng)，方便使用。當(dāng)然，如果是十字槽形或三叉槽形的單體10，且長(zhǎng)度太短無(wú)法設(shè)置耳板11，則也是本發(fā)明的等同變化和替換，如圖1中中部的十字槽形單體10就是一個(gè)實(shí)例。單體10的熱合連接或槽口搭接和螺栓固定或者法蘭連接可以保證連接可靠，并且還可以再在連接縫上設(shè)置密封膠，進(jìn)一步保證連接可靠。如圖1中所示就是采用槽口搭接和螺栓固定并在連接面設(shè)置密封膠的實(shí)施方式。另外在單體10端部如果需要封閉，也可以采用上述任意方式連接一個(gè)端板14進(jìn)行封閉，這樣也可以防止雨水滲入導(dǎo)致泥土基礎(chǔ)變形而引起輸水系統(tǒng)的變形。當(dāng)然，單體10之間的連接處位于同一壓塊20下也可以進(jìn)一步避免雨水滲入基礎(chǔ)的情況。
[0034]進(jìn)一步的，所述的壓塊20為鋼筋混凝土或混凝土制造，所述的連接桿30與壓塊20整體澆筑成型。這樣方便使用，也可以使連接桿30與壓塊20連接牢固。
[0035]所述的輸水系統(tǒng)的橫截面、也就是單體10的橫截面形狀可以是梯形或半圓形或矩形或其它類似形狀。如圖3的單體10橫截面呈梯形、圖2所示的橫截面呈半圓形。所述的輸水系統(tǒng)可以是如上所述的敞開式的，也可以是封閉式的；封閉式的也就是所述的單體10的槽口設(shè)置塑料蓋板；蓋板上設(shè)置集水口和/或便于提拉的把手。通常在設(shè)置有蓋板的時(shí)候，壓塊20可以略靠外側(cè)，在耳板11上留出蓋板的安放位置；或者單體10槽口注塑加工有嵌裝蓋板的結(jié)構(gòu)；蓋板可以避免雜物掉入堵塞輸水系統(tǒng)。
[0036]本發(fā)明所述的單體10由熱塑性塑料注塑成型或者由熱固性塑料模壓成型。為了提高單體10的耐老化性和強(qiáng)度，對(duì)熱塑性塑料進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn):所述的熱塑性塑料配方=PP塑料:100份、玻纖988A:0.15-0.22份、光穩(wěn)定劑UV-9:0.25-0.3份、紫外線吸收劑UV531:0.08-0.12 份、成核劑 NAP-53F:0.1 份、抗氧劑 1010:0.16-0.25 份。為了配方統(tǒng)一，使用方便，通常確定為:所述的塑料配方:PP塑料:100份、玻纖988A:0.2份、光穩(wěn)定劑UV-9:0.25份、紫外線吸收劑UV531:0.1份、成核劑NAP-53F:0.1份、抗氧劑1010:0.2份。
[0037]本發(fā)明的高分子復(fù)合材料輸水系統(tǒng)的制造方法，主要是包括采用熱塑性塑料注塑工藝或熱固性塑料模壓工藝加工單體10，一體澆筑壓塊20和連接桿30。
[0038]熱固性塑料的原材料由合成樹脂、增強(qiáng)材料和輔助材料三大類組成。合成樹脂主要為不飽和聚酯樹脂；增強(qiáng)材料為短切玻璃纖維粗紗或原絲；輔助材料包括固化劑(引發(fā)劑)、表面處理劑、增稠劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑、填料和交聯(lián)劑等。
[0039]熱固性塑料在模壓成型加工過(guò)程從工藝角度看，可分為三個(gè)階段:流動(dòng)階段、膠凝階段、固化階段。加熱初期物料呈現(xiàn)低分子粘流態(tài)，流動(dòng)性尚好，隨著官能團(tuán)的相互反應(yīng)，部分發(fā)生交聯(lián)，物料流動(dòng)性逐步變小，并產(chǎn)生一定程度的彈性，使物料呈膠凝態(tài)，再繼續(xù)加熱使分子交聯(lián)反應(yīng)更趨完善，交聯(lián)度增大，物料由膠凝態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，樹脂體內(nèi)呈體型結(jié)構(gòu)，成型即告結(jié)束。
[0040]模壓成型工藝具體操作過(guò)程根據(jù)不同的設(shè)備和材料品種調(diào)整即可。
[0041]當(dāng)采用熱塑性塑料注塑加工時(shí)，所述的注塑加工單體10步驟為:
[0042]將原料逐漸加熱到180-220°C并保持至少30分鐘，在40_70r/min的攪拌強(qiáng)度下均勻塑化；
[0043]在50_100Mpa推力、速度為50-100L/mim的液壓流量下推注到模具內(nèi)注塑成型；
[0044]在40Mpa±lMpa壓力作用下保壓進(jìn)行冷卻，控制塑料冷卻達(dá)到50°C的時(shí)間約300S ；
[0045]開模，開模時(shí)先慢后快最后也較慢，速度分別為:40L/min、70L/min、30L/min ;
[0046]然后緩慢用力均勻地將半成品頂出模具；半成品經(jīng)檢查、修除飛邊、料柄后即可包裝為成品。
[0047]本發(fā)明的塑料中主要是利用特定的優(yōu)選配方，并發(fā)現(xiàn)了光穩(wěn)定劑UV-9的特殊用量起到耐老化性顯著提高的作用。
[0048]本發(fā)明高分子復(fù)合材料輸水系統(tǒng)的使用方法，步驟包括:
[0049]1、開挖基槽:開挖基槽比產(chǎn)品實(shí)際尺寸放寬< 300mm ;開挖深度較單體10深度大100-300mm ;也即是單體10兩邊留出10mm左右的間隙能夠安裝單體10即可。盡可能利用原有地基，保證密實(shí)程度。
[0050]2、平整處理:將底部平整壓實(shí)；使單體10底部與地基平穩(wěn)接觸。
[0051]3、組裝安放:組裝和連接單體10 ;并安裝到基槽內(nèi)；
[0052]4、回填:回填單體10長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊外側(cè)；保證回填密實(shí)均勻；通?；靥顜坠趾竦耐良葔壕o一次。
[0053]5、布置壓塊20:將壓塊20和連接桿30連接到單體10上，壓塊20連續(xù)布置，且保證單體10連接部位于同一塊壓塊20下。
【權(quán)利要求】
1.一種高分子材料輸水系統(tǒng)，它由多個(gè)單體連接構(gòu)成，所述單體由熱塑性塑料注塑成型，其特征在于:所述的熱塑性塑料配方為:PP塑料:100份、玻纖988A:0.2份、光穩(wěn)定劑UV-9:0.25份、紫外線吸收劑UV531:0.1份、成核劑NAP-53F:0.1份、抗氧劑1010:0.2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子材料的輸水系統(tǒng)，其特征在于:所述單體呈槽殼狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分子材料的輸水系統(tǒng)，其特征在于:所述單體包括長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣向外延伸設(shè)置的耳板，耳板上設(shè)置通孔，耳板上及耳板更外側(cè)區(qū)域覆蓋壓塊，所述的壓塊與連接桿連接，連接桿穿連在耳板上的通孔內(nèi)并插入單體周圍的環(huán)境介質(zhì)中，且連接處的兩耳板位于同一壓塊下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高分子材料的輸水系統(tǒng)的制造方法，包括用熱塑性塑料注塑加工單體，一體澆筑壓塊和連接桿，其特征在于:所述的用熱塑性塑料注塑加工單體的步驟為: 將原料逐漸加熱到180-220°C并保持至少30分鐘，在40-70r/min的攪拌強(qiáng)度下均勻塑化； 在50-100Mpa推力、速度為50-100L/mim的液壓流量下推注到模具內(nèi)注塑成型； 在40Mpa± IMpa壓力作用下保壓進(jìn)行冷卻到50°C ； 開模，開模時(shí)先慢后快最后也較慢，速度分別為:40L/min、70L/min、30L/min ； 然后緩慢用力均勻地將半成品頂出模具；半成品經(jīng)檢查、修除飛邊、料柄后即可包裝為成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高分子材料的輸水系統(tǒng)的安裝方法，步驟包括: 1)、開挖基槽:開挖基槽比單體實(shí)際尺寸放寬<300mm;開挖深度較單體深度大100-300mm ； 2)、平整處理:將底部平整壓實(shí)； 3)、組裝安放:組裝和連接單體；并安裝到基槽內(nèi)； 4)、回填:回填單體長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊外側(cè)；保證回填密實(shí)均勻； 5)、布置壓塊:將壓塊和連接桿與單體連接，壓塊連續(xù)布置，且保證連接處的耳板位于同一塊壓塊下。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK104179154SQ201410415280
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月17日
【發(fā)明者】周聽昌 申請(qǐng)人:昆明普爾頓環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>