專利名稱：大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于礦井或隧道的通風(fēng)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于通風(fēng)/瓦斯氣體抽放的風(fēng)筒管材。
背景技術(shù)：
近年來，隨著煤礦井下開采深度的增加，煤礦生產(chǎn)的日趨集中，礦井、特別是采區(qū)的瓦斯涌出量增長加快，單純用通風(fēng)方法解決瓦斯問題已不能解決問題，瓦斯抽放作為治理瓦斯的有效手段則發(fā)揮著越來越重要的作用。
抽放瓦斯的管道一般選用鋼管或鑄鐵管，但由于其有易被腐蝕而導(dǎo)致使用壽命短、管材的單位長度重量大、不易安裝、施工勞動強度大等缺點，故鋼管或鑄鐵管有被實壁塑料管所代替的趨勢。
但實壁塑料管由于材料的強度、管材整體的環(huán)剛度等結(jié)構(gòu)方面問題所限，其管壁亦不能做的太薄，否則在抽氣(負壓)工況下會導(dǎo)致管體被抽癟、抽扁或抽破，影響使用效果，給礦山安全生產(chǎn)帶來隱患；如果加厚實壁塑料管的管壁，又帶來了重量增加、安裝使用不便、一次性投入費用過高、不易被用戶所接受等等諸多問題。
國際標準ISO對于環(huán)剛度S的定義是(參見ISO9967AnnexA)S=EID3]]>其中E-材料的彈性模量，I-慣性矩，D-管環(huán)的平均直徑。
為了增強塑料管的環(huán)剛度，公告日為2004年10月24日，公告號為CN 2649902Y的中國專利中公開了一種“小口徑方型塑料管及高強度大口徑塑料管”，其小口徑方型塑料管為中空結(jié)構(gòu)，管壁中嵌有薄片狀的金屬片或者金屬網(wǎng)。該技術(shù)方案是通過增加管壁的彈性模量E來增大其環(huán)剛度S，進而達到提高管材抗壓強度的目的。
但是在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，在管壁中嵌有之金屬片或金屬網(wǎng)，如果厚度較薄，則對環(huán)剛度的增加效果不明顯；如果增加其厚度，則管材的整體重量增加較多，造成安裝不便，生產(chǎn)成本迅速上升，制造過程中帶來諸多不便；此外，因為其型材為平板狀，與塑料的結(jié)合欠合理，易帶來鋼塑結(jié)合牢度方面的問題。以上不足在制作大口徑(如0.8米以上)的通風(fēng)/瓦斯抽排管時，問題尤為突出。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其具有更高的環(huán)剛度和抗沖擊強度，能承受更大的壓力，鋼塑結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合力得以大幅度提高，管材的整體綜合性能得到大幅度提高，在具有相同環(huán)剛度的條件下，與現(xiàn)有中空結(jié)構(gòu)壁管材相比，其原材料的消耗量大大下降，生產(chǎn)成本更低，便于現(xiàn)場安裝施工，易于為用戶所接受。
本實用新型的技術(shù)方案是提供一種大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，包括通過螺旋纏繞構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁的矩形管狀小口徑管材，其特征是在矩形管狀小口徑管材的至少一個側(cè)面，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架；在“]”形金屬型材的外側(cè)，設(shè)置防護層。
進一步的，在矩形管狀小口徑管材之兩個相對的側(cè)面，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架。
具體的，其金屬增強骨架由兩個“]”形金屬型材構(gòu)成，兩“]”形金屬型材的開口相向設(shè)置。
其金屬型材可以采用金屬板、帶孔金屬板或金屬絲網(wǎng)制成。
上述的防護層為塑料防銹蝕護層。
在金屬增強骨架的表面與防護層之間，設(shè)置粘合層。
在所述“]”形金屬型材之側(cè)邊的邊緣，可設(shè)置開口或開縫，在上述兩相鄰的矩形管狀小口徑管材中的金屬型材之間，可設(shè)置連接，使構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁之各金屬型材之間成為一個整體。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型的優(yōu)點是1.在矩形管狀小口徑管材之管壁中，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架結(jié)構(gòu)，采用類似于槽鋼或工字鋼結(jié)構(gòu)可大幅度增強其構(gòu)件強度的原理，可大大提高現(xiàn)有中空結(jié)構(gòu)壁管材的環(huán)剛度和抗沖擊強度，增強鋼塑之間的結(jié)合強度，使得管材的整體綜合性能得到大幅度提高；2.在具有相同環(huán)剛度的條件下，與現(xiàn)有中空結(jié)構(gòu)壁管材相比，其原材料的消耗量有較大幅度的下降，較大幅度降低成本，生產(chǎn)成本降低，便于現(xiàn)場安裝施工，更易于為用戶所接受。


圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A部結(jié)構(gòu)的放大示意圖；圖3為另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為矩形管狀小口徑管材，2、2-1、2-2為金屬增強骨架，3為防護層，4為粘結(jié)層，5為兩相鄰金屬管狀骨架之間的連接。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
圖1中，在通過螺旋纏繞構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁的矩形管狀小口徑管材1之兩個相對的側(cè)面，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架2，在“]”形金屬型材的外側(cè)，設(shè)置防護層3。
根據(jù)用戶的不同需求，金屬型材可以選用金屬板、帶孔金屬板或金屬絲網(wǎng)制成。
因為“]”形金屬型材有兩條與其底邊相垂直的側(cè)向豎邊，構(gòu)成類似于槽鋼或工字鋼的結(jié)構(gòu)，有效地增大了型材的慣性矩計算中的矩形截面積，可以大大提高其慣性矩指標，在得到相同環(huán)剛度的條件下，管材所使用的原材料用量得以大幅度下降，生產(chǎn)成本可以得到較大幅度的降低，用戶的一次性購置的費用降低，易于被接受和采用；另一方面，依靠其金屬管狀骨架的高剛性或高韌性等特點，既可保證管材達到較高的環(huán)剛度，又可使管材的整體抗拉伸強度、抗沖擊強度以及抗斷裂強度得到大幅度的提高和改善。
通過選擇金屬型材的不同規(guī)格或尺寸，可以使整體管材達到不同的環(huán)剛度等技術(shù)指標的要求，以適應(yīng)不同的現(xiàn)場條件，同時還可相應(yīng)降低制造成本和購置費用。
通過采用上述結(jié)構(gòu)特征，使得本產(chǎn)品的管徑范圍可以從120mm到4000mm，在生產(chǎn)成本節(jié)省30％以上的情況下，產(chǎn)品的環(huán)剛度可以達到S＝8～30KN/m2以上，完全滿足了用戶的需求。
在所述“]”形金屬型材之側(cè)邊的邊緣，設(shè)置開口或開縫(圖中未示出)，設(shè)置開口或開縫的目的是為了便于型材的彎曲和矩形管狀小口徑管材的纏繞。
圖2中，金屬增強骨架由兩個“]”形金屬型材2-1、2-2構(gòu)成，兩“]”形金屬型材的開口相向設(shè)置。
為了增加金屬增強骨架表面與防護層塑料之間的附著力，設(shè)置了粘結(jié)層4。
金屬與塑料的復(fù)合為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再敘述。
其余同圖1。
圖3中，在兩相鄰的矩形管狀小口徑管材中的金屬型材之間，可設(shè)置連接5，使構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁之各金屬型材之間成為一個整體，以進一步提高管材的整體強度。
其余同圖1～2。
采用上述結(jié)構(gòu)方案后，根據(jù)用戶的需要，可以生產(chǎn)出承受壓力為0.6～2Mpa以上的承壓管材。
構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁之各金屬型材之間設(shè)置連接的方式不僅僅局限于本圖所示之結(jié)構(gòu)或方式，本領(lǐng)域之技術(shù)人員完全可以在本圖提示的基礎(chǔ)上，進一步擴展出其他各種能增強管材整體性能的類似結(jié)構(gòu)。
本實用新型可廣泛用于對煤礦、隧道或礦井等地下施工作業(yè)場所中有害氣體進行抽排/通風(fēng)的大口徑管材領(lǐng)域，也可用于給、排水領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，包括通過螺旋纏繞構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁的矩形管狀小口徑管材，其特征是在所述矩形管狀小口徑管材的至少一個側(cè)面，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架；在“]”形金屬型材的外側(cè)，設(shè)置防護層。
2.按照權(quán)利要求1所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是在所述矩形管狀小口徑管材之兩個相對的側(cè)面，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架。
3.按照權(quán)利要求2所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是所述的金屬增強骨架由兩個“]”形金屬型材構(gòu)成，兩“]”形金屬型材的開口相向設(shè)置。
4.按照權(quán)利要求1所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是所述的金屬型材為金屬板、帶孔金屬板或金屬絲網(wǎng)。
5.按照權(quán)利要求1所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是所述的防護層為塑料防銹蝕護層。
6.按照權(quán)利要求1所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是在所述金屬增強骨架的表面與防護層之間，設(shè)置粘合層。
7.按照權(quán)利要求1所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是在所述“]”形金屬型材之側(cè)邊的邊緣，設(shè)置開口或開縫。
8.按照權(quán)利要求1所述的大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，其特征是在所述兩相鄰的矩形管狀小口徑管材中的金屬型材之間，可設(shè)置連接，使構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁之各金屬型材之間成為一個整體。
專利摘要一種大口徑增強型中空結(jié)構(gòu)壁管材，屬礦井或隧道的通風(fēng)裝置領(lǐng)域。包括通過螺旋纏繞構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁的矩形管狀小口徑管材，其特征是在矩形管狀小口徑管材的至少一個側(cè)面，設(shè)置由“]”形金屬型材構(gòu)成的金屬增強骨架，在“]”形金屬型材的外側(cè)，設(shè)置防護層，在兩相鄰的矩形管狀小口徑管材中的金屬型材之間，設(shè)置連接，使構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)管壁之各金屬型材之間成為一個整體。其具有更高的環(huán)剛度和抗沖擊強度，管材的整體綜合性能得到大幅度提高，在具有相同環(huán)剛度的條件下，其原材料的消耗量大大下降，生產(chǎn)成本更低，易于為用戶所接受?？蓮V泛用于對煤礦、隧道或礦井等地下施工作業(yè)場所中有害氣體進行抽排/通風(fēng)的大口徑管材領(lǐng)域或給、排水領(lǐng)域。
文檔編號F16L9/16GK2883854SQ200620024278
公開日2007年3月28日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者李妍, 李壽山 申請人:李壽山