[發明專利]一種高承壓復合材料管道的結構

在審

• 申請號: 201910397789.1
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110173598A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 沈銳利;陳巍;苗如松;薛松領;白倫華
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;F16L9/147;F16L9/02;H02G3/04
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發明公開了一種高承壓復合材料管道的結構，該管道結構是由常用管道材料和高強鋼絲材料復合(組合)制作而成。高強鋼絲在管道結構壁腔內部有圓形布置和螺旋彈簧形布置兩種形式，主要起加勁及承載作用，并為防止管道結構在徑向壓力作用下發生局部屈曲失穩提供剛度。該管道結構具有較大的徑向抗壓強度及縱向伸長變形能力，可用于預應力混凝土橋用波紋管、橋梁結構內部排水管道、主纜內部送氣除濕系統中的干燥空氣輸送管道、高壓力流體輸送管道及電纜導管等需要承受較大外部壓力作用的管道結構中。

技術領域

本發明涉及一種土建施工中管道的結構，具體涉及到一種高承壓復合材料管道的結構。

背景技術

管道結構是橋梁、隧道、房建及工業生產等領域常用的一種結構。根據管道結構的用途不同，其制造材料也有所差異。目前，常用的管道材料有鋁合金管材料、銅管材料、不銹鋼管材料、鋁塑復合管材料、不銹鋼復合管材料、聚氯乙烯塑料管(PVC管)材料及橡膠管材料等多種形式。管道結構在高外部壓力作用下工作時，對其抗壓性能提出了一定的要求。尤其是管道材料自身強度較低、管道壁較薄時，其抗壓強度往往不能滿足承壓需求。高外部壓力作用下，管道結構易出現局部屈曲失穩或強度破壞狀況，影響其安全性。若通過增加管道壁的厚度，以提高其徑向抗壓強度，不僅會增加材料費用，且管道結構的變形協調性也較差，給實際安裝帶來一定的困難。這些因素在一定程度上限制了部分管道結構的應用前景。

發明內容

本發明提供了一種高承壓復合材料管道的結構，用于提高管道結構的徑向抗壓能力。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種高承壓復合材料管道的結構，包括管道結構和支撐鋼絲；支撐鋼絲設置于管道結構的管壁內部，支撐鋼絲和管道結構構成一個整體結構；支撐鋼絲包括多個鋼絲環，所述多個鋼絲環沿管道結構的軸向均勻分散布置，鋼絲環所在的平面與管道結構的軸向垂直；或者支撐鋼絲為一根通長的螺旋形鋼絲。

根據上述方案，所述管道結構上均勻分散地開設有多個逸氣通孔。

根據上述方案，所述支撐鋼絲采用高強鋼絲材料制成，且具有表面鍍鋅或不鍍鋅兩種形式。

根據上述方案，所述管道結構所采用的材料為鋁合金管材料、銅管材料、不銹鋼管材料、鋁塑復合管材料、不銹鋼復合管材料、聚氯乙烯塑料管材料及橡膠管材料中的一種。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：使用高強鋼絲材料制成的支撐鋼絲具有較強的徑向抗壓強度及縱向伸長變形能力，使得具有支撐鋼絲的管道結構具有較強的徑向抗壓強度和縱向伸長變形性能，可應用于高承壓管道結構中；管道結構上可開設逸氣通孔以用于主纜內部除濕系統的干燥空氣輸送管道結構中，也可不開設逸氣通孔以用于預應力混凝土橋用波紋管、橋梁結構內部排水管道、高壓力流體輸送管道及電纜導管等承受較大外部壓力作用的管道結構中。

附圖說明

圖1為本發明中支撐鋼絲呈圓形布置時的立體結構示意圖；

圖2為本發明中支撐鋼絲呈圓形布置時的平面結構示意圖；

圖3為本發明中支撐鋼絲呈螺旋形布置時的立體結構示意圖；

圖4為本發明中支撐鋼絲呈螺旋形布置時的平面結構示意圖；

圖5為本發明在主纜內部除濕系統中的應用結構示意圖；

圖6為本發明在預應力混凝土橋用波紋管中的應用結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明，圖中各標號的釋義為：復合管道 1，管道結構2，支撐鋼絲3，鋼絲索股4，干燥氣體流向5，干燥氣體擴散方向6，混凝土7，徑向壓力作用方向8，鋼絞線9。