CN105275001A - 新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，包括有外管、内管、顶盖以及底盖；该外管为半透型曲纹网状透水管体，该外管的外壁面上形成有第一曲纹肋和第一透水孔；该内管为全透型曲纹网状韧性透水管体，该内管的外壁面上形成有第二曲纹肋和第二透水孔，该内管可拆换地套设于外管内。本产品可间接有效减低工程造价，因其拥有良好的长期使用性能，将大幅减降低养护成本。鉴于该新材料与新技术在仰斜排水孔淤堵养护处治过程中的可更换性，以及管材的抗腐蚀性、可容许硬度、环刚度、柔韧性以及耐久性等多方面的技术优势，可加大推广应用力度，以便该技术尽快服务工程建设，创造更多的经济和社会效益。

Description

新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管

技术领域

本发明涉及排数工程领域技术，尤其是指一种新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管。

背景技术

在公路、水利、岩土等工程中的边坡处治工程里，布设水平仰斜排水孔是经常采用的排水处治方式。在很长一段时期内，边坡建设期安装的原仰斜排水孔采用的是PVC塑料管外包土工布或软式透水管等材料的传统设计方法，经过一段时间后，极易出现堵塞，进入营运期后的排水功能逐渐衰减，甚至失效，使得边坡治理工程的长期效果得不到保障，危及工程稳定性和公路交通安全。另外PVC或者软式透水管等传统材料抗压强度不高，在长期的雨水作用、渗流及动水压力综合作用下，材料易出现锈蚀或者破裂，从而影响仰斜排水孔的耐久性。后期一旦出现淤堵，需要重新打孔布设或废弃，或者为保证排水效果而盲目加密、增多排水孔数量，造成工程浪费，养护费极高，因此传统仰斜排水孔和PVC塑料管外包土工布或软式透水管等材料不适于在边坡、路基与隧道等排水工程等领域应用。

《公路路基施工技术规范》(JTDF10-2006)规范，可以采用仰斜式排水孔排除地下富水区的水，对排水孔的构造与施工技术作了规定，经过对公路高边坡深层仰斜排水孔现场调研、室内试验、模型试验发现，边坡深层仰斜排水孔淤堵的原因在于排水孔本身结构和材料使用不合理，而且当时市场上没有合适的材料成品，排水孔的功能得不到保证。加上由于外包材料的不合理，造成排水孔在使用两年以后发生淤堵，由于该工程是隐蔽工程，经过多次清洗尝试，效果不理想，不得不重新钻孔布设新的排水孔。

综上所述，目前国内外对路基渗流场、排水设计等方面的研究有较多的成果，深层排水管在边坡加固工程中已开始得到应用，但就总体而言，国内外在这方面还处于初始阶段。但是随着高速公路养护年限的增加，这种结构的排水管受到了不同程度的淤堵，严重影响工程安全。而深层仰斜排水孔的长期性能及淤堵排除措施研究还少见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其能有效解决现有之排水管受到了不同程度淤堵的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，包括有外管、内管、顶盖以及底盖；该外管为半透型曲纹网状透水管体，该外管的外壁面上形成有第一曲纹肋和第一透水孔；该内管为全透型曲纹网状韧性透水管体，该内管的外壁面上形成有第二曲纹肋和第二透水孔，该内管可拆换地套设于外管内；该顶盖安装于外管的顶部，该顶盖为带孔锥形结构；该底盖安装于外管的底部，该底盖为带孔平口排水堵头。

优选的，所述外管为1/3半透型曲纹网状透水管体，其具有不透水层和透水层，不透水层占据管体的1/3面积。

优选的，所述外管的外径为110mm，该内管的外径为60mm。

优选的，所述外管和内管均为改性HDPE材料。

优选的，所述外管每米长度形成有第一透水孔的个数≥2700个，单位面积孔个数≥9000个/m²，开孔率为65％，环刚度≥3KN/m²，弯曲半径为30～40dn，拉伸强度≥14MPa,主孔孔径为2～4mm，壁厚≥5mm，环向曲纹肋条数为36条，蠕变比例≤2％。

优选的，所述内管每米长度形成有第二透水孔的个数≥4800个，单位面积孔个数≥15000个/m²，开孔率为100％，环刚度≥1KN/m²，弯曲半径为20～30dn，拉伸强度≥17MPa,主孔孔径为1～2mm，壁厚≥3.2mm，环向曲纹肋条数为26条，蠕变比例≤2％。

优选的，所述外管为多段，相邻两段外管之间通过外管接头连接，该外管接头为HDPE材质，其内外壁面光滑，其上形成有多个通孔。

优选的，所述内管为多段，相邻两段内管之间通过内管接头连接，该内管接头的一端具有内牙螺旋丝扣，另一端具有外牙螺旋丝扣，内管接头为HDPE材质。

优选的，所述内管和外管之间设置有用于支撑内管防止内管从外管滑出的海绵虚支撑体。

优选的，海绵虚支撑体为硬海绵，其上带有密集小孔，小孔孔径不大于2mm，硬海绵的厚度为30mm。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

本产品可间接有效减低工程造价，因其拥有良好的长期使用性能，将大幅减降低养护成本。鉴于该新材料与新技术在仰斜排水孔淤堵养护处治过程中的可更换性，以及管材的抗腐蚀性、可容许硬度、环刚度、柔韧性以及耐久性等多方面的技术优势，可加大推广应用力度，以便该技术尽快服务工程建设，创造更多的经济和社会效益，本产品重量轻，便于运输，不会危害人体健康，不会污染生态环境，施工简单，质量过硬，渗排水性能超强，使用寿命长，维护方便且维护成本低，属于一种新型节能环保型产品。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的纵向截面示意图；

图2是本发明之较佳实施例的横向截面示意图；

图3是本发明之较佳实施例中外管的横向截面图；

图4是本发明之较佳实施例中外管的主视图；

图5是本发明之较佳实施例中内管的横向截面图；

图6是本发明之较佳实施例中内管的主视图；

图7是本发明之较佳实施例中内管接头的连接示意图；

图8是本发明之较佳实施例中外管接头的示意图；

图9是本发明之较佳实施例中顶盖的示意图；

图10是本发明之较佳实施例中尾盖的示意图；

图11是本发明之较佳实施例中尾盖的左视图。

附图标识说明：

10、外管11、第一曲纹肋

12、第一透水孔13、不透水层

14、透水层20、内管

21、第二曲纹肋22、第二透水孔

30、顶盖31、通孔

40、底盖41、通孔

42、平口50、外管接头

51、通孔60、内管接头

61、内牙62、外牙

70、海绵虚支撑体

具体实施方式

请参照图1至图11所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有外管10、内管20、顶盖30以及底盖40。

如图3和图4所示，该外管10为半透型曲纹网状透水管体，该外管10的外壁面上形成有第一曲纹肋11和第一透水孔12；在本实施例中，所述外管10的外径为110mm，该外管10为改性HDPE材料，并且，所述外管10为1/3半透型曲纹网状透水管体，其具有不透水层13和透水层14，不透水层13占据管体的1/3面积，所述外管10每米长度形成有第一透水孔12的个数≥2700个，单位面积孔个数≥9000个/m²，开孔率为65％，环刚度≥3KN/m²，弯曲半径为30～40dn，拉伸强度≥14MPa,主孔孔径为2～4mm，壁厚≥5mm，环向曲纹肋条数为36条，蠕变比例≤2％。该外管10主要固定插入已钻好的直径为150mm的排水孔内，永不再拔出，不透水层13朝下放置，便于排水快速和保护渗透进去的雨水不再渗漏到岩土中，管材要求具有一定的环刚度和韧性，环刚度越高，能够承受外界压力就越大，不会轻易被压扁变形，带有韧性主要是防止管材断裂，哪怕岩土层有部分沉降或挤压，带有韧性的管子会随着岩土层沉降挤压而变形，但不会断裂以至于严重影响其透水性能。

如图5和图6所示，该内管20为全透型曲纹网状韧性透水管体，该内管20的外壁面上形成有第二曲纹肋21和第二透水孔22，该内管20可拆换地套设于外管10内；在本实施例中，该内管20的外径为60mm，内管20均为改性HDPE材料，并且，所述内管20每米长度形成有第二透水孔22的个数≥4800个，单位面积孔个数≥15000个/m²，开孔率为100％，环刚度≥1KN/m²，弯曲半径为20～30dn，拉伸强度≥17MPa,主孔孔径为1～2mm，壁厚≥3.2mm，环向曲纹肋条数为26条，蠕变比例≤2％。该内管20的功能是插入外管10内，规格选用外径60mm是为了更方便插入外管10内，另外也符合渗排水流量的选型，采用环向全透型是方便施工，不需要在施工时像外管一样还要分哪部分朝下，节省施工工期，同时能更有效地接收从外管10渗入的雨水，采用韧性管材主要是防止管材断裂，哪怕岩土层有部分沉降或挤压，带有韧性的管子会随着岩土层沉降挤压而变形，但不会断裂以至于严重影响其透水性能。

该顶盖30安装于外管10的顶部，如图9所示，该顶盖30为带孔锥形结构，其上形成有多个通孔31。顶盖30一头大一头小，主要套在外管10一端，小的一头在最顶部，方便外管10更容易插入排水孔内，带孔的目的是为了更多的将雨水渗透进外管10内。

如图10和图11所示，该底盖40安装于外管10的底部，该底盖40为带孔平口排水堵头，其上形成有通孔41和平口42，底盖40主要功能是将管内雨水及时排出，同时也阻挡内管20滑出。

以及，所述外管10为多段，相邻两段外管10之间通过外管接头50连接，如图8所示，该外管接头50为HDPE材质，其内外壁面光滑，其上形成有多个通孔51。该外管接头50主要是外管10的连接件，通常便于运输和施工，外管10长度一般不会超过6米，但边坡排水孔一般都需要钻20米-30米深，所以要满足这个深度，必须要用这么长的管，那么就需要直通配件来连接，内壁光滑是为了方便连接，外壁光滑是为了方便快速顺利将外管10插入排水孔内，带孔的目的是为了有效将连接部位处的雨水渗透进外管10内。

所述内管20为多段，相邻两段内管20之间通过内管接头60连接，该内管接头60的一端具有内牙螺旋丝扣61，另一端具有外牙螺旋丝扣62，内管接头60为HDPE材质。内管接头60虽然是单独的，但在出厂前会将两个接头，一个带内牙、一个带外牙分别采用专用熔焊机焊接在内管20两头，主要目的是方便工人施工，管与管之间只需要螺旋连接，类似于拧螺丝一样，一看便懂，不需要再另外购买连接件，省去采购麻烦，最主要是方便清洗时能够更有效地将内管从外管拔出而不至于脱落，此连接件属于整个组合管内非常重要的一个。

另外，所述内管20和外管10之间设置有用于支撑内管20防止内管20从外管10滑出的海绵虚支撑体70，在本实施例中，海绵虚支撑体70为硬海绵，其上带有密集小孔，小孔孔径不大于2mm，硬海绵的厚度为30mm,带有密集小孔也有助于快速渗水和阻挡泥土流失过量。

使用时，外管10固定在岩土中，内管20插入外管10内，定期可将内管20拔出，用高压气压或水枪冲洗内管20表面和外管10内部泥沙，如果内管20损坏了，只需要更换内管20即可，无须再重新钻孔布施新的排水孔，降低维护成本，缩短维护工时。

采用本发明进行施工，相对于传统的结构和材料，其关键点在于以下几点：

解决了传统排水结构及材料因排水孔淤堵而无法清理造成的重新钻孔，需要花费高昂成本的问题。

解决了传统渗排水管材需要外包土工布，很容易淤堵，有效使用年限过短的问题。

解决了传统渗排水PVC管材需要人工在管壁上打孔而增加了人工成本和影响了施工进度的问题。

解决了传统渗排水PVC排水管材质很脆，易碎、易断裂，影响施工质量的问题，严重的需要重新钻排水孔。

解决了传统渗排水PVC排水管需要人工打孔，孔的数量和质量无法保证的问题。

增加了清洗更换功能，降低维护成本，减少维护次数，缩短维护工期，改进了施工工艺和材料结构，施工更便捷，能够缩短工期30％。

提高了工程质量，有效降低因雨水量过大造成的公路路基跨塌和山体滑坡等重大安全事故的发生。

延长了使用寿命，节省后期建设成本。

综上所述，本发明可间接有效减低工程造价，因其拥有良好的长期使用性能，将大幅减降低养护成本。鉴于该新材料与新技术在仰斜排水孔淤堵养护处治过程中的可更换性，以及管材的抗腐蚀性、可容许硬度、环刚度、柔韧性以及耐久性等多方面的技术优势，建议加大推广应用力度，以便该技术尽快服务工程建设，创造更多的经济和社会效益。推广使用本发明是一件惠民工程。

本发明应用前景非常广泛，市场潜力非常之大，其独特的结构同样可以用于其它项目中，具体应用范围如下：道路路基防护工程；公路和铁路路堑边坡防护工程；隧道边墙防护工程；桥梁锥体边坡防护工程；垃圾填埋堆场雨污水排放项目；运动场草坪下方雨水排放；园林农场的雨水排放与收集灌溉项目；水库和水利工程大坝防护工程。

本产品主要代替传统的PVC打孔管或软式透水管，他们之间主要优缺点可通过如下表1进行对比：

表1透水管优缺点对比表

从以上对比表中可以直观看出本产品具有如下优点：

(一)：使用寿命长，耐酸碱等腐蚀性强，使用50年以上不会变质。

(二)：环刚度高，环柔性好，不会因为山体沉降或其它外力原因造成断裂损坏。

(三)：降低损耗，节省工期，施工简单易懂，且减少材料浪费，因施工环境原因需要把整条管材锯断的，另一段可继续使用。

(四)：开孔率大，透水性能高。

(五)：减少水土流失，结构合理，有内管虚支撑阻挡泥土流失。

(四)：后期维护成本低，可清洗或替换内管，减少不必要的重复机器开孔。

(五)：材料轻，便于运输。

(六)：节能环保，材料内含放射性或重金属等污染物量极少，不会对土壤造成污染。

(七)：有效降低山体滑坡事故发生率，比同类产品功效高50倍以上。

本产品可广泛应用于所有边坡渗排水项目，现阶段主要针对广东省高速公路路基边坡、路堑、桥梁锥坡及隧道边墙等护理部位的应用。

本产品重量轻，便于运输，不会危害人体健康，不会污染生态环境，施工简单，质量过硬，渗排水性能超强，使用寿命长，维护方便且维护成本低，属于一种新型节能环保型产品。

我国在公路、水利、岩土等工程中的边坡处治工程里，在很长一段时期内，由于一直采用传统的PVC塑料打孔管外包土工布或软式透水管等材料结合传统的仰斜排水孔结构，经常出现边坡排水孔淤堵的情况，积水不能有效排出，边坡治理不成功，就要重复返工，返工成本高昂，按照每孔返工费6000元来计算，每年因边坡治理不当造成的返工费高达30亿元，每年雨季因山体滑坡、路基跨塌等安全事故发生，直接给国家和人民造成的其它重大经济损失，保守估计，每年高达10亿元，边坡治理不好，一旦发生事故，即劳民又伤财，

采用本产品配合新型可更换仰斜排水孔结构来治理边坡，由于其组合中材料韧性高，不会断裂，具有超强的耐酸碱腐蚀性，所以使用寿命就长，加上可更换可清洗，返工概率极低；管材本身透水孔密集，机构采用虹吸原理，透水量大，速度快，所以能有效保证边坡的安全性，可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管的推广与应用，将给国家和社会带来重大好处，意义非常深远，通过科学分析，应用可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管将起到如下效果：

1、在广东省内高速公路边坡治理维护方面，年平均可节约维护成本800万元以上。

2、在广东省内高速公路路基本、桥梁、隧道等边坡防部位年平均减少跨塌等大小安全事故约60余次。

3、在广东省内年平均降低因水土流失和山体滑坡事件造成的国民直接经济损失1亿元。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：包括有外管、内管、顶盖以及底盖；该外管为半透型曲纹网状透水管体，该外管的外壁面上形成有第一曲纹肋和第一透水孔；该内管为全透型曲纹网状韧性透水管体，该内管的外壁面上形成有第二曲纹肋和第二透水孔，该内管可拆换地套设于外管内；该顶盖安装于外管的顶部，该顶盖为带孔锥形结构；该底盖安装于外管的底部，该底盖为带孔平口排水堵头。

2.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述外管为1/3半透型曲纹网状透水管体，其具有不透水层和透水层，不透水层占据管体的1/3面积。

3.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述外管的外径为110mm，该内管的外径为60mm。

4.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述外管和内管均为改性HDPE材料。

5.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述外管每米长度形成有第一透水孔的个数≥2700个，单位面积孔个数≥9000个/m²，开孔率为65%，环刚度≥3KN/m²，弯曲半径为30~40dn，拉伸强度≥14MPa,主孔孔径为2~4mm，壁厚≥5mm，环向曲纹肋条数为36条，蠕变比例≤2%。

6.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述内管每米长度形成有第二透水孔的个数≥4800个，单位面积孔个数≥15000个/m²，开孔率为100%，环刚度≥1KN/m²，弯曲半径为20~30dn，拉伸强度≥17MPa,主孔孔径为1~2mm，壁厚≥3.2mm，环向曲纹肋条数为26条，蠕变比例≤2%。

7.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述外管为多段，相邻两段外管之间通过外管接头连接，该外管接头为HDPE材质，其内外壁面光滑，其上形成有多个通孔。

8.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述内管为多段，相邻两段内管之间通过内管接头连接，该内管接头的一端具有内牙螺旋丝扣，另一端具有外牙螺旋丝扣，内管接头为HDPE材质。

9.如权利要求1所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：所述内管和外管之间设置有用于支撑内管防止内管从外管滑出的海绵虚支撑体。

10.如权利要求9所述的新型边坡可更换硬韧组合双层曲纹网状透水管，其特征在于：海绵虚支撑体为硬海绵，其上带有密集小孔，小孔孔径不大于2mm，硬海绵的厚度为30mm。