CN109267631B - 子母型排水管及其安装、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种子母型排水管，包括外排水管和内排水管，外排水管的内周壁固连有多个外管箍，内排水管的外周壁套设有多个内管箍，外管箍与内管箍一一对应且水平位置之间均经弹簧相互连接，外管箍与内管箍的竖直位置之间均经磁流变装置相互连接；磁流变装置均包括外壳、内壳、内壳内的磁流变体以及内外壳间腔室内的电线，外壳均固连在内管箍上，外管箍上均固连有插入磁流变体中的挂杆。外排水管输送雨水，承受土压力，外排水管断裂、渗漏不会造成土体污染；内排水管输送污水，独立于外排水管，不承受土压力，不易受力破损，易于更换；外排水管变形时，只需利用磁流变体通电液化特点，结合水浮力的作用，即可调整内排水管，保证内排水管标高和功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种子母型排水管及其安装、使用方法，涉及市政工程使用的雨、污水排水管道。
背景技术
排水管网是收集和输送污水、雨水的主要设施，分为雨水管网和污水管网。目前常见的排水体制有分流制和合流制，理论和实践证明：雨、污水分流制更为科学、合理。
目前工程常用排水管材有钢管、铸铁管、承插式预应力钢筋混凝土管和承插式自应力钢筋混凝土管、聚乙烯管、PVC塑料管、HDPE增强缠绕管、玻璃钢纤维管等。其中承插式预应力钢筋混凝土管因其价格便宜运用最为广泛。
在地质情况复杂，特别是软土或膨胀土或湿陷性黄土等高灵敏度土所在地区，由于土质灵敏，地层经常压缩变形，已建管道随土层沉降，无法满足设计流水标高、坡度等要求；更有甚者甚至前后期施工管道因沉降不同而无法接驳；承插式预应力钢筋混凝土管节处则经常断裂、破损，无法正常排水；雨、污水外漏又加剧管节间不均匀沉降，不均匀沉降又造成接口处破裂更加严重。因此，现有单重管道排水管对地层适应性差，极易产生管道破损，造成污水外泄，污染土地。
城市地下综合管廊，集电力、燃气、供热、通信、给水排水等各种工程管道于一体。然而，在城区选择管廊路由十分困难，且管廊造价十分高昂，将排水管网悉数纳入管廊进行管理是不现实的。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种子母型排水管及其安装、使用方法，不仅结构简单，而且便捷高效。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种子母型排水管，包括外排水管和内排水管，所述外排水管的内周壁固连有多个外管箍，所述内排水管的外周壁套设有多个内管箍，所述外管箍与内管箍一一对应且水平位置之间均经弹簧相互连接，所述外管箍与内管箍的竖直位置之间均经磁流变装置相互连接；所述磁流变装置均包括外壳、内壳、内壳内的磁流变体以及内外壳间腔室内的电线，外壳均固连在内管箍上，所述外管箍上均固连有插入磁流变体中的挂杆。
优选的，所述外排水管由若干管节首尾相连组成，所述外排水管的管节为常用的承插式排水管，所述内排水管为常用的可以热融或焊接的管。
优选的，所述弹簧均对称分布于内管箍与外管箍之间左右两相对侧，所述弹簧均一端连接内管箍、另一端连接外管箍。
优选的，所述磁流变装置均设置于内管箍与外管箍的顶部之间，所述电线均螺旋缠绕于内壳外壁上并与直流电源连接。
优选的，所述外管箍均经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在外排水管内周壁，所述磁流变装置的外壳均经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在内管箍上。
优选的，所述外管箍顶部均焊接有用以螺接挂杆的螺母，所述挂杆顶端均设有外螺纹。
一种子母型排水管的安装方法，按以下步骤进行：（1）对拟铺设的排水管道，按常用的明挖埋管或顶管方式铺设外排水管，在外排水管埋设到位后，人工在外排水管内周壁逐次布设外管箍，再将内管箍通过磁流变装置、挂杆、弹簧固连在外管箍上，内、外管箍成对设置，位置以外排水管的管节中部为宜；（2）在步骤（1）中，外管箍、内管箍采用工程塑料或者是涂有防腐材料的钢制成，内管箍内径大于内排水管外径，外管箍经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在外排水管内周壁，外管箍顶部内侧焊有螺母，磁流变装置的外壳经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在内管箍上；（3）在步骤（2）中，磁流变装置固连在内管箍上后，接通直流电，磁流变体液化，而后插入挂杆，挂杆外露出磁流变装置的长度按外排水管埋设标高和内排水管设计标高以及内排水管坡度综合确定，挂杆上端车有外螺纹，在外排水管内人工将挂杆拧进外管箍内侧的螺母，再用弹簧连接内、外管箍，最后将内排水管插入内管箍内，内排水管以热熔或焊接的方式连接成通长的管道；（4）对需要改造的既有管道，可以在对既有管道修复后按上述步骤安装内、外管箍及其连接装置，再安装内排水管。
一种子母型排水管的使用方法，按以下步骤进行：（1）长期运行后的内排水管如果破损，但其标高正常时，可以直接更换内排水管；（2）在外排水管因地质原因破损乃至标高发生变化，需要调整内排水管标高时，接通直流电源，磁流变体液化，挂杆松动，内排水管竖向约束解除，在水浮力、内排水管重力作用下，内排水管重新达到设计标高，关闭电源，磁流变体凝固，握紧插入的挂杆，内排水管即被固定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：外排水管输送雨水，承受土压力，土层变形造成的断裂、渗漏不会造成土体污染；内排水管输送污水，独立于外排水管，不承受土压力，不易受力破损，也易于整个内排水管更换；在外排水管因地质或其它外部因素破裂、沉降变形时，只需简单给予磁流变体通电数十秒，利用磁流变体通电液化特点，结合水浮力的作用，即可方便的调整内排水管，保证内排水管的标高和功能，使排水管道不受土层变形影响，实现雨、污分流，确保污水不外泄。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图（外排水管正常）；
图2为本发明的剖视结构示意图（外排水管变形）；
图3为本发明图1的A-A剖视图；
图4为本发明磁流变装置剖视图。
图中：1-外排水管、2-内排水管、3-外管箍、4-内管箍、5-弹簧、6-磁流变装置、7-外壳、8-内壳、9-磁流变体、10-挂杆、11-腔室、12-电线、13-管节。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~4所示，一种子母型排水管，包括外排水管1和内排水管2，所述外排水管的内周壁固连有多个外管箍3，所述内排水管的外周壁套设有多个内管箍4，所述外管箍与内管箍一一对应且水平位置之间均经弹簧5相互连接，所述外管箍与内管箍的竖直位置之间均经磁流变装置6相互连接；所述磁流变装置均包括外壳7、内壳8、内壳内的磁流变体9以及内外壳间腔室11内的电线12，外壳均固连在内管箍上，所述外管箍上均固连有插入磁流变体中的挂杆10。
在本发明实施例中，所述外排水管由若干管节13首尾相连组成，所述外排水管的管节为常用的承插式排水管，如预应力钢筋混凝土管，所述内排水管为常用的可以热融或焊接的管，如HDPE增强缠绕管或钢管。
在本发明实施例中，所述弹簧均对称分布于内管箍与外管箍之间左右两相对侧，所述弹簧均一端连接内管箍、另一端连接外管箍，弹簧内略有张力。
在本发明实施例中，所述磁流变装置均设置于内管箍与外管箍的顶部之间，所述电线均螺旋缠绕于内壳外壁上并与直流电源连接。
在本发明实施例中，所述外管箍均经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在外排水管内周壁，所述磁流变装置的外壳均经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在内管箍上。
在本发明实施例中，所述外管箍顶部均焊接有用以螺接挂杆的螺母，所述挂杆顶端均设有外螺纹。
一种子母型排水管的安装方法，按以下步骤进行：（1）对拟铺设的排水管道，按常用的明挖埋管或顶管方式铺设外排水管，在外排水管埋设到位后，人工在外排水管内周壁逐次布设外管箍，再将内管箍通过磁流变装置、挂杆、弹簧固连在外管箍上，内、外管箍成对设置，位置以外排水管的管节中部为宜；（2）在步骤（1）中，外管箍、内管箍采用工程塑料或者是涂有防腐材料的钢制成，内管箍内径大于内排水管外径，外管箍经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在外排水管内周壁，外管箍顶部内侧焊有螺母，磁流变装置的外壳经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在内管箍上；（3）在步骤（2）中，磁流变装置固连在内管箍上后，接通直流电，磁流变体液化，而后插入挂杆，挂杆外露出磁流变装置的长度按外排水管埋设标高和内排水管设计标高以及内排水管坡度综合确定，挂杆上端车有外螺纹，在外排水管内人工将挂杆拧进外管箍内侧的螺母，再用弹簧连接内、外管箍，最后将内排水管插入内管箍内，内排水管以热熔或焊接的方式连接成通长的管道；（4）对需要改造的既有管道，可以在对既有管道修复后按上述步骤安装内、外管箍及其连接装置，再安装内排水管。
一种子母型排水管的使用方法，按以下步骤进行：（1）长期运行后的内排水管如果破损，但其标高正常时，可以直接更换内排水管；（2）在外排水管因地质原因破损乃至标高发生变化，需要调整内排水管标高时，接通直流电源，磁流变体液化，挂杆松动，内排水管竖向约束解除，在水浮力、内排水管重力作用下，内排水管重新达到设计标高，关闭电源，磁流变体凝固，握紧插入的挂杆，内排水管即被固定。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的子母型排水管及其安装、使用方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种子母型排水管，其特征在于：包括外排水管和内排水管，所述外排水管的内周壁固连有多个外管箍，所述内排水管的外周壁套设有多个内管箍，所述外管箍与内管箍一一对应且水平位置之间均经弹簧相互连接，所述外管箍与内管箍的竖直位置之间均经磁流变装置相互连接；所述磁流变装置均包括外壳、内壳、内壳内的磁流变体以及内外壳间腔室内的电线，外壳均固连在内管箍上，所述外管箍上均固连有插入磁流变体中的挂杆。
2.根据权利要求1所述的子母型排水管，其特征在于：所述外排水管由若干管节首尾相连组成，所述外排水管的管节为常用的承插式排水管，所述内排水管为常用的可以焊接的管。
3.根据权利要求1所述的子母型排水管，其特征在于：所述弹簧均对称分布于内管箍与外管箍之间左右两相对侧，所述弹簧均一端连接内管箍、另一端连接外管箍。
4.根据权利要求1所述的子母型排水管，其特征在于：所述磁流变装置均设置于内管箍与外管箍的顶部之间，所述电线均螺旋缠绕于内壳外壁上并与直流电源连接。
5.根据权利要求1所述的子母型排水管，其特征在于：所述外管箍均经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在外排水管内周壁，所述磁流变装置的外壳均经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在内管箍上。
6.根据权利要求1所述的子母型排水管，其特征在于：所述外管箍顶部均焊接有用以螺接挂杆的螺母，所述挂杆顶端均设有外螺纹。
7.一种采用如权利要求1-6任一所述的子母型排水管的安装方法，其特征在于，按以下步骤进行：（1）对拟铺设的排水管道，按常用的明挖埋管或顶管方式铺设外排水管，在外排水管埋设到位后，人工在外排水管内周壁逐次布设外管箍，再将内管箍通过磁流变装置、挂杆、弹簧固连在外管箍上，内、外管箍成对设置，位置以外排水管的管节中部为宜；（2）在步骤（1）中，外管箍、内管箍采用工程塑料或者是涂有防腐材料的钢制成，内管箍内径大于内排水管外径，外管箍经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在外排水管内周壁，外管箍顶部内侧焊有螺母，磁流变装置的外壳经环氧树脂类材料粘贴或经紧固件固连在内管箍上；（3）在步骤（2）中，磁流变装置固连在内管箍上后，接通直流电，磁流变体液化，而后插入挂杆，挂杆外露出磁流变装置的长度按外排水管埋设标高和内排水管设计标高以及内排水管坡度综合确定，挂杆上端车有外螺纹，在外排水管内人工将挂杆拧进外管箍内侧的螺母，再用弹簧连接内、外管箍，最后将内排水管插入内管箍内，内排水管以焊接的方式连接成通长的管道；（4）对需要改造的既有管道，在对既有管道修复后按上述步骤安装内、外管箍及其连接装置，再安装内排水管。
8.一种采用如权利要求1-6任一所述的子母型排水管的使用方法，其特征在于，按以下步骤进行：（1）长期运行后的内排水管如果破损，但其标高正常时，直接更换内排水管；（2）在外排水管因地质原因破损乃至标高发生变化，需要调整内排水管标高时，接通直流电源，磁流变体液化，挂杆松动，内排水管竖向约束解除，在水浮力、内排水管重力作用下，内排水管重新达到设计标高，关闭电源，磁流变体凝固，握紧插入的挂杆，内排水管即被固定。
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