CN203977538U - 装配式大口径排水管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种装配式大口径排水管道，涉及排水工程领域，特别涉及城市排水、防洪排涝、水利工程的构筑物。克服了现有技术大口径排水管制造难度大、成本高，运输、吊装需大型设备的缺陷。将大口径排水管分解成管片，管片预制不需大型设备，制作成本大幅降低，单件管片重量较小，运输和施工方便，施工费用相对较低。排水管主要由左管片1、右管片2、上管片3组成，钢筋混凝土预制构件，工厂预制加工，管片现场装配，采用螺栓紧固，接缝采用橡胶条，止水效果好。本实用新型施工安装简便，施工方便，可用于城市排水、防洪排涝、水利工程。

Description

装配式大口径排水管道

技术领域

本实用新型涉及一种装配式大口径排水管道，涉及排水工程领域，特别涉及城市排水、防洪排涝、水利工程的构筑物。

背景技术

城市排水大多是采用暗管排放，支管收集雨水或污水，汇集至干管，最终汇至总管排入水体或污水处理厂。我国许多城市旧城区雨水管道修建标准较低，近几年，随着极端天气现象的加剧，都不同程度的出现了内涝现象，造成了严重的损失，城市排水系统关系到城市的安全，城市内涝灾害问题日益受到有关部门的重视。有研究表明，修筑地下蓄水池不仅有集蓄雨水再利用的功能，而且对缓解排水压力、解决城市内涝具有重要作用，采用大口径混凝土管道作为蓄水池，利用管道较大的容积错峰调蓄作用，延缓出流时间，从而减轻下游排水管网的压力，是一种有效解决城市内涝的好方法。因此，大口径管道在旧城区雨水系统改造中应用越来越多。管径较小的支管和干管一般都是采用圆管，圆管具有结构受力好、施工方便、造价低的优点，现有技术3m以上的大口径排水管道也较多采用钢筋混凝土圆管。

现行的国家规范《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T 11836-2009）最大管径3.5m。直径2m以上的大口径钢筋混凝土管道自重较大，预制要采用大型离心式或悬辊式制管机，制作成本大幅增加，运输、吊装的施工难度和费用也大幅增加。如：一节长度为2m直径2m的圆管，重量达到10t，施工需要30t以上的吊车才能将管子吊入沟槽。因此，在实际工程中流量较大排水管道一般采用箱涵，钢筋混凝土箱涵具有构造尺寸小、结构强度高等优点，在实际工程中应用较多。但钢筋混凝土箱涵需要现场绑扎钢筋、支模、浇筑混凝土、混凝土养护，施工周期较长，在工期紧的情况下，钢筋混凝土箱涵就显露出其弱点。圆管相对于矩形箱涵有较好的水流条件，在流量小的情况下，水流在圆管的底部，占用的断面积小，能够保证最小不淤积流速。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种装配式大口径排水管道，将圆形的管道分解为三个管片，采用钢筋混凝土工厂预制，现场采用螺栓拼装成圆形管节，管节间再用螺栓连接成管道。其有益效果是：克服了现有技术大口径排水管制作难度大、成本高，运输、吊装需大型设备的缺陷。将大口径排水管分解成管片，管片预制不需大型设备，制作成本大幅降低，单件管片重量较小，运输和施工方便，施工费用相对较低，工厂预制加工，现场装配，接缝采用橡胶条，止水效果好。施工安装简便，比采用现浇箱涵施工工期短。可用于城市排水、防洪排涝、水利工程。

本实用新型是通过以下技术实现的：装配式大口径排水管道主要由左管片1、右管片2、上管片3组成。左管片1、右管片2、上管片3为钢筋混凝土预制构件，三个管片横断面的圆心角为120°，左管片1和右管片2的下部设有基座4，基座4与左管片1或右管片2外壁相交处对应圆心垂线的圆心角为α为30°～45°，在现场浇筑好的平基19上装配管片，三个管片采用基座螺栓6、纵缝螺栓10连接装配成一节管节，再用横缝螺栓16将每个管节连接成管道，平基19内设置预埋钢筋21，装配好的管道两侧采用护帮20固定，预埋钢筋21可使平基19与护帮20结合牢固。左管片1、右管片2、上管片3之间的纵缝11为榫槽形式，纵缝凸榫7和纵缝凹槽8相吻合，留出配合间隙，纵缝11内设置有纵缝密封条12。左管片1和右管片2的基座4上设置基座螺栓孔5，采用基座螺栓6将左管片1和右管片2固定在一起。上管片3与左管片1或右管片2的纵缝11间设置纵缝螺栓孔9，采用纵缝螺栓10将上管片3与左管片1或右管片2固定在一起。左管片1、右管片2、上管片3装配成的管节之间横缝17为榫槽形式，横缝凸榫13和横缝凹槽14相吻合，留出配合间隙，横缝17内设置有横缝胶圈18。左管片1、右管片2的下部在横缝17处设置一个横缝螺栓孔15，横缝螺栓孔15对应圆心垂线的圆心角β为40°～60°；上管片3设置两个横缝螺栓孔15，两孔之间圆心角γ为70°～90°，管节采用横缝螺栓16连接。装配成的管节长度为1.5～2.0m，基座螺栓孔5和纵缝螺栓孔9距横缝17的距离为20～30cm，间距30～50cm一个，一道纵缝11上设置3~5个基座螺栓6或纵缝螺栓10。基座螺栓孔5为直线形，贯穿基座4，基座螺栓6为直线形；纵缝螺栓孔9和横缝螺栓孔15为弧形孔，纵缝螺栓10和横缝螺栓16也是弧形，与弧形孔有一致的弧度，在弧形孔的管外壁处设有安装槽22，便于安装螺栓，螺栓又不露出管外壁，最后用水泥砂浆封闭。

管片间的纵缝11设有纵缝密封条12，在基座螺栓6和纵缝螺栓10的拉力下，纵缝11被挤紧；管节间的横缝17设有横缝胶圈18，横缝17在横缝16的拉力下，横缝17被挤紧，接口严密止水效果好。管道安装在平基上，构件之间在榫槽镶嵌、螺栓、护帮共同作用下，将管道牢牢地固定在一起，结构稳定可靠。装配式大口径排水管道化整为零，将一根管子分为三部分，大大降低了管材的自重，预制、吊装、运输成本大幅降低。如直径3.0.m长2.0m的管子自重14.7t，按照本实用新型预制，最重的左、右管片自重5.3t，预制不需专用制管机，采用钢模振捣预制，制作成本低，成品可以码放，储存和运输占用空间小，运输和吊装都可以较小的设备。

附图说明

图1为本实用新型管片装配断面图；

图2为管片分解图；

图3为管道侧立面图；

图4为管道纵剖面图；

图5为纵缝螺栓安装外管图；

图6为纵缝螺栓安装剖面图；

图7为横缝螺栓安装剖面图；

图8管道安装断面图；

图9管道安装立体图。

图中：1-左管片，2-右管片，3-上管片，4-基座、5-基座螺栓孔，6-基座螺栓，7-纵缝凸榫，8-纵缝凹槽，9-纵缝螺栓孔，10-纵缝螺栓，11纵缝，12-纵缝密封条，13-横缝凸榫，14-横缝凹槽，15-横缝螺栓孔，16-横缝螺栓，17-横缝，18横缝胶圈，19-平基，20-护帮，21-钢筋，22-安装槽。

具体实施方式

本实用新型管片装配断面图见图1，管片分解图见图2。装配式大口径排水管道主要由左管片1、右管片2、上管片3三个管片组成，为钢筋混凝土预制构件，三个管片横断面的圆心角为120°，左管片1和右管片2的下部设有基座4，基座4与左管片1或右管片2外壁相交处对应圆心垂线的圆心角为α为30°～45°。三个管片都设有横缝螺栓孔15，左管片1、右管片2的下部在横缝17处设置一个横缝螺栓孔15，横缝螺栓孔15对应圆心垂线的圆心角β为40°～60°；上管片3设置两个横缝螺栓孔15，两孔之间圆心角γ为70°～90°。左管片1、右管片2、上管片3预制长度1.5～2.0m，装配成的圆形管节一节长度也就是1.5～2.0m，如果预制1.5m和2.0m两种定尺长度的管片，可以组合装配成1.5m以上每0.5m一级的任何长度的管道。管道装配的侧立面图见图3，管道装配的纵剖面图见图4。三个管片装配是靠榫槽镶嵌、螺栓紧固。管片上设置螺栓孔，基座螺栓孔5为直线形，贯穿基座4，基座螺栓6为直线形；纵缝螺栓孔9和横缝螺栓孔15为弧形孔，纵缝螺栓10和横缝螺栓16也是弧形，与弧形孔有一致的弧度，纵缝螺栓10和横缝螺栓16的规格相同可通用，所有的螺栓孔比螺栓大4～6mm，便于装配。在弧形孔的管外壁处设有安装槽22，便于安装螺栓，螺栓又不露出管外壁。弧形螺栓连接见图5、图6、图7。管片间接缝设有榫槽，纵缝凸榫7和纵缝凹槽8相吻合。左管片1和右管片2之间基座4的接缝，左管片1为纵缝凹槽8，右管片2为纵缝凸榫7，也可以调换，但应保证所有管片一致；左管片1和右管片2与上管片3的接缝，左管片1和右管片2为纵缝凹槽8，上管片3为纵缝凸榫7，榫槽之间应留出配合间隙，避免榫槽顶死管片不能完全就位吻合。管片的装配依靠基座螺栓6和纵缝螺栓10固定，基座螺栓孔5和纵缝螺栓孔9距横缝17的距离为20～30cm，间距30～50cm一个，一道纵缝11上设置3~5个基座螺栓6或纵缝螺栓10。管片间纵缝11内设置有纵缝密封条12，在螺栓的拉力下管片锁紧且不漏水。装好的管节间的横向接缝设有环状榫槽，横缝凸榫13和横缝凹槽14相吻合，榫槽之间也应留出配合间隙。管节间采用4个横缝螺栓将装配的管节固定连成管道，横缝17内设置有横缝胶圈18，在螺栓的拉力下管节锁紧且不漏水。

在进行装配式大口径管道施工时，先像普通管道施工一样采用混凝土浇筑平基19，在平基19的两侧预埋钢筋21，以利于护帮20与平基19的结合。待混凝土强度终凝后且有一定强度时下管，这里的下管工艺就是在平基19上装配管道。先在平基19表面弹出纵向中心线，作为管片装配的对中基线。将左管片1和右管片2吊至平基19上，两个管片基座4的接缝榫槽对准，放入纵缝密封条12，纵缝凸榫7与纵缝凹槽8镶嵌在一起，将基座螺栓6穿入基座螺栓孔5内，拧紧螺母。再将上管片3的纵缝凸榫7与左管片1和右管片2的纵缝凹槽8对准，放入纵缝密封条12，纵缝凸榫7与纵缝凹槽8镶嵌在一起，将纵缝螺栓10穿入纵缝螺栓孔9内，拧紧螺母。纵缝密封条12是通长连续的，管片装配后用刀片切断，一节管装配完成。将第一节管节调整基座4的接缝与平基19上的中心线对齐。按照上述方法装配第二节管节，与前一节管节对准，放入横缝胶圈18，横缝胶圈18为成品环状胶圈，横缝凸榫13与横缝凹槽14对准镶嵌，将横缝螺栓16穿入横缝螺栓孔15内，拧紧螺母，采用水泥砂浆将安装槽22封闭。以此逐节装配管道，在需要设置检查井处断开管道，支模浇筑护帮20，其余沟槽回填、检查井砌筑等工艺与普通混凝土排水管一样。管道安装断面图见图8，管道安装立体图见图9。

管片规格可参考现行的国家规范《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T 11836-2009）直径2.0m以上的排水管，预制成2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.5几种规格，根据规范给出的Ⅰ级管、Ⅱ级管、Ⅲ级管的的荷载和壁厚计算配筋。管片预制应采用钢制模具，几何尺寸应严格控制偏差，尤其是榫槽尺寸偏差不应超过±1mm，螺栓孔设置应准确。平基19和护帮20的尺寸可参照现行标准图《06MS201市政排水管道工程及附属设施》，但该标准图最大管径为3.0m，超过3.0m的可参考自行设计。装配式大口径排水管道不限于三片装配，可根据管径大小、运输、吊装等条件，也可以是二片、四片、五片，甚至分解成更多片，以本实用新型装配的形式的大口径排水管都在此保护范围。

Claims (5)

1.一种装配式大口径排水管道，主要由左管片（1）、右管片（2）、上管片（3）组成，其特征是：左管片（1）、右管片（2）、上管片（3）为钢筋混凝土预制构件，三个管片横断面的圆心角为120°，左管片（1）和右管片（2）的下部设有基座（4），基座（4）与左管片（1）或右管片（2）外壁相交处对应圆心垂线的圆心角为α为30°～45°；在现场浇筑好的平基（19）上装配管片，三个管片采用基座螺栓（6）、纵缝螺栓（10）连接装配成一节管节，再用横缝螺栓（16）将每个管节连接成管道，平基（19）内设置预埋钢筋（21），装配好的管道两侧采用护帮（20）固定。

2.根据权利要求1所述的装配式大口径排水管道，其特征是：所述的左管片（1）、右管片（2）、上管片（3）之间的纵缝（11）为榫槽形式，纵缝凸榫（7）和纵缝凹槽（8）相吻合，留出配合间隙，纵缝（11）内设置有纵缝密封条（12）；左管片（1）和右管片（2）的基座（4）上设置基座螺栓孔（5），采用基座螺栓（6）将左管片（1）和右管片（2）固定在一起；上管片（3）与左管片（1）或右管片（2）的纵缝（11）间设置纵缝螺栓孔（9），采用纵缝螺栓（10）将上管片（3）与左管片（1）或右管片（2）固定在一起。

3.根据权利要求1所述的装配式大口径排水管道，其特征是：所述的左管片（1）、右管片（2）、上管片（3）装配成的管节之间横缝（17）为榫槽形式，横缝凸榫（13）和横缝凹槽（14）相吻合，留出配合间隙，横缝（17）内设置有横缝胶圈（18）；左管片（1）、右管片（2）的下部在横缝（17）处设置一个横缝螺栓孔（15），横缝螺栓孔（15）对应圆心垂线的圆心角β为40°～60°；上管片（3）设置两个横缝螺栓孔（15），两孔之间圆心角γ为70°～90°，管节采用横缝螺栓（16）连接。

4.根据权利要求1、2、3所述的装配式大口径排水管道，其特征是：所述的左管片（1）、右管片（2）、上管片（3）预制长度为1.5～2.0m，所述的基座螺栓孔（5）和纵缝螺栓孔（9）距横缝（17）的距离为20～30cm，间距30～50cm一个，一道纵缝（11）上设置3~5个基座螺栓（6）或纵缝螺栓（10）。

5. 根据权利要求2、3所述的装配式大口径排水管道，其特征是：所述的基座螺栓孔（5）为直线形，贯穿基座（4），基座螺栓（6）为直线形；纵缝螺栓孔（9）和横缝螺栓孔（15）为弧形孔，纵缝螺栓（10）和横缝螺栓（16）也是弧形，与弧形孔有一致的弧度，在弧形孔的管外壁处设有安装槽（22）。