CN204254072U - 一种大口径给、排水管 - Google Patents
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Abstract
一种大口径给、排水管构成如下：钢筒Ⅰ(1)、增强结构Ⅰ(3)、钢筒Ⅱ(4)和混凝土填充结构Ⅰ(5)；所述钢筒Ⅱ(4)套在钢筒Ⅰ(1)外侧，增强结构Ⅰ(3)缠绕于钢筒Ⅰ(1)外侧，增强结构Ⅰ(3)焊接固定在钢筒Ⅰ(1)与钢筒Ⅱ(4)之间；所述混凝土填充结构Ⅰ(5)填充在钢筒Ⅰ(1)、增强结构Ⅰ(3)和钢筒Ⅱ(4)之间的空隙中。所述钢筒Ⅱ(4)的外侧设置有钢筒Ⅲ(6)、增强结构Ⅱ(7)和混凝土填充结构Ⅱ(8)，所述增强结构Ⅱ(7)缠绕于钢筒Ⅱ(4)的外侧，所述大口径给、排水管，抗腐蚀效果好，经久耐用，作过程简单，在满足刚度和强度的同时降低生产成本，具有较大的社会和经济价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及排水管的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种大口径给、排水管。
背景技术
随着我国经济的持续快速发展，城市规模迅速扩大，越来越多的城市出现供水、排水困难。建设大规模输水工程已经刻不容缓，采用管道铺设输水管线是必须的选择方案。目前，可供选择的管线有钢筒、混凝土管、钢筋混凝土管、预应力混凝土管。其中，管壁内不配置钢构的混凝土管的最大公称内径只有600mm，只适合小供排量场合应用，大规模输水工程必须选择其他几种管道。选择管道时考虑的主要因素有：安全可靠程度、建设及维护成本两个方面。
钢筒自重轻、刚度大，但成本高、易受环境腐蚀，后期维护费用高。为降低工程造价，建设者当前更多的是选用钢和混凝土复合的管道。除了造价低外，两种材料相互弥补了彼此的弱点，发挥各自的长处，从而使钢/混凝土复合管具有很高的承载能力，一般都高于组成管道的钢和混凝土单独承载力之和。另外，由于混凝土自身的碱性可以使得钢表面发生钝化，大大提高了混凝土中钢的耐腐蚀性。
但是，目前已有制作和应用标准的钢构混凝土管又存在着不足，制约着应用。目前钢构混凝土管中的钢材大都采用高强度钢，目的是提高承载能力以及降低自重。如《顶管用钢筋混凝土管标准》中规定的螺纹钢筋应满足《JC/T540》，规定所用螺纹钢最低屈服强度为550MPa。而预应力混凝土管(PCCP)中的冷拔钢丝的屈服强度一般在1550MPa以上，按照国际钢铁协会用材料力学性能——强度来分类，这类钢构属于高强钢(270——700MPa)和超高强钢(>700MPa)。实践表明，这类钢对应力腐蚀开裂敏感。应力腐蚀开裂是材料在应力和腐蚀环境共同作用下引起的开裂，这是应力与腐蚀联合作用的结果。如果只有一个方面，应力或者介质作用，开裂破坏不会发生，但当二者联合作用时，却能很快发生开裂。因此，发生应力腐蚀开裂时，应力可能是很低的，介质的腐蚀性可能也是很弱的，也正由于如此，应力腐蚀开裂经常受到忽视，导致意外事故不断发生。普通碳钢通常在特定的工业环境中发生应力腐蚀开裂，而高强钢则在自然环境中、如雨水、海水中即可发生应力腐蚀开裂。另外，由于近代工业的发展，材料工作环境越来越苛刻，应力腐蚀问题也日益突出。
以目前标准制作的、采用高强钢结构的混凝土管在其混凝土逐步失效的情况下，风险会不断增加。而现阶段对大规模输运工程、如输水管线的耐久性要求也较以往有很大提高，从20-30年提高至50-100年，因此，亟需发展耐久性更好的管材以满足要求。
人们迫切希望获得一种技术效果优良的大口径给、排水管。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种技术效果优良的大口径给、排水管。
所述大口径给、排水管构成如下：钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3、钢筒Ⅱ4和混凝土填充结构Ⅰ5；所述钢筒Ⅱ4套在钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3缠绕于钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3焊接固定在钢筒Ⅰ1与钢筒Ⅱ4之间；所述混凝土填充结构Ⅰ5填充在钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3和钢筒Ⅱ4之间的空隙中。
所述钢筒Ⅱ4的外侧设置有钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅱ7和混凝土填充结构Ⅱ8，所述增强结构Ⅱ7缠绕于钢筒Ⅱ4的外侧，且增强结构Ⅱ7焊接固定在钢筒Ⅱ4与钢筒Ⅲ6之间；混凝土填充结构Ⅱ8填充在钢筒Ⅱ4、钢筒Ⅲ6和增强结构Ⅱ7之间的空隙中。
所述内层钢筒1内侧设置有混凝土层2。所述钢筒Ⅲ6的外侧设置有混凝土层2。所述混凝土层2的外侧设置有防腐层。
所述增强结构Ⅰ3与钢筒1径向夹角5°～90°；增强结构Ⅱ7与钢筒Ⅱ4径向夹角5°～90°。所述夹角即：增强结构在钢筒上的焊接线与该点在钢筒径向平面内切线的夹角；如将钢筒展开，为焊接线与径向的夹角θ，参见附图2。在90时，增强结构为沿着钢筒轴向方向。
所述增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7具体为波浪形、U形、V形钢带。
所述钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6上设置有通孔结构9；连接点对混凝土层2起到锚固作用。增加钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6和混凝土层2的结合强度。且钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6表面通过喷砂打毛等方式制成不光滑表面这样做的目的是有效增加混凝土的结合力。
所述钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6可以为圆筒，也可以为方筒，方筒适合对管道稳定性要求较高的环境，如架空管等。
所述增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7的厚度为1～5mm，高度为20mm～150mm。在满足刚性和硬度的同时节省原材料，同时降低重量。
增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7取决于设计强度、制作成本。最少为1条，此时增强结构至少完成1个圆周。增加增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7的高度可以有效增加受力强度，需要增加成本。
所述钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7均采用普通碳钢。普通碳钢耐腐蚀性好，且成本低。避免了采用高强度钢所带来的价格高，对应力腐蚀开裂敏感的问题。
所述混凝土层2、混凝土填充结构5和混凝土填充结构Ⅱ8为免振捣自密实混凝土，是高性能混凝土的一种，其最主要的性质是能够在自重下不用振捣，自行填充模板内的空间，形成密实的混凝土结构。此外它还具有良好的力学性能与耐久性能，这是一种从混凝土拌合物开始直至硬化后的使用期都被全面考虑的高性能混凝土，其优越性主要表现在：提高混凝土的密实性和耐久性，避免漏振、过振等施工中的人为因素以及配筋密集、结构形成复杂等不利条件对施工质量的影响；降低作业强度，节省劳力、振捣机具和电能消耗；可消除振捣噪声，改善环境，缓解施工扰民的矛盾；简化工序，缩短工期，提高效率。
免振捣自密实混凝土，按照相关免振捣自密实混凝土配制及施工的规范要求，采用坍落度250mm，扩展度600mm，中边差25mm，流下时间6-16S，四项指标是可行的，有良好的粘聚性、流动性和保水性，使混凝土自密实。
本实用新型所述大口径给、排水管，一体化结构设计，在满足刚度和强度的同时降低生产成本，抗腐蚀效果好，经久耐用，作过程简单，具有较大的社会和经济价值。
附图说明
图1为大口径给、排水管整体结构示意图；
图2为增强结构与钢筒缠绕示意图；
图3为增强结构与钢筒径向夹角示意图；
图4为钢筒上的孔结构示意图。
具体实施方式
实施例1
所述大口径给、排水管构成如下：钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3、钢筒Ⅱ4和混凝土填充结构Ⅰ5；所述钢筒Ⅱ4套在钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3缠绕于钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3焊接固定在钢筒Ⅰ1与钢筒Ⅱ4之间；所述混凝土填充结构Ⅰ5填充在钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3和钢筒Ⅱ4之间的空隙中。
所述钢筒Ⅱ4的外侧设置有钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅱ7和混凝土填充结构Ⅱ8，所述增强结构Ⅱ7缠绕于钢筒Ⅱ4的外侧，且增强结构Ⅱ7焊接固定在钢筒Ⅱ4与钢筒Ⅲ6之间；混凝土填充结构Ⅱ8填充在钢筒Ⅱ4、钢筒Ⅲ6和增强结构Ⅱ7之间的空隙中。
所述内层钢筒1内侧设置有混凝土层2。所述钢筒Ⅲ6的外侧设置有混凝土层2。所述混凝土层2的外侧设置有防腐层。
所述增强结构Ⅰ3与钢筒1径向夹角5°～90°；增强结构Ⅱ7与钢筒Ⅱ4径向夹角5°～90°。所述夹角即：增强结构在钢筒上的焊接线与该点在钢筒径向平面内切线的夹角；如将钢筒展开，为焊接线与径向的夹角θ，参见附图2。在90时，增强结构为沿着钢筒轴向方向。
所述增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7具体为波浪形、U形、V形钢带。
所述钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6上设置有通孔结构9；连接点对混凝土层2起到锚固作用。增加钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6和混凝土层2的结合强度。且钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6表面通过喷砂打毛等方式制成不光滑表面这样做的目的是有效增加混凝土的结合力。
所述钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6可以为圆筒，也可以为方筒，方筒适合对管道稳定性要求较高的环境，如架空管等。
所述增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7的厚度为1～5mm，高度为20mm～150mm。在满足刚性和硬度的同时节省原材料，同时降低重量。
增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7取决于设计强度、制作成本。最少为1条，此时增强结构至少完成1个圆周。增加增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7的高度可以有效增加受力强度，需要增加成本。
所述钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7均采用普通碳钢。普通碳钢耐腐蚀性好，且成本低。避免了采用高强度钢所带来的价格高，对应力腐蚀开裂敏感的问题。
所述混凝土层2、混凝土填充结构5和混凝土填充结构Ⅱ8为免振捣自密实混凝土，是高性能混凝土的一种，其最主要的性质是能够在自重下不用振捣，自行填充模板内的空间，形成密实的混凝土结构。此外它还具有良好的力学性能与耐久性能，这是一种从混凝土拌合物开始直至硬化后的使用期都被全面考虑的高性能混凝土，其优越性主要表现在：提高混凝土的密实性和耐久性，避免漏振、过振等施工中的人为因素以及配筋密集、结构形成复杂等不利条件对施工质量的影响；降低作业强度，节省劳力、振捣机具和电能消耗；可消除振捣噪声，改善环境，缓解施工扰民的矛盾；简化工序，缩短工期，提高效率。
免振捣自密实混凝土，按照相关免振捣自密实混凝土配制及施工的规范要求，采用坍落度250mm，扩展度600mm，中边差25mm，流下时间6-16S，四项指标是可行的，有良好的粘聚性、流动性和保水性，使混凝土自密实。
本实施例所述大口径给、排水管，一体化结构设计，在满足刚度和强度的同时降低生产成本，抗腐蚀效果好，经久耐用，作过程简单，具有较大的社会和经济价值。
实施例2
本实施例所述大口径给、排水管构成如下：钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3、钢筒Ⅱ4和混凝土填充结构Ⅰ5；所述钢筒Ⅱ4套在钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3缠绕于钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3焊接固定在钢筒Ⅰ1与钢筒Ⅱ4之间；所述混凝土填充结构Ⅰ5填充在钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3和钢筒Ⅱ4之间的空隙中。
所述钢筒Ⅱ4的外侧设置有钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅱ7和混凝土填充结构Ⅱ8，所述增强结构Ⅱ7缠绕于钢筒Ⅱ4的外侧，且增强结构Ⅱ7焊接固定在钢筒Ⅱ4与钢筒Ⅲ6之间；混凝土填充结构Ⅱ8填充在钢筒Ⅱ4、钢筒Ⅲ6和增强结构Ⅱ7之间的空隙中。
所述钢筒Ⅰ1内侧设置有混凝土层2。所述钢筒Ⅲ6的外侧设置有混凝土层2。
所述钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3、钢筒Ⅱ4、钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅱ7采用按美国ANSI/AWWA C301标准和颁布的国标要求应为：屈服大于195Mpa的冷轧薄钢板或屈服大于205Mpa热轧薄钢板。
所述混凝土层2、混凝土填充结构Ⅰ5和混凝土填充结构Ⅱ8采用C40以上的免振捣自密实混凝土。
所述钢筒Ⅰ1的直径为3000mm，钢筒Ⅰ1、钢筒Ⅱ4和钢筒Ⅲ6厚度为2mm，混凝土层2厚度为50mm，所述增强结构Ⅰ3和增强结构Ⅱ7的高度为120mm，增强结构3的厚度为2mm，增强结构Ⅰ3与钢筒Ⅰ1径向夹角30～45，增强结构Ⅱ7与钢筒Ⅱ4的径向夹角30～45。
实施例3
本实施例所述大口径给、排水管构成如下：钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3、钢筒Ⅱ4和混凝土填充结构Ⅰ5；所述钢筒Ⅱ4套在钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3缠绕于钢筒Ⅰ1外侧，增强结构Ⅰ3焊接固定在钢筒Ⅰ1与钢筒Ⅱ4之间；所述混凝土填充结构Ⅰ5填充在钢筒Ⅰ1、增强结构Ⅰ3和钢筒Ⅱ4之间的空隙中。
所述钢筒Ⅱ4的外侧设置有钢筒Ⅲ6、增强结构Ⅱ7和混凝土填充结构Ⅱ8，所述增强结构Ⅱ7缠绕于钢筒Ⅱ4的外侧，且增强结构Ⅱ7焊接固定在钢筒Ⅱ4与钢筒Ⅲ6之间；混凝土填充结构Ⅱ8填充在钢筒Ⅱ4、钢筒Ⅲ6和增强结构Ⅱ7之间的空隙中。
所述钢筒Ⅰ1内侧设置有混凝土层2。所述钢筒Ⅲ6的外侧设置有混凝土层2。
增强结构Ⅰ3与钢筒Ⅰ1径向夹角50～85，增强结构Ⅱ7与钢筒Ⅱ4的径向夹角50～85。
Claims (9)
1.一种大口径给、排水管，其特征在于：所述大口径给、排水管构成如下：钢筒Ⅰ(1)、增强结构Ⅰ(3)、钢筒Ⅱ(4)和混凝土填充结构Ⅰ(5)；所述钢筒Ⅱ(4)套在钢筒Ⅰ(1)外侧，增强结构Ⅰ(3)缠绕于钢筒Ⅰ(1)外侧，增强结构Ⅰ(3)焊接固定在钢筒Ⅰ(1)与钢筒Ⅱ(4)之间；所述混凝土填充结构Ⅰ(5)填充在钢筒Ⅰ(1)、增强结构Ⅰ(3)和钢筒Ⅱ(4)之间的空隙中。
2.按照权利要求1所述大口径给、排水管，其特征在于：所述钢筒Ⅱ(4)的外侧设置有钢筒Ⅲ(6)、增强结构Ⅱ(7)和混凝土填充结构Ⅱ(8)，所述增强结构Ⅱ(7)缠绕于钢筒Ⅱ(4)的外侧，且增强结构Ⅱ(7)焊接固定在钢筒Ⅱ(4)与钢筒Ⅲ(6)之间；混凝土填充结构Ⅱ(8)填充在钢筒Ⅱ(4)、钢筒Ⅲ(6)和增强结构Ⅱ(7)之间的空隙中。
3.按照权利要求2所述大口径给、排水管，其特征在于：所述钢筒Ⅰ(1)内侧设置有混凝土层(2)。
4.按照权利要求2所述大口径给、排水管，其特征在于：所述钢筒Ⅲ(6)的外侧设置有混凝土层(2)。
5.按照权利要求3所述大口径给、排水管，其特征在于：所述钢筒Ⅲ(6)的外侧设置有混凝土层(2)。
6.按照权利要求5所述大口径给、排水管，其特征在于：所述增强结构Ⅰ(3)与钢筒(1)径向夹角5°～90°；增强结构Ⅱ(7)与钢筒Ⅱ(4)径向夹角5°～90°。
7.按照权利要求1—6之一所述大口径给、排水管，其特征在于：所 述钢筒Ⅰ(1)、钢筒Ⅱ(4)和钢筒Ⅲ(6)上设置有通孔结构(9)。
8.按照权利要求1—6之一所述大口径给、排水管，其特征在于：所述增强结构Ⅰ(3)和增强结构Ⅱ(7)具体为波浪形、U形、V形钢带。
9.按照权利要求7所述大口径给、排水管，其特征在于：所述增强结构Ⅰ(3)和增强结构Ⅱ(7)具体为波浪形、U形、V形钢带。
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| WO2017181713A1 (zh) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 淄博环能海臣环保技术服务有限公司 | 保温耐张力外壳内置预应力膨胀水泥复合防腐非金属管道 |
| CN108253205A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 北京市水利规划设计研究院 | 管道及其组件 |
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