[實用新型]一種大口徑給、排水管

有效

• 申請號: 201420316765.1
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN204004850U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 李京;魏英華;黃志強;鮑文博;姚大立;呂晨曦;劉陽;趙國強;史杰智;李曉東
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: F16L9/153
• 分類號: F16L9/153
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張致仁

技術領域

本實用新型涉及排水管的結構設計和應用技術領域，特別提供了一種大口徑給、排水管。

背景技術

隨著我國經濟的持續快速發展，城市規模迅速擴大，越來越多的城市出現供水、排水困難。建設大規模輸水工程已經刻不容緩，采用管道鋪設輸水管線是必須的選擇方案。目前，可供選擇的管線有鋼筒、混凝土管、鋼筋混凝土管、預應力混凝土管。其中，管壁內不配置鋼構的混凝土管的最大公稱內徑只有600mm，只適合小供排量場合應用，大規模輸水工程必須選擇其他幾種管道。選擇管道時考慮的主要因素有：安全可靠程度、建設及維護成本兩個方面。

鋼筒自重輕、剛度大，但成本高、易受環境腐蝕，后期維護費用高。為降低工程造價，建設者當前更多的是選用鋼和混凝土復合的管道。除了造價低外，兩種材料相互彌補了彼此的弱點，發揮各自的長處，從而使鋼/混凝土復合管具有很高的承載能力，一般都高于組成管道的鋼和混凝土單獨承載力之和。另外，由于混凝土自身的堿性可以使得鋼表面發生鈍化，大大提高了混凝土中鋼的耐腐蝕性。

但是，目前已有制作和應用標準的鋼構混凝土管又存在著不足，制約著應用。目前鋼構混凝土管中的鋼材大都采用高強度鋼，目的是提高承載能力以及降低自重。如《頂管用鋼筋混凝土管標準》中規定的螺紋鋼筋應滿足《JC/T540》，規定所用螺紋鋼最低屈服強度為550MPa。而預應力混凝土管(PCCP)中的冷拔鋼絲的屈服強度一般在1550MPa以上，按照國際鋼鐵協會用材料力學性能——強度來分類，這類鋼構屬于高強鋼(270——700MPa)和超高強鋼(>700MPa)。實踐表明，這類鋼對應力腐蝕開裂敏感。應力腐蝕開裂是材料在應力和腐蝕環境共同作用下引起的開裂，這是應力與腐蝕聯合作用的結果。如果只有一個方面，應力或者介質作用，開裂破壞不會發生，但當二者聯合作用時，卻能很快發生開裂。因此，發生應力腐蝕開裂時，應力可能是很低的，介質的腐蝕性可能也是很弱的，也正由于如此，應力腐蝕開裂經常受到忽視，導致意外事故不斷發生。普通碳鋼通常在特定的工業環境中發生應力腐蝕開裂，而高強鋼則在自然環境中、如雨水、海水中即可發生應力腐蝕開裂。另外，由于近代工業的發展，材料工作環境越來越苛刻，應力腐蝕問題也日益突出。

以目前標準制作的、采用高強鋼結構的混凝土管在其混凝土逐步失效的情況下，風險會不斷增加。而現階段對大規模輸運工程、如輸水管線的耐久性要求也較以往有很大提高，從20-30年提高至50-100年，因此，亟需發展耐久性更好的管材以滿足要求。

人們迫切希望獲得一種技術效果優良的大口徑給、排水管。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種技術效果優良的大口徑給、排水管。

本實用新型所述大口徑給、排水管構成如下：鋼筒1、混凝土層2、增強結構3和混凝土填充結構5；所述增強結構3纏繞并焊接固定在鋼筒1外側；鋼筒1的內側和增強結構3的外側均設置有混凝土層2，所述混凝土填充結構5位于在鋼筒1、增強結構3和混凝土層2之間的空隙中。

所述混凝土層2的外側設置有防腐層。

所述增強結構3具體為波浪形、U形、V形鋼帶。

所述增強結構3厚度為1～5mm，高度為20mm～150mm。在滿足剛性和硬度的同時節省原材料，同時降低重量。

所述增強結構3與鋼筒1徑向夾角5°～90°；所述夾角即：增強結構在鋼筒1上的焊接線與該點在鋼筒1徑向平面內切線的夾角；如將鋼筒1展開，為焊接線與徑向的夾角θ，在90時，增強結構3沿著鋼筒1軸向方向纏繞。

增強結構3取決于設計強度、制作成本。最少為1條，此時增強結構3至少完成1個圓周。增強結構3的高度，取決于設計強度、制作成本。增加增強結構3高度可以有效增加受力強度，需要增加成本。

所述鋼筒1的外表面通過噴砂打毛等方式制成不光滑表面，這樣做的目的是有效增加混凝土的結合力。

所述鋼筒1上還開設有孔結構4，使得混凝土層2和混凝土填充結構5連接，連接點對外層混凝土起到錨固作用。增加混凝土層2、混凝土填充結構5與鋼筒1的結合強度。

所述鋼筒1可以為圓筒，也可以為方筒，方筒適合對管道穩定性要求較高的環境，如架空管等。

所述鋼筒1和增強結構3均采用普通碳鋼。普通碳鋼耐腐蝕性好，且成本低。避免了采用高強度鋼所帶來的價格高，對應力腐蝕開裂敏感的問題。