高強(qiáng)筋材與熱塑性塑料復(fù)合而成的新型輔水管材——加筋耐壓塑料管,有不生銹耐腐蝕、質(zhì)量輕、表面光滑、應(yīng)用范圍廣等一系列優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域中可部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼管、鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、熱塑性塑料及玻璃鋼管。經(jīng)中國(guó)水利部灌排設(shè)備檢驗(yàn)中心憤測(cè)鑒定,在10多項(xiàng)給水、輸水工程中使用,最大管徑φ400mm,最大工作壓力達(dá)1.6MPa,最長(zhǎng)運(yùn)行管道11 000m,管道運(yùn)行最長(zhǎng)時(shí)間為5年,質(zhì)量可靠,大幅度降低工程投資。
加筋耐壓塑料管可根據(jù)需要采用不同的塑料材質(zhì),如供水用,采用衛(wèi)生級(jí)聚乙烯(UPVC)或衛(wèi)生級(jí)高密聚乙烯(HDPE);化工或灌溉用,可采用普通聚乙烯等。主要用于農(nóng)田水利、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水用,也可用于城建、化工、輸油、輸氣、排污及固體物料輸送。
(1)加筋耐壓塑料管結(jié)構(gòu)和性能。加筋耐壓塑料管結(jié)構(gòu)如圖4-21所示。
背材的主要受力形式是環(huán)向受拉、其壁厚與管內(nèi)壓力在和直徑乘積成正比。在熱塑性塑料管上增加高或筋材料形成加筋耐壓塑料管,由環(huán)向筋材料作為塑料管壁的支撐,主要承受環(huán)向拉力,使塑料管壁的主要受力形成環(huán)向受拉變成沿管軸向連續(xù)受彎,從而可減小管壁厚40%~90%。另外環(huán)向筋材還可大大提高管材的抗外壓能力。而管材內(nèi)壓能力可由筋材的截面積與間壓設(shè)計(jì)來滿足。其技術(shù)指標(biāo)如下。
公稱壓力(Pa):O.8、1.0、1.2、1.6;
公稱直徑(mm):φ110、φ169、φ200、φ250、φ280、φ315、φ355、φ3440;
輸入介質(zhì)溫度(℃):0~35;
管材單根長(zhǎng)度(m);6:
加筋耐壓塑料管的力學(xué)性能見表4-33。加筋耐壓塑料管內(nèi)徑見表4-34。
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | 備注 |
筋材與管材連接試驗(yàn) | 40N筋材不脫離,不移位 | |
扁平試驗(yàn) | 壓至0.9倍直徑,不破裂,筋材不脫開 | |
液壓試驗(yàn) | 1.5倍公稱壓力,保持5min不滲不裂 | |
瞬間爆破 | 不小于2.5倍公稱壓力 | 筋斷管破 |
外剛度(5變形) | 不小于1250Pa |
公稱直徑 | 110 | 160 | 200 | 250 | 280 | 315 | 355 | 400 |
D | 104 | 154 | 194 | 244 | 273 | 308 | 347 | 393 |
注:公稱壓力為1.6 MPa的φ160、φ200、φ250加筋耐壓塑料管材計(jì)算內(nèi)徑應(yīng)比表列值小1mm。
(2)加筋耐壓塑料管的特性。
?、倏箖?nèi)外能力強(qiáng) 加筋耐壓塑料管抗壓可達(dá)O.8~1.6 MPa,抗外壓滿足3.0m埋深要求。
②質(zhì)量輕 在相同壓力等級(jí),相同直徑條件下,加筋耐壓塑料管材米質(zhì)量約為鋼管的1/16,鑄鐵管的1/10,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的1/15~1/20。比常規(guī)塑料管壁厚減少40%~90%。
?、圯斔枇π?加筋耐壓塑料皆粗糙率約為O.008,與常規(guī)塑料管相同,在同等輸水能力下其管徑比鋼管、鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土減少10%~15%,可降低管材價(jià)格與工程投資。
?、馨惭b簡(jiǎn)便快捷 在施工安裝過程中,加筋耐壓塑料管與傳統(tǒng)管材相比有很大優(yōu)點(diǎn),如加筋塑料管有一定變形適應(yīng)能力,接頭采用套袖連接,膠圈止水方式,每個(gè)接頭允許有1°轉(zhuǎn)角,對(duì)地基條件變形適應(yīng)能力好于剛性管材與剛件接頭;一般地基條件下不需設(shè)置管座,與閥門、三通、彎頭等管件進(jìn)行互換。其安裝費(fèi)用可比傳統(tǒng)管材安置費(fèi)用節(jié)省80%以上。
?、萃顿Y省 加筋耐壓塑料管米價(jià)約為鋼管的65%~80%,鑄鐵管的70%~90%,與預(yù)應(yīng)力混凝土管相近,其運(yùn)輸、安裝費(fèi)用比上述管材少80%以上,若考慮因管輕可減少土建工程量及粗糙率小可減小管徑等因素,工程總造價(jià)可降低30%以上。