摘要:介紹了
HDPE雙壁波紋管的特點以及該管材與傳統排水管材的差異,探討了HDPE 管的應用范圍,根據HDPE管自身的特點,分析了HDPE管材在應用過程中的連接方式,指出將
HDPE雙壁波紋管管材與傳統管材 結合使用是未來市政工程管材的發展方向。
關鍵詞:
HDPE雙壁波紋管管材,優勢,管材連接,性能,剛性管道
排水管材是排水系統的重要組成部分,其性能的優劣將直接影響到排水系統的可靠性及安全性。而作為城市重要基礎設施的排水系統的安全性及可靠性又直接影響到市政建設,以及城市的正常運轉和城市安全,因而優質的新型管材在排水系統中就顯得尤為重要。HighDensityPolyethylene,即HDPE作為新管材的一種,其性能及施工難易程度都優于傳統管材,正日益受到人們的青睞。
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HDPE雙壁波紋管概述高密度聚乙烯塑料管是一種具有環狀波紋結構外壁和平滑內壁的新型塑料管材。
HDPE雙壁波紋管于20世紀80年代初在德國首先研制成功,經過近20年的發展和完善,已經由單一的品種發展到完整的產品系列。根據管壁結構的不同,HDPE管可分為雙壁波紋管和纏繞增強管兩種類型。 HDPE管具有優異的化學穩定性,優良的耐候性,并具有良好的綜合機械性能,其主要特點如下:
1)綠色環保。
2)化學穩定性佳,使用壽命長。
3)適當的撓曲度。
4)摩阻系數小,通過能力強。
5)抗壓能力強。
6)施工便捷。
HDPE管與其他排水管材的性能比較見表1。
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HDPE雙壁波紋管的應用范圍
2.1在軟土地基中的應用 HDPE管道屬柔性管道,與剛性管道在設計上有明顯差異,對于剛性管道,通常 被視為一個獨立的承力結構,強度上需承受全部的內、外壓力,而柔性管道是管道與填土共同形成系統承力結構,即管道與填土之間,由于力的相互傳遞以及變形的互相協調,使二者結合成一個高度有效的整體結構。根據以上受力特點,管材較高的變形能力以及管道接口通常采用電熔連接,可保證接頭與管材的同一性等優點,使它能在軟土中得到應用,特別是它的焊接接頭適應變形能力比普通混凝土管強。利用HDPE 管道能較好地適應軟土地基不均勻沉降、接口性能良好、糙率低、自重輕、安裝方便,有利于快速施工和文明施工。
2.2在處理管道交叉或與道路構造物相碰中的應用城市道路下管線眾多,因種種原因地下管線圖很難翔實準確,所以設計與施工中經常會出現排水管道與其他管線或道路構筑物相碰的情況。由于HDPE管道的低粗糙系數,可以在相同使用條件下,管徑減小一個等級(對小管徑)或更多(對大管徑),再加上它的管壁較混凝土管壁薄,如果矛盾不大時,就可以解決。
2.3在搶險工程、應急工程和臨時工程中的應用 HDPE管道具有重量輕、安裝方便、接口牢靠、施工安全和對管基要求低等特點,所以能快速完成鋪設,城市修(改)建排水管道時,常遇到需要臨時改排水或某路段交通特別繁忙,日間施工難度較大,只能在夜間搶建的情況,此時由于柔性管道的上述優點,常被用到搶險、應急和臨時工程中。
2.4在起吊設備難以到達的工程中的應用在一些老城區,由于排水干管建設不規范或根本沒有建設, 隨著人們環保意識的加強,需要在老城區改建或增設排水管道, 而老城區一般道路狹窄,建筑物密布,在這些起吊設備難以到達的地方,HDPE管道的優勢可得到充分發揮。一方面,其自重輕, 易于運輸安裝,另一方面,因其粗糙系數小,在相同流量情況下, 管徑比混凝土管小,因而減小了開挖面和回填量,加快施工進度, 對周圍環境影響降至最小。
2.5在非開挖施工技術工程中的應用對于小直徑管道鋪設在不能開槽放管的地段,如支管橫穿道路,道路不允許破除路面的地段,采用非開挖施工技術,用定向鉆孔拖入鋪設,可以在不破壞地面又不損傷道路下已有管道的條件下完成新管道的鋪設。
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HDPE雙壁波紋管的連接方式
3.1對焊連接對焊連接適用于管徑從32mm~315mm的管件。該連接方法的性能特點是:剛性連接、不可拆裝、抗拉力強。對焊的焊接斷面很小,焊接邊緣不會干擾管道,管道內部截面也幾乎沒有任何變化。對焊接面容許的厚度近乎與管壁厚度一樣,所以也不浪費管材。通過對焊連接法,管子長度和彎頭連接處都能得到充分利用。管徑小于75mm時可采用手動焊接法,采用電焊機焊接,管徑范圍一般為40mm~315mm。
3.2電焊管箍連接件連接電焊管箍連接件連接法適用于管徑從40mm~315mm的管件連接。其性能特點:剛性連接、不可拆裝、抗拉力強。電焊管箍連接件連接法由于易于使用、連接可靠、簡單、快捷,通常用于現場焊接、改裝、加補安裝和修補。焊接時所需的壓力值是通過加熱時管箍的收縮作用而產生。加熱時,壓力均勻的分布在焊接面上,且收縮作用引起管徑尺寸也在容許的范圍內變化。
3.3絲扣連接法絲扣連接法適用于管徑從32mm~110mm的管件連接。其 性能特點:非剛性連接、可拆裝、抗拉力強。
3.4防伸縮套管連接法防伸縮套管適用于管徑從50mm~315mm的管件連接。連接方法的性能特點:剛性連接、不可拆裝、抗拉力強。在安裝時, 首先把專用橡皮圈套在管端安裝處,要保證橡皮圈正好放在套管長度1/2處。然后把管道插入套管內,用力推入。不斷地移動噴燈或柔和光燈,用低溫(大約125)使套管周圍均勻受熱。經以上處理后,套管會收縮,從而使連接件更為牢固、密封。最后用錨固管卡固定防伸縮套管。
3.5法蘭連接法法蘭連接適用于管徑從50mm~315mm的管件連接。其性能特點:非剛性連接、可拆裝、抗拉力強。法蘭連接法通常作為低壓輸送管線(工廠、水泵、儲液罐、游泳池)上可拆卸的連接件。另外,法蘭連接法也是與鑄鐵管及鋼管之間最簡單的連接方法。而法蘭盲板則可用于檢查口的開口上。
3.6帶密封圈的承插短管連接法帶密封圈的承插短管連接法適用于管徑從32mm~160mm 的管件連接。其性能特點:非剛性連接、可拆裝、抗拉力強。帶密封圈的承插短管連接件常用于各種簡單的預制安裝管件間的裝配,在裝配時可以采取水平式或垂直式安裝。
3.7承插式伸縮短管連接法承插式伸縮短管連接法適用于管徑從32mm~315mm的管件連接。其性能特點:非剛性連接、可拆裝、抗拉力強。安裝承插式伸縮短管連接件,必須使用錨固管卡進行固定,以防止在熱脹冷縮中承插管位置的移動。在樓板與樓板間的垂直立管上、長距離的收集管網上以及埋地管道必須至少安裝一個承插式伸縮短管。
4結語
HDPE管作為一種綠色環保型管材,其優越的綜合性能完全能滿足現代人高質量的生活需求。作為柔性管道的一種,HDPE 管還沒有完全取代傳統的剛性管道,但HDPE管道以其獨有的特點補充了剛性管道的不足,拓寬了管道的使用范圍。在實際使用中,根據具體的工程需要,充分發揮傳統管材與HDPE管材各自的特點,因地制宜,使剛、柔管道得到最合理的應用,以取得最好的經濟效益和社會效益。
