高強筋材與熱塑性塑料復合而成的新型輔水管材——加筋耐壓塑料管,有不生銹耐腐蝕、質量輕、表面光滑、應用范圍廣等一系列優(yōu)點,在許多領域中可部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼管、鑄鐵管、預應力鋼筋混凝土管、熱塑性塑料及玻璃鋼管。經中國水利部灌排設備檢驗中心憤測鑒定,在10多項給水、輸水工程中使用,最大管徑φ400mm,最大工作壓力達1.6MPa,最長運行管道11 000m,管道運行最長時間為5年,質量可靠,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,如供水用,采用衛(wèi)生級聚乙烯(UPVC)或衛(wèi)生級高密聚乙烯(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)加筋耐壓塑料管結構和性能。加筋耐壓塑料管結構如圖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。而管材內壓能力可由筋材的截面積與間壓設計來滿足。其技術指標如下。
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;
輸入介質溫度(℃):0~35;
管材單根長度(m);6:
加筋耐壓塑料管的力學性能見表4-33。加筋耐壓塑料管內徑見表4-34。
項目 | 指標 | 備注 |
筋材與管材連接試驗 | 40N筋材不脫離,不移位 | |
扁平試驗 | 壓至0.9倍直徑,不破裂,筋材不脫開 | |
液壓試驗 | 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算內徑應比表列值小1mm。
(2)加筋耐壓塑料管的特性。
?、倏箖韧饽芰?加筋耐壓塑料管抗壓可達O.8~1.6 MPa,抗外壓滿足3.0m埋深要求。
②質量輕 在相同壓力等級,相同直徑條件下,加筋耐壓塑料管材米質量約為鋼管的1/16,鑄鐵管的1/10,預應力鋼筋混凝土管的1/15~1/20。比常規(guī)塑料管壁厚減少40%~90%。
③輸水阻力小 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、預應力鋼筋混凝土減少10%~15%,可降低管材價格與工程投資。
?、馨惭b簡便快捷 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,如加筋塑料管有一定變形適應能力,接頭采用套袖連接,膠圈止水方式,每個接頭允許有1°轉角,對地基條件變形適應能力好于剛性管材與剛件接頭;一般地基條件下不需設置管座,與閥門、三通、彎頭等管件進行互換。其安裝費用可比傳統(tǒng)管材安置費用節(jié)省80%以上。
?、萃顿Y省 加筋耐壓塑料管米價約為鋼管的65%~80%,鑄鐵管的70%~90%,與預應力混凝土管相近,其運輸、安裝費用比上述管材少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,工程總造價可降低30%以上。