[实用新型]一种大口径给、排水管

说明书

技术领域

本实用新型属于市政、工业、矿业等用管道领域，特别提供一种大口径给、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管、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。

钢管自重轻、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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题，本实用新型放弃高强度钢、而采用普通碳钢材料以增加其耐腐蚀性，为保证其强度，从钢构混凝土复合管的钢结构方式上进行改革，提供一种高强度、耐腐蚀、低成本、低重量的大口径给、排水管。

本实用新型的技术方案是：一种大口径给、排水管，所述大口径给、排水管包括钢筒1、内层混凝土层2、外层混凝土层3、增强结构4、混凝土填充结构5；所述增强结构4设于内层混凝土层2和钢筒1之间，所述增强结构4具体为缠绕内层混凝土层2外且外沿与钢筒1焊接固定的钢带，所述外层混凝土层3设于钢筒1外部，所述混凝土填充结构5设于内层混凝土层2、钢筒1和增强结构4之间的空隙中。

优选的，所述钢筒1上设有多个开孔1a。所述开孔1a使得混凝土填充结构5的混凝土与外层混凝土层3的混凝土连接，连接点对外层混凝土层3起到锚固作用，增加外层混凝土层3与钢筒1的结合强度。参见图2。

优选的，所述钢筒1外表面为不光滑表面。可以通过对钢筒1进行喷砂打毛或制成沿轴向方向的凹凸面等方式制成不光滑表面，增加钢筒1的粗糙度，有效增加钢筒1外的外层混凝土层3的结合力。参见图3。

优选的，所述钢带的数量为大于等于1条。当钢带的数量为1条时，所述钢带至少完成一个圆周缠绕；当钢带的数量为多条时，所述钢带沿着内层混凝土层2均匀布置。钢带的数量、沿大口径给、排水管径向的高度取决于设计强度、制作成本。增加钢带高度可以有效增加受力强度，同时需要增加成本。

优选的，所述钢带与内层混凝土层2的螺旋角度为5°～90°。所述螺旋角度为钢带在内层混凝土层2上的缠绕线与该点在内层混凝土层2径向平面内切线的夹角。当螺旋角度为90°时，钢带沿内层混凝土层2轴向方向布置。

优选的，所述钢带的截面具体为长方形、梯形、波浪形、U形或V形。使管材具有优异的环向刚性和强度。

优选的，所述钢带沿大口径给、排水管径向的高度为20mm～150mm。在满足刚性和硬度的同时节省原材料，同时降低重量。