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双壁波纹管与水泥管的比较

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双壁波纹管,波纹管

同传统的水泥管等排水管比较,塑料埋地排水管具有以下几个方面的性能特点:

1、较好的强度和刚度,属于柔性管,在正确设计和施工条件下,完全满足埋地敷设的抗外负载要求;

2、优异的水力特性,内壁光滑,阻力小,同等直径及设计坡度上,流量较混凝土管道输送能力大;

3、密封圈承插连接,柔性接口,抗沉降,密封性好,不泄漏,对环境无任何污染;

4、耐腐蚀、抗磨损、耐老化、抗开裂,使用寿命长,可达50年以上;

5、重量轻,无须专用吊装设施,搬运安装极为方便;

6、综合的经济性较好。

各种管材特性比较

目前还没有一个比较全面的分析方法对塑料排水管道的经济性进行综合评估。如果仅用工程概算投资额来与混凝土管道等其他管道的投资额对比,只能反映工程基建的一次性投资,而没有反映出使用寿命,维护费用和由管道渗漏引起的连带影响。现我们从几个方面对波纹管和水泥管进行经济效益综合对比分析:

1、使用寿命和耐腐蚀方面对比:

普通的钢筋混凝土管的使用寿命一般为20-25年,而波纹管则长达50年以上,对埋设在腐蚀性土壤或输送腐蚀性的废水,二者的相关更为悬殊,塑料管的表现远好于水泥管;在维修管理上,塑料管由于管壁光滑,积污少,而且耐腐蚀、耐磨性和耐久性好,养护管理的费用也相应降低。

2、密封性和维修方面比较:

在管道严密性方面,塑料管本身不会渗漏,而且管子的长度长、接头少;另外橡胶圈承插连接,柔性接口,密封性好,抗不均匀沉降能力强,能适应较大的角度变化,因此其渗漏量远低于混凝土管道,甚至可以做到零渗漏。而混凝土管道的渗漏在管道工程设计时,通常按照排水量的10%来考虑;如果地下水位低于管底时,会导致管内水向外渗漏污染地下水,造成二次污染;如果地下水位高于管底时,会导致地下水向内渗漏,加大管道的排水量,在污水管道接入污水处理厂时,将使污水处理厂的处理水量增加,加大了污水处理的费用。此外,还有在流沙地区水泥管的沉管问题,容易造成水土流失、管道下沉堵塞等非正常损伤事故,仅在上海地区每年沉管修理费就高达1000万元以上。

3、水力特性比较:

塑料管的内壁粗糙度为n=0.01,而混凝土管为n=0.013,根据流速公式V=1/n**,在相同管径与水力坡降条件下,双壁波纹管与水泥管的输水量相差30%以上。

4、运输安装与施工比较:

双壁波纹管重量轻,运输和搬运方便,施工速度快,安装费用低,根据测算:如DN500mm管材用3-4人既可安装,时间只需5-6min,正常情况下,从开挖(用机械开挖)――平基――装管――回填,8小时可装管40m,比同口径的水泥管安装时间节省50%以上。而水泥管需机械吊装,所以在安装费中还要扣除机械台班费。

5、施工要求比较

双壁波纹管不需要做混凝土基础,与水泥管相比在工程进度方面,可节省水泥基础和接口的浇筑与养护时间,安装工序相对简单,操作空间也相对较小,开挖土方质量更小。

总的来说,虽然波纹管的单价较水泥管高,但一次性综合投资并不高,如果采用全寿命周期的模式来进行经济评估,在工程设计方案比较时,将工程基建投资、维护管理费用和使用寿命等综合起来进行评估,那么双壁波纹管的综合造价要比水泥管低的多。

塑料埋地排水管属于“柔性管”,即在破坏之前可以有较大的变形。而混凝土排水管属于“刚性管”,即在破坏之前不可能有较大变形。当埋在地下承受外压负载时,“柔性管”和“刚性管”的机理是完全不同的。

当“刚性管”受外压负载时,负载完全经过管材壁传递到底部的管床上。在管材壁内产生弯矩,管材的上下两点管壁内外侧受压、内侧受拉;管材的左右两点管壁上侧受拉、内侧受压。随着直径加大,管壁内的弯矩和应力急剧加大,因此大直径的混凝土排水管常常需要采用钢筋加强。但“柔性管”受外压负载时,“柔性管”首先横向外扩变形,如果在“柔性管”周围有密实的回填土壤,回填土将阻止“柔性管”的变形,对“柔性管”的产生横向压力。外压负载就这样被传递和分担到周围的回填土壤当中。所以,同样外压负载下,“柔性管”管壁承受应力比较小,它和周围的回填土壤共同承受负载,工程上被称为“管-土共同作用”。因此,“柔性管”铺设时回填土的设计和施工就显得尤为重要。

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