新型承插式雨污水管柔性接口防渗漏技术研究_1

新型承插式雨污水管柔性接口防渗漏技术研究
发布时间：2023-02-16T01:45:35.842Z 来源：《工程建设标准化》2022年19期作者：李治城[导读] 在城市给排水管线的对接中，承插型接口广泛使用，对于焊接、平口、企口缝等
李治城
重庆鹏域房地产开发有限公司重庆市 400021摘要:在城市给排水管线的对接中，承插型接口广泛使用，对于焊接、平口、企口缝等，采用承插式接口施工更方便、更具操作性。

国内水泥管给排水系统的发展自二十世纪六十年代起，就一直在研究应力管和预应力管的承插式接头，“63”型管口是中国建筑材料研究院原管道室开发的，在工程上得到了广泛的应用。

而雨水管道中的水介质中含有大量的硫、磷等易腐性的化学成分，会对管内和管端产生较大的影响，因此，必须寻找一种新的材料和新的施工方法来改进和提高管道的使用安全性。

本文对这种柔性接口的防渗技术进行了全面的总结和提炼，并从最大流量角度对其进行了分析，旨在建立一种高质量、高质量、不漏水的承插式雨水管柔性接口的施工技术。

该工程具有良好的经济效益和社会效益，可以应用到同类工程中。

关键词:雨污水管道;防渗漏;最大过流能力;柔性接口本文以某项目为背景，从建设项目的雨水管道建设入手，着重解决雨水管漏水问题，因为该管线是一种预制的承插式排水管，其长度为连续、没有缝隙的情况下，其渗漏点主要集中在连接部位；造成这种现象的一个主要原因是由于在施工时，管道与管道之间的连接处出现了连接处的问题，造成了密封性差，从而导致了漏水。

1工程概况
某项目，道路左侧布置雨污水管，距道路中心线3．5m雨水分二段接入，南段接入下游已建段某大道雨水管道，北段接入某大道雨水干管，雨水管径DN300，DN600。

雨、污水管，雨水口采用球墨铸铁篦圈、篦子，接口采用氯丁橡胶圈(O型)密封。

由于雨污水管道内需要大量走水排水，水头的存在对管道接口处的影响较为显著。

2新型承插式柔性接口分析 2．1接口形式
雨水下水道的连接方式有平口、企口和承插式。

接头的施工质量是管线施工中最重要的工序，它直接影响到项目完工后的返修和其他质量问题。

从工艺的角度来看，接头质量的主要影响因素是：接头的胶圈质量、地基的沟槽承载力、接头润滑剂、合龙时的张力、管道的回填力等。

雨水管道在开挖后，往往会受到埋管工艺和稳管措施的影响。

图1为常见雨污水管道管口截面与槽底位置关系示意图。

可以发现，当槽底基础垫层平整、稳定时，整个雨污水管道方可准确无误的完成铺设和对接。

接口对接会由于基础垫层的标高存在相对的偏差而无法精确把握对接质量，引起渗漏。

图 1 雨污水管道埋设横截面示意图 2．2柔性接口的技术特点本文介绍了柔性接口钢筋混凝土排水管（RCP)将原平口接口型式改为承插式柔性接口型式，安装时利用橡胶圈受压缩密封止水。

由于接口具有一定的柔性，而使之具有一定适应地基不均匀沉降变形能力。

柔性接口排水管安装简便、快捷，密封性能好，地基适应能力强，管道运行质量稳定。

图2管材柔性承插
2．3新型承插式对接技术
柔性接口排水管在开挖槽中直接敷设，取消平口管施工中的混凝土基础和钢丝网砂浆抹带或混凝土套环，取消了混凝土养护阶段，减少了基础的土方开挖量和外运量，管道安装方便、快捷，工期大大缩短；而平口管对接口安装质量要求高，安装工序复杂，工期长。

柔性接口排水管在开挖槽中直接敷设，取消平口管施工中的混凝土基础和钢丝网砂浆抹带或混凝土套环，取消了混凝土养护阶段，减少了基础的土方开挖量和外运量，管道安装方便、快捷，工期大大缩短；而平口管对接口安装质量要求高，安装工序复杂，工期长。

另外柔性接口排水管由于对地基适应能力强，其运行质量稳定,不会发生污水渗漏。

柔性接口承插口排水管作为一种优良的排水管材必将逐步取代平口管,在城市排水工程中发挥越来越大的作用，产生越来越好的社会经济效益。

3雨污水管道接口防渗漏技术 3．1管道防渗漏分析雨水管道的设计按照重力流方式进行，由于对管道的防渗漏分析必须要根据过流能力来计算管道可承受的最大流量和在此情况下的承载能力大小。

然后基于这个先决条件，再进行防渗的讨论，尤其是管道接口处的防渗漏研究。

依据本工程的管道截面口径，分析计算该截面下的管道过流力。

定义管道内径为D，管道内介质(雨水、污水等水流介质)在管内的最高液面为h，管道重力方向的中轴线与液面和管壁的交汇处的夹角为θ，管道半径为I，则以本项目使用的DN300雨污水管道接口为例，得出几何示意图(见图2)。

通过计算统计拟合出过流能力曲线，得到结果如图3所示。

从图3可以看到，DN300和DN600混凝土管的过流性能总体上是相同的，但是通过仔细的分析可以发现，使用柔性管和它的接头的通流性能总体上要比大口径的混凝土管要好。

这是因为随着管内水位的升高，其与周边管壁的接触面积越来越大，在这个时候，水流的冲刷力与管壁间的摩擦会有很大的影响，而在同一时间内，软管的充盈程度比在相同的情况下要小，这表明在同等载荷下，弹性接头可以减小同界面的水锤作用，从而提高了管道的安全性和可靠性。

同时，对软管接头的最大过流性能进行了研究，认为雨水管的设计流量应该在2/3小时以内。

由于这个时候是最优的流量，可以使管线在最大限度的工作状态下运行，从而获得最大的经济效益。

3．2接口防渗漏力学分析首先是管子在柔性界面上的对接：在此阶段，由于施工工艺的控制不到位，会导致管子的对接出现先天的倾斜，并由此产生拉力 Ft；然后，在正式工作时，形成了线弹性变形阶段，在此阶段，在 Ft的作用下，位移为0.3S0；当介质不断循环时，界面的受力由线弹性向弹塑性过渡，其初始位移为60%；在这两个阶段中，将会出现摩擦塑性和卸荷失效，这两个阶段的初始位移S0是原来的1.2~1.5倍，所以界面很容易出现裂缝。

由图4可以看出，在基于单位时间的不同流量的水流介质冲刷作用下，水击拉拔力呈现出先快后慢的趋势。

对比0．02mm/s，0．1mm/s以及0．5mm/s工况之下，拉拔力与变形量之间的关系为同一趋势。

这说明，接口的力学特征在水击作用下是同样的物理性质，其表征为同种材料的变化属性，而并非考虑结构的效应。

基于这个认识，对于柔性接口而言，可以很好的满足水击拉拔力带来的位移量变化问题。

整体可以自由伸缩，在拉拔力不再增长的条件下，仍能够产生较大的变形量。

同时再次证明，本文所提供的新型柔性接口材料可以广泛的使用在城镇排水管道中。

因其材料特性鲜明，有着超强收缩的特点，可以为市政雨污水管网的设计施工提供重要的建材资料。

4结语
本文分析了其过流能力和管中的介质充填程度，计算了水击拉拔力的计算，得出了其在应用中的优越性。

可广泛应用于城市雨水管道的铺设，取得了良好的效果。

参考文献:
［1］孙肇基，曾桂彬，周若霞，等．关于改进我国承插式钢筋混凝土压力管接头的建议［J］．混凝土与水泥制品，1995(5):43－44．［2］金锂，刘聪，刘孝坤，等．某市政道路排水箱涵雨、污分流改造的思考与设计［J］．工程建设与设计，2022(5):101－104．［3］元绍建，陈娅倩．雨水管道压力流与重力流区分［J］．城市道桥与防洪，2015(10):16，81－83．。