微坡综合管廊连续纤维增强塑料排水管网入廊方案
产品简介
围绕城市综合管廊入廊排水管服务年限长、密封要求高、水力坡度小、维修抢修空间小、需尽可能在正常运行状态下进行维修抢修等要求,提出了包括管材、连接、支墩、检查口管节、沉淀槽管节、汇流模块、集水池等设备在内和系统维护、抢修的整套解决方案,该方案基本特征包括:
1.采用连续纤维增强热固性树脂排水管,在环向和轴向均采用连续纤维增强,很好适应管廊内支墩架空的力学性能要求,重力流管道耐压不小于0.2MPa,使用寿命50至100年。
2.管道采用柔性对接方式,密封可靠,并方便维修更换。
3.尽量减小整个管线的流动阻力,包括管材为热固性树脂基体,内壁光滑耐磨;检查口管节(图1)、沉淀槽管节(图2)采用管道的基本结构,基本消除跌水损失;支流污水汇入可采用汇流模块(图3),变传统跌入式汇流造成阻力的不利情况为利用汇入污水加速的有利情况;沉淀过滤工作原则上在廊外集水池完成,廊内排水管尽量少设或不设沉淀井;通廊外的排气系统会同设计部门单独设计。
4.基于规范的水力计算,对于800mm口径以上的干线管道,以不小于0.6m/s为不於流速,设计流量下的最小坡度在0.5‰即可,基本满足全国各地区主要城市具备的道路原地面标高坡度;重力流坡度的实现可通过廊体规划结合一定的廊内支座调整实现,更容易匹配廊体平坡和微坡的现实状况。
5.管道施工、维护、维修、更换方便快捷,只需依赖一定的轻便辅助工具。
6.方案组成可根据不同条件调整。
7.整个管网系统可实现独立的安全运行监控系统,并与整个管廊运行管理平台兼容。
技术亮点
1.创新点
(1)提出了重力流排水管入廊的整套解决方案,并对支墩架空的排水管道进行了专门的力学设计,针对性地增强管材的轴向拉伸性能,管材环向和轴向力学性能分配合理。
(2)设计的汇流模块结合可集中排水的地表集污池能将支流污水的势能集中转化为汇流后排水管的流动动能,更好解决缓坡流速慢的问题,通过集中冲水还能起到清洁管道的作用。
(3)检查口管节采用管道的基本结构,在上方开检查口,用于日常检查及清理管道时设备的进出。
(4)管道接头采用平顺对接方式,且实现了在对接处内壁光滑平整地过渡,减小水流阻力,消除了连接部位特别容易淤积堵管的传统问题,克服了传统承插式接头难以调整拆卸的困难,管材、接头的维修、更换变得简单可行。
(5)管材及其附件轻质化,安装、施工和维护只需简易轻便工具就能完成,能够较好克服管廊内空间小,施工机械难以运用的困难。
2.自主知识产权
本方案系统总成及汇流模块,管材生产装备与生产工艺和连接工艺已申报国家专利。
3.技术水平
本方案与已经公开的国内外其他类似方案相比,极大提升了传统重力流排水管网的综合性能,并首创性地在重力流排水管中纳入汇流模块以提高管道流速,采用密封可靠的对接式柔性接头,具备国际领先水平,同时方案围绕系统性、完整性要求,从管网的材料、施工、结构、水力、排气、监控、运行、维护、抢修等方面进行了系统设计。
4.商品化可行性
(1)管材本身用新研发的连续缠绕设备生产,其采用的材料和基本工艺与传统玻璃钢管道类似,只是采用原材料与工艺和所需的管材综合性能更加匹配,纤维铺放工艺独特,与其他商品化管道具备同样的成熟度。
(2)对接式柔性接头所用材料参照相关标准,完成老化试验和耐腐蚀试验。
(3)其他附件,包括检查口管节、支墩、沉淀槽管节、汇流模块等亦为纤维树脂复合体产品,只需根据设计要求制造,与管材具有同等使用年限。
5.质量稳定性可靠性
本方案管材采用连续缠绕设备生产,投料均匀、张力一致,管材品质均一,严把原材料的入口关和管道产品的出厂关,能够保障稳定可靠的管道产品质量;其他定制附件通过专业工艺,参照现有玻璃钢产品的相关标准把关,也较为成熟;现场管道铺放、连接等工作由经过专业培训的施工方实施,制定严格的施工工艺,能够保证良好的施工质量,整个管网系统可实行相关密闭性验收。
6.市场前景
无论是压力输送还是重力流输送,均能采用本系统全部或部分材料和工艺,仅需作一定的相应调整,未来前景巨大。
7.优质服务
本研究所长期合作伙伴包括杭州坦科机械科技有限公司、杭州金垟管业有限公司等单位,具备提供以下优质服务的能力:
(1)牵头做好全系统整合工作,与产权方、管理方、设计方、生产方、施工方、配套方紧密沟通,细化形成科学合理的应用方案并形成优质可靠的服务保障能力。
(2)根据设计单位提出的管道工作参数设计管材及其附件的生产工艺,提供优质产品;
(3)对管道系统的运输、安装、调试、后期维修、更换等实施全程技术支持或直接介入;
(4)制定完整的管道运维、抢修、更换方案,以及配套的工具、器材需求清单,组织人员培训。
8.已获荣誉
本研究所为中国市政工程协会综合管廊建设及地下空间利用专业委员会理事单位,获国家发明及实用新型专利16项。
应用方向及应用成果
1.此方案可整体纳入城市综合管廊的重力流排水管网,对于压力泵送的排水管网,可选择由本方案中经耐压等级提升的管材、接头、检查口管节等基本设备组成的针对性方案。
2.对于连续纤维增强热固性树脂管,由于轴向铺设了连续纤维,轴向性能更加强劲可靠,可用作埋地抗震管、牵引管等。
3.用于生产连续纤维增强热固性树脂管的缠绕设备,轴向和环向工艺更加灵活,也适用于其他异型截面管材的生产。
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