排水管道受腐蚀的主要原因是硫化氢,其过程可以分为如下几个阶段。好氧状态下的污水通过硫酸盐还原细菌的作用,将污水以及污泥中的硫酸盐生成硫化氢并挥发到空气中通过硫磺细菌的作用,硫化氢和空气的接触过程中,生成对混凝土表面有严重腐蚀作用的亚硫酸和硫酸等硫酸分子溶解于因为温差而凝结在管道顶部的水滴中,与混凝土的主要成分进行化学反应,使得混凝土管道表面形成 ** 一样的水石膏层等物质通过上述的几个阶段,原本属于碱性的混凝土管道的表面,由于受到酸性物质的影响,混凝土从碱性被逐渐中性化。伴随着这种现象的加剧,会出现管道表面粗糙,混凝土内的石子逐渐表露,严重时会出现钢筋外露等现象,从而使管道的承载能力下降,影响到管道的正常使用。地下管道在建设和使用的过程中,管道本体会受到各种外来的载荷而被损坏。同时,管道和管道的连接处由于施工质量,地面车辆的震动以及联结处水封橡胶圈老化变形等,也会发生问题,引起排水管道出现严重的功能性问题。这里,就由于外界的物理原因对管道损坏的现象分二种情况进行说明,指出发生的原因以及预防的措施。
在工程实践中发现大口径管道由于管底腋角处范围较大,难以压实,易造成管道在荷载作用下发生纵向断裂。鉴于此,针对大口径管道(管径≥D2000)的排水管道,应大力提倡顶管技术。目前,机械顶管技术在我国得到了大力发展,其施工安全度高、工程质量容易保证、能有效避免开槽施工对周围环境破坏,因而得到广泛应用。顶管技术由于其特殊的施工工艺,其选用管材基本为《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/T11836-2009)中的钢承口管 A 型,其结构形式如图3所示,属于单密封胶圈接口形式。顶管施工中经常要进行纠偏,若实际顶进轴线与设计轴线偏离较多,有些管节接缝的一端张开过大,节端面受压区高度太小,则必将减小管节间能够承受的顶推力(见图4)。纠偏时要注意纠偏角度的控制,纠偏角度过大将造成管节之间漏缝,导致质量事故,单密封胶圈管材一般顶管纠偏角度不宜超过3°。在实际工程中,由于地质状况复杂,实际纠偏角度可能远超过管道接口的要求。制造出一种大角度纠偏管材,成为长距离大管径顶管施工的迫切需求。
根据本文引言部分所述的单胶圈混凝土管道接头漏水的3个原因,设计双胶圈柔性密封接头加强管道密封效果的基本原理是:通过增加橡胶圈数量来减少因管道承口或插口不圆或混凝土表面粗糙而导致的橡胶圈与混凝土贴合处的漏水几率。对管道接头进行针对性的设计。管道插口端较传统管道适当延长,以增加安放第二道橡胶圈的位置;承口钢板较传统管道适当延长,以适应两道橡胶圈的插口端长度;在管道承口端管壁混凝土内设置带加强肋的径向钢圈。径向钢圈减少了承口钢板与管道插口端贴合处的漏水几率径向钢圈能起到止水片的作用,同时改善了承口钢板因双胶圈安放而适当延长后导致的抗力不足问题。传统承口钢板安装后相当于一个悬臂受力结构,由于钢板因胶圈数量的增加而延长,其受力状况较传统承口钢板要恶化,带加强肋的径向钢圈能有效地增加抗力。新型双胶圈柔性密封接头市政排水管在设计时充分考虑了管道生产过程中的实际情况,通过采取技术手段,抵消管道生产误差导致的管道接头连接时出现的影响严密性的消极因素。