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第11章 给排水管材、管网附件和附属构筑物 11-1 给水管材料和配件,按照给水管工作条件，水管性能应满足下列要求： (1)有足够的强度，可以承受各种内外荷载。 (2)水密性，它是保证管网有效而经济地工作的重要条件。如因管线的水密性差以至经常漏水，无疑会增加管理费用和导致经济上的损失。同时，管网漏水严重时也会冲刷地层而引起严重事故。 (3)水管内壁面应光滑以减小水头损失。 (4)价格较低，使用年限较长，并且有较高的防止水和土壤的侵蚀能力。,一、连续铸铁管或称灰铸铁管铸铁管 铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管 铸铁管：有三百多年的使用历史，我国是从1879年使用至今。我国生产的管径从502000mm。而国外最大2400mm，长度4-6m，承受压力：高压铸铁管1 Mpa(100m),普压管0.75 Mpa，低压管0.45 Mpa。 特点：经久耐用，使用寿命可达百年以上，抗腐蚀性能力较强，使用最广，质脆，重量大，金属消耗较钢管要多花1.52.5倍。 由于连续铸管工艺的缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量较大，且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故，给生产带来很大的损失。 铸铁管接口有两种形式：承插式和法兰式。,1）. 承插式接口适用于埋地管线，安装时将插口插入承口内，两口之间的环形空隙闻接头材料填实，接口时施工麻烦，劳动强度大。接口材料，一般可用橡胶圈、膨胀性水泥或石棉水泥，目前不少单位采用膨胀性填料接口，利用材料的膨胀性达到接口密缝的目的。承插式铸铁管采用橡胶圈接口时，安装时无需敲打接口，因而减轻了劳动强度并加快施工进度。 2） 法兰接口的优点是接头严密，检修方便，常用以连接泵站内或水塔的进、出水管。为使接口不漏水，在两法兰盘之间嵌以35mm厚的橡胶垫片。,标准铸铁水管配件,2.球墨铸铁管： 特点：具有灰铸铁管的许多优点其强度是灰铸铁 管的几倍，抗腐蚀性能远高于钢管。 球墨铸铁管的重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象，可以减少管网漏损率和管网维修费用。 球墨铸铁管采用推入式楔形胶圈柔性接口，也可用法兰接口，施工安装方便接口的水密性好，有适应地基变形的能力，抗震效果也好。,二、 钢管 钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。 钢管的特点：是能耐高压、耐振动、重量较轻、单管 的长度大和接口方便， 但承受外荷载的稳定性差耐腐蚀性差，管壁内外部需有防腐措 施，并且造价较高。 在给水管网中，通常只在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地区时使用。 钢管用焊接或法兰接口。,三、 玻璃钢管 玻璃钢管是一种新型管材已在深圳、大庆、秦皇岛和北京等地采用。 特点： 它耐腐蚀，不结垢，能长期保持较高的输水能力，强度高，粗糙系数小。 在相同使用条件下，重量只有钢材的14左右，便于运输和施工。但价格较高，几乎和钢管相接近，可考虑在强腐蚀性土壤处采用。,四、 塑料管 特点： 强度高、表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工和接口方便等优点， 但是管材的强度较低，膨胀系数较大，用作长距离管道时，需考虑温度补偿措施，例如伸缩节和活络接口。 塑料管材质有多种，如聚丙烯丁二烯一苯乙烯塑料管(acrylatebutadienestyreneABS)、聚乙烯管(polyethylenePE）和聚丙烯塑料管(polypropylenePP)、硬聚氯乙烯塑料管(unplasticized polyvinyl chloriderideUPVC)等，其中以UPVC管的力学性能和阻燃性能好，价格较低，因此应用较广。塑料管已在天津、沈阳、济南、青岛、成都、南通、 苏州等30多个大中城市应用。,11-2 给水管网附件,管网的附件主要有调节流量用的阀门、供应消防用水的消火栓，其它还有控制水流方向的单向阀、安装在管线高处的排气阀和安全阎等。 一、阀门 用途：用来调节管线中的流量或水压。阀门的布置要数量少而调度灵活。 安装位置：主要管线和次要管线交接处的阀门常设在次要管线上；承接消火栓的水管上要安装阀门。 二、 止回阀 作用：限制压力管道中的水流朝一个方向流动的阀门。阀门的闸板可绕轴旋转，水流方向相反时，闸板因自重和水压作用而自动关闭。 安装位置：止回阀一般安装在水压大于196kPa的泵站出水管上，防止因突然断电或其它事故时水流倒流而损坏水泵设备。,三、 排气阀和泄水阀 1.排气阀安装在管线的隆起部分，大约隔1-2km左右安装一个。使管线投产时或检修后通水时，管内空气可经此排出。平时用以排除从水中释出的气体以免空气积在管中，以致减小过水断面积和增加管线的水头损失。长距离输水管一般随地形起伏敷设，在高处设排气阀。 2.在管线的最低点须安装泄水阀，大约隔1-2km左右安装一个。它和排水管连接，以排除水管中的沉淀物以及检修时放空水管内的存水。,四、 消火栓 消火栓分地上式和地下式，一般后者适用于气温较低的地区，每个消火栓的流量为10一15LS。 地上式消火栓一般布置在交叉路口，消防车可以驶近的地方； 地下式消火栓安装在阀门井内。,11-3 给水管网附属构筑物,一、阀门井 管网中的附件一般应安装在阀门井内。为了降低造价，配件和附件应布置紧凑。形式有圆形和矩形，DN600以上多采用矩形。（为什么用矩形？） 阀门井的平面尺寸，取决于水管直径以及附件的种类和数量，但应满足阀门操作和安装拆卸各种附件所需的最小尺寸。 阀门井一般用砖砌，也可用石砌或钢筋混凝土建造。,阀门井的形式根据所安装的附件类型、大小和路面材料而定。,二、 支墩 承插式接口的管线，在弯管处、三通处、以及缩管处，都会产生拉力，接口可能因此松动脱节而使管线漏水，因此在这些部位须设置文墩以承受拉力和防止事故。但当管径小于300mm或转弯角度小于100，且水压力不超过980kPa时因接口本身足以承受拉力，可不设支墩。 给水承插铸铁管道的支墩可参见标准图。,三、管网节点详图 管网设计时，须先在管网图上确定阀门、消火栓、排气阀等主要附件的地位，且在施工图中应绘节点详图。图中用标准符号绘出节点上的配件和附件，如消火栓、弯管、渐缩管、阀门等。阀门的大小和形状应尽量统一，形式不宜过多。 节点详图不按比例绘制，但管线方向和相对位置须与管网总图一致。,11-4调节构筑物,调节构筑物用来调节管网内的流量，有水塔和水池等。 重点讲水池 给水工程中，常用钢筋混凝土水池、砖砌水池等，其中以钢 筋混凝土水池使用最广，一般做成圆形或矩形。,11-5排水管道材料,一、对排水管渠材料的要求 1.具有足够的强度以承受外部的荷载和内部的水压 2. 有能抵抗污水杂质的冲刷和磨损的作用，也应该具有抗腐蚀的性能， 3.排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入。 4. 排水管渠的内壁整齐光滑，使水流阻力尽量减小。,二、常用排水管渠 1.混凝土管和钢筋混凝上管 混凝土和钢筋混凝土管：适用于排除雨水、污水、可在专门的工厂预制也可在现场浇制。 管口通常有承插式、企口式、平口式。,混凝土管的管径一般小于450mm，长度多为1m适用于管径较小的无压管。500mm以上的混凝土管通常加钢筋，管径范围500mm-1800mm，长度在1-3米。 当管道埋深较大或敷设在土质条件不好地段，以及穿越铁路、河流、谷地时通常都采用钢筋混凝土管。国内生产的混凝土管和钢筋混凝土管产品规格，详见给水排水设计手册第10册。 特点： 便于就地取材、制造方便。而且可根据抗压的不同要求，制成无压管、低压管、预应力管等； 抵抗酸、碱浸蚀及抗渗性能较差、管节短、接头多、施工复杂。在地震强度大于8度的地区及淤泥土质的地区不宜敷设。 大管径管的自重大，搬运不便。,2.陶土管 陶土管是由塑性粘土烧制而成。 特点：陶土管内外壁光滑，水流阻力小，不透水性好、耐磨损，抗腐蚀； 质脆易碎，不便于运送，抗弯抗拉强度低，不宜敷设在松土中或埋深较大的地方； 管节短需要较多的接口，增加施工麻烦和费用。 由于陶土管耐酸抗腐蚀性好，适用于排除酸性废水，或管外有侵蚀性地下水的污水管道。,3.金属管 常用的金属管有铸铁管及钢管。室外重力流排水管道一般很少采用金属管，只有当承受高压，或对渗漏要求特别高的地方，如排水泵站的进出水管、穿越铁路、河道的倒虹管或在地震烈度大于8度才采用金属管。且主要采用铸铁管。 4.塑料管：同给水管。,
