倒虹吸管管身及镇墩的形式与构造

1、倒虹吸管管身及镇墩的形式与构造（1）管身。倒虹吸管的材料应根据压力大小及流量的多少、就地取材、施工方便、经久耐用等原则综合分析选择。常用的材料主要有混凝土、钢筋混凝土、铸铁和钢材等。混凝土管适用于水头较低、流量较小的情况，一般用于水头为46m的倒虹吸管。从混凝土管运行情况看，管身裂缝、接缝处漏水严重的现象经常发生，这多与材料强度、施工技术与质量等因素有关。钢筋混凝土管适用于较高水头，一般为30m左右，可达5060m，管径通常不大于3m。预应力钢筋混凝土管适用于高水头。它具有较好的弹性、不透水性和抗裂性，能充分发挥材料的性能。已建工程大水头达212m，管径为1.25m。预应力钢筋混凝土管比金属管

2、节省钢材用量80%90%.。铸铁钢管多用于高水头地段，因耗用金属材料较多，应用较少。在较好的土基上修建小型倒虹吸管可不设连续座垫，而设中间支墩，其间距视地基、管径大小等情况而定，一般采用28m。为防止温度、冰冻、耕作等不利因素影响，管道应埋设在耕作层以下；在冰冻区，管顶应布置在冰冻层以下；在穿越河道时，管顶应布置在冲刷线以下0.5m;当穿越公路时，为改善管身的受力条件，管顶应埋设在路面以下1.0m左右。为了防止管道因地基不均匀沉陷及温度过低产生较大的纵向应力，使管身发生横向裂缝，管身应设置伸缩缝，缝内设止水。缝的间距应根据地基、管材、施工、气温等条件确定。现浇钢筋混凝土管缝的间距，在土基上一般

3、为1520m；在岩基上一般为1015m。如果管身与岩基之间设置油毛毡垫层等措施，以减小岩基对管身收缩约束作用，管身采用分段间隔浇筑时，缝的间距可增大至30m。伸缩缝的型式主要有平接、套接、企口接以及预制管的承插式接头等(图1)。缝的宽度一般为12，缝中堵塞沥青麻绒、沥青麻绳、柏油杉板或胶泥等。现浇管一般采用平接或套接，缝间止水用金属止水片等。近几年用塑料止水带代替金属止水，以及使用环氧基液贴橡皮已很普遍；pt胶泥防渗止水材料在山东省引黄济青工程中被广泛采用，应用效果良好。预制钢筋混凝土管及预应力钢筋混凝土管的管节接头处即为伸缩缝。接头型式有平口式和承插式。承插式接头安装方便，密封性好，具有较大

4、的柔性，目前大多采用这种形式(图2)。图1管身伸缩缝形式(单位：cm)（a）平接；（b）管壁等厚套；（c）管壁变厚套；（d）企口接；1水泥砂浆封口；2沥青麻绒；3金属止水片；4管壁；5沥青麻绳；6套管；7石棉水泥；8柏油杉板；9沥青石棉；10油毛毡；11伸缩缝图2钢筋混凝土管承插式接头（a）平直型；（b）双楔型；（c）“63”型1承口；2插口；3橡皮圈为了清除管内淤积泥沙，放空管内积水和便于检修，在管段上应设置冲沙放水孔。冲沙放水孔也常兼作进人孔，进人孔也可设在镇墩上。（2）镇墩。在倒吸管的变坡及转弯处都应设置镇墩，其主要作用是连接和固定管道。在斜坡段若坡度陡，长度大，为防止管身下滑，保证管身

5、稳定，也应在斜坡段设置镇墩，其设置个数视地形、地质条件而定。镇墩的材料主要为砌石、混凝土或钢筋混凝土。砌石镇墩多用于小型倒虹吸工程。在岩基上的镇墩，可加锚杆与岩基连结，以增加管身的稳定性。镇墩承受管身传来的荷载及水流产生的荷载，以及填土压力、自身重力等，为了保持稳定，镇墩一般是重力式的。镇墩与管盖的连接形式有两种：刚性连接和柔性连接(3)。刚性连接是把管端与镇墩混凝土浇筑在一起，砌石镇墩是将管端砌筑在镇墩内。这种形式施工简单，但适应不均匀沉降的能力差。由于镇墩的重量远大于管身，当地基可能发生不均匀沉陷时可能使管身产生裂缝，所以一般多用于斜管坡度大、地基承载能力情况。柔性连接是用伸缩缝将管身与镇墩分开，缝中设止水，以防漏水。柔性连接施工比较复杂，但适应不均匀沉陷能力好，常用于斜坡较缓的土基上。斜坡段上的中间镇墩，其上部与管道的连接多为刚性连接，下部多为柔性连接。图3 镇墩与管端的连接（a）刚性连接；（b）柔性连接镇墩的形式和各部分尺寸，可参考下列经验数据：镇墩的长度约为管道内径的1.52.0倍；底部最小厚度为管壁厚度的23倍；镇墩顶部及侧墙最小厚度为3050cm。转弯时前后管在镇墩内用圆弧弯管段连接，圆弧外半径R1一般