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钢筋混凝土排水管成型与制管工艺和装备的适应性

一、概述

  混凝土与钢筋混凝土排水管的制作、使用在我国已有一百多年了。管子最初的制作方法采用的是简单的手工振捣成型,仅只能生产较短的小口径平口管。

  从新中国成立到现在,随着国民经济快速发展,排水管使用要求越来越高,生产技术水平也不断提高。

  目前,排水管的品种不再是单一的平口管了,柔性接口的企口管、承插管以及钢承口电管等种类齐全的产品均已广泛使用于我国的城乡建设的排水、排污及其它如电力电缆等工程项目中,技术水平更高的异型管、带底座管、电力沟管及防腐管的使用也越来越普遍了。特别国家规划的城市排污工程计划启动,要求铺设城市管廊规划,必将为促进排水管生产和应用的新一轮发展。

  排水管产品规格由小到大,Φ4000mm直径的顶管产品成功用于建设工程,表明我国的排水管生产、使用水平已达到国际上较为先进水平行列。

  二、先进的制管工艺和装备是排水管生产发展的基础

  回顾我国排水管生产和使用的发展经历,其主要原因是:先进的制管工艺和装备引进的起到举足轻重的作用。

  五十年代离心制管成型工艺和设备的引进使排水管生产实现了机械化,七十年代悬辊成型工艺和悬辊机的引进使我国排水管生产的生产水平和产能得到较大的提升,而八十年代引进的自动化程度较高的芯模振动制管工艺,径向挤压成型工艺使我国排水管生产向国际水平迈了一大步,特别近年来,芯模振动成型工艺国产化装备研制并成功推广,更是极有力的推动了我国排水管生产的发展。

  我国现在已是集世界上生产排水管多种成熟先进生产工艺和装备最全的国家了。

  离心成型工艺、悬辊成型工艺、芯模振动成型工艺、径向挤压成型工艺,还有立式高频振动成型工艺如插入式振动成型工艺、附着式气动振动成型工艺都是我们运用最普遍的制管工艺。

  排水管成型工艺和装备优化是管子生产的根本,当今社会发展“节能、环保、高效、低耗”的原则是衡量一项技术和装备的唯一标准,如何合理应用是很重要一关。

  我国现有5000多家排水管生产工厂,1500余家具有规模的排水管生产企业,如都从“节能、环保、高效、低能”的原则调整生产结构将会为社会创造巨大的效益。

  三、排水管成型工艺及装备适应性

  排水管成型工艺及装备的适应性,简单地讲就是如何合理根据不同的产品规格、类别选择合理成型工艺和装备。现今我们采用的制管工艺方法都具有先进的技术含量,然而按中国的老话“寸有所长,尺有所短”,再先进的技术都会各有特点,各有相对应的适宜性。

  (一)离心法制管成型工艺及装备的引进,在我国排水管实现机械生产的进程中发挥了极重要作用,分析共同点:

  1.采用离心法制管,生产的管子密实度好,强度高,抗渗性能好。

  2.离心法制管装拆模具需用较多的人工。

  3.离心法制管时,由于离心机托轮分管模的旋转靠的是摩擦传动,功率损耗大,拖动电机相应选取动率较大。

  4.根据离心工艺要求成型过程的时间偏长。

  5.离心机与管模工作时由于摩擦及撞击容易损坏,因此维修量较大。

  6.离心时管模需要有较大的角速度,而管模是备置于托轮上,因此存在跳车等安全因素。

  7.特别的弱点是,离心制管时排水而随之带出的废浆对环境污染较严重。

  现阶段来讲,排水管生产不宜采用离心法生产,但是由于它能适用于所有带圆形中空截面的制品成型而产品质量又好,电杆、管桩、小口径压力管用离心法生产,辅以机械装备自动化水平提升。

  (二)悬辊成型工艺及悬辊机

  悬辊成型工艺及悬辊机是七十年代引进到我国的,悬辊成型工艺又称为离心辊压成型工艺,工作时辊轴带动管模旋转,在一定转速下,产生离心力使加入管模的混凝土分布到管模内壁,辊轴挤压混凝土密实成型。

  1.悬辊成型工艺生产效率较高,采用干硬性混凝土制管,水灰比低,能节约水泥用量,管子的管壁无分层泌水现象,均质密实,抗渗性能好,产品具有较好的质量。

  2.悬辊成型机构造简单,一台机器可生产2-3种规格管子。可随时调整管子的生产规格。

  3.无废料,生产周期短。

  4.设备投入较大。每一种规格悬辊机仅能满足两、三种规格产品生产。通常需配备多台悬辊机才能达到一定产能,且每种规格的模具需用较多。而且同规格不同形式的产品(如平口与承插口)管成型均不能共模。

  5.由于辊轴与管模轴径比较大,工作时靠摩擦传动,功率损耗大,选用的电机必须偏大,节能效果不好。

  6.由于工作时振动较大,设备磨损较快,维修量大,且不适宜大口径管生产。

  7.钢筋笼在辊压时容易变形。

  悬辊法制管适宜于生产中小口径,规格更换频繁、批量不大的产品的企业使用或是作为其他制管工艺齐备的工厂辅助节产品结构使用,这样效果会更好。

  (三)芯模振动制管工艺及芯模成型机

  芯模振动制管工艺及装备是八十年代由丹麦引进的先进制管技术。工作时芯棒的高频振动经内模传递到外模,使混凝土密实。其特点:

  (1)采用经干硬性混凝土,成型后的管子密实性能好,强度高,最大优点速即脱模产能高,操作简单,节约人力。

  (2)由于芯棒仅只旋转,不须拖动模体运动,因此功率损耗不大,采用装机容量较小、节能效果明显。

  (3)一机多用,更换模具可完成多规产品生产,一台设备可生产直径跨度达2m以上各规格管子。

  (4)无环境污染。

  (5)最大优点也是最大弱点,由于速即脱模,因此管子外观不太好,内外壁有汽泡等不足显现。

  (6)承插管、企口管工作台精度较不足。

  (7)设备拓展性能好,芯模振动设备制作的检查进,方涵,异形管子都在推广普及中。

  芯模振动制管工艺和装备,无论是节能、环保,还是高效、低能等方面都体现很优秀,是值得采用的先进工艺。

  (四)径向挤压成型工艺及装备

  八十年代我国即引进了英国的径向挤压成型工艺和设备。径向挤压工艺成型原理为挤压成型,挤压头在管模内高速旋转并同时上升,将注入模内的混凝土在挤压作用下密实完成。

  (1)径向挤压工艺成型速度较快,速即脱模,生产效率高。

  (2)多用于Φ300-Φ1200mm口径管子生产。

  (3)管子成型后有麻面等缺陷。

  (4)工艺要求配备设备、设施水平较高。

  (5)设备生产规格偏小,拓展性能不足。

  生产小口径管径向挤压成型工艺是较优秀的一种方法。特别适合口径不大,批量需求大的工程使用。

  (五)立式高频振动成型工艺

  立式高频振动成型工艺分为插入式振动成型工艺和附着式气动振动成型工艺。

  工作时基本原理是将大坍落度的混凝土加入内外模的空腔内,靠插入振动棒或附着式气动振动蒸发管子密实成型。

  这种成型方式可以依靠模具制造精度较高产品,可生产不同形状的产品。

  这种成型方式不能称先进的工艺,但它的实用性是实际存在的,特别制作大型管件,构件是有优势的。

  总的来讲,我们认识分析各种不同的工艺特性,较好的运用特性,才能使我们排水管生产的工作做得更好。

 

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