一种防腐效果好的隧道供水管道及其制备方法

技术领域

本发明涉及供水管道、隧道管道技术领域，尤其涉及一种防腐效果好的隧道供水管道及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，诸多服务于日常生活的基建工程被启动，隧道工程作为突破地理障碍屏障的一大重要基建手段，其建成往往会给两地或多地居民生活水平、经济效益带来重大提升。

由于隧道是修建在地下或水下或者在山体中，其作为铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物，目前根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类，随着隧道功能、建设目的日益丰富，在隧道中布设供水、供气等管路也随之常见，由于隧道建成后，其主体结构往往已经固定，而想要在后期对其主体进行改造的难度和施工风险均较大，同时，由于隧道内部空间相对紧凑，其在管道铺设、维护时，往往需要进行周密地时间安排以避免频繁维护带来的不利影响，虽然隧道中会设置一些独立的空间进行安装管道，但是，这些空间往往不会非常宽裕，这也使得巡检的难度变大，尤其是在跨海隧道，由于跨海隧道的成本和建设难度巨大，通常供水管线等其他辅助管线和设备被布设在隧道下部的独立空间中，由于管道的种类和其他辅助设备较多，想要在如此大的巡检工作量下对管线的损坏进行提前发现的难度也较大，而一旦发生供水管道泄漏，那么想要及时进行维修的成本和困难程度也增加，因此，如何提高管道的抗腐蚀性和结构强度是隧道工程用管的重要考量因素，对其进行研究改进也是具有积极现实意义的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种结构稳定、防腐能力佳且维护便利和强度高的防腐效果好的隧道供水管道及其制备方法。

为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：

一种防腐效果好的隧道供水管道，其包括：

管道主体，为钢质管，所述管道主体的内壁涂覆有第一防腐涂层；

安装架，为一对且相对设置在管道主体两端；

牺牲阳极，为多个且可拆卸连接在安装架上，所述牺牲阳极与管道主体之间还通过导电介质连接；

护套管，同轴套设在管道主体外侧且所述护套管的两端位于一对安装架之间，所述护套管内壁与管道主体外壁之间形成有容置间隙，所述容置间隙中设置有分别与护套管内壁和管道主体外壁相贴的填充层。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述的护套管可以为PE护套管或其他塑料材质的护套管。

作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述安装架包括呈环形结构的第一连接盘和第二连接盘；所述第一连接盘和第二连接盘的环形结构内径与管道主体外壁直径相适应且相对套设焊接在管道主体上，第一连接盘和第二连接盘之间形成环形结构的安装间隙，所述牺牲阳极为与安装间隙相适应的弧形结构，多个牺牲阳极通过螺栓可拆卸安装在安装间隙中且合围形成圆环状；其中，所述第二连接盘位于远离管道主体端末的一侧；另外，所述第一连接盘或第二连接盘至少之一为钢材质且对应设为导电介质。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第二连接盘上还设有多个成环形阵列布设的贯穿槽。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述牺牲阳极的内径大于管道主体的外径，所述填充层延伸至牺牲阳极内表面至管道主体外壁之间。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述护套管内壁和管道主体外壁之间的容置间隙中还设置有用于提高填充层结构强度的增强组件。

作为增强组件的其中一种较优的实施选择，优选的，本方案所述增强组件的数量为多个且沿管道主体长度方向间隔设置在容置间隙中；所述增强组件包括连接环和呈环形阵列连接在连接环外周侧的T形支架，所述连接环的内径与管道主体的外径相适应并套设在管道主体外壁上，所述T形支架远离连接环的侧壁轮廓为与护套管内壁弧度相适应的弧形且与护套管内壁相贴。

作为增强组件的另一种较优的实施选择，优选的，本方案所述增强组件包括：

加强筋，为弧度大于π/2的圆弧状钢筋，其数量为多根且沿管道主体长度方向间隔交错设置在容置间隙中；

连接筋，为直钢筋，其数量为多根且呈环形阵列设置，所述连接筋的两端沿管道主体长度方向延伸且横跨多根加强筋并与加强筋固定连接。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述填充层为聚氨酯泡沫填充层或混凝土填充层。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第一连接盘和第二连接盘未与牺牲阳极接触的表面区域和管道主体的外壁均涂覆有第二防腐涂层。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第一防腐涂层和第二防腐涂层均可以为环氧树脂复合材料涂层、聚氨脂材料涂层等现有对水体无污染或相关规范目录内允许使用的防腐材料涂层。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述管道主体的两端均设有法兰接头。

基于上述，本发明还提供一种隧道供水管道制备方法，其包括上述所述的防腐效果好的隧道供水管道，其制备方法包括：

S01、将管道主体进行固定，然后在其内壁进行施加第一防腐涂层；

S02、在管道主体一端焊接安装安装架，然后将护套管套设在管道主体外侧并令护套管与管道主体同轴相对固定，继而在管道主体另一端安装另一个安装架；

S03、调整护套管与管道主体、安装架的配合位置，使其位于预设配合位置，然后在管道主体一端的安装架与护套管上可拆卸安装模板，使管道主体一端的安装架和护套管之间被封闭，同时，使管道主体另一端的安装架和护套管之间形成间隙，再令管道主体连同护套管一并竖直固定；

S04、从管道主体另一端的安装架和护套管之间的间隙将填充层成型材料注入到护套管和管道主体之间，然后经成型固化后，完成填充层的制备；

S05、对管道主体另一端的安装架和护套管之间间隙填充的填充层进行轮廓修饰，使其符合预设要求；

S06、拆除位于管道主体一端的安装架与护套管上的安装模板；

S07、将牺牲阳极装配于安装架上，然后在安装架未与牺牲阳极接触的表面区域和管道主体的外壁均涂覆第二防腐涂层，完成管道制备。

采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性通过在管道主体两端设置安装架，然后在安装架上可拆卸安装牺牲阳极，使得钢质的管道主体与牺牲阳极在共同接触到可导电的液体时，可利用牺牲阳极为还原性较强的金属作为保护极，其与被保护的管道主体相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的钢质管道主体作为正极就可以避免腐蚀，而管道主体上同轴套设的护套管能够对管道主体外侧起到良好的保护效果，避免其因为外力而导致管道主体外壁出现破损等情况，同时，基于不同的使用需要，可在管道主体外壁和护套管之间填充不同材料形成填充层，例如基于保温需要可填充聚氨脂泡沫，基于配重需要可填充混凝土，使得管道主体在具有较优防腐性能的情况下，兼具更为灵活的物理特性，本方案管道不仅结构稳定、防腐能力佳且维护便利和强度高，其具有较优的市场价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的简要实施结构剖切示意图；

图2是图1中A处的局部结构放大示意图；

图3是本发明实施例1的简要实施结构三维视角示意图，其中，将牺牲阳极可拆卸固定在安装架上的螺栓未示出；

图4是本发明实施例1的简要实施结构三维视角剖切示意图，其中，填充层未示出，将牺牲阳极可拆卸固定在安装架上的螺栓未示出；

图5是本发明实施例1的管道主体与安装架的简要配合连接示意图；

图6是本发明实施例1的牺牲阳极的结构示意图；

图7是本发明实施例2的简要实施结构三维视角剖切示意图，其中，填充层未示出，将牺牲阳极可拆卸固定在安装架上的螺栓未示出；

图8是本发明实施例2的增强组件结构示意图；

图9是本发明实施例2的增强组件安装在管道主体上的简要示意图；

图10是本发明实施例3的简要实施结构三维视角剖切示意图，其中，填充层未示出，将牺牲阳极可拆卸固定在安装架上的螺栓未示出；

图11是本发明实施例3的增强组件结构示意图；

图12是本发明实施例3的增强组件安装在管道主体上的简要示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至图6之一所示，本实施例方案一种防腐效果好的隧道供水管道，其包括：

管道主体1，为钢质管，所述管道主体1的内壁涂覆有第一防腐涂层12；

安装架2，为一对且相对设置在管道主体1两端；

牺牲阳极3，为多个且可拆卸连接在安装架2上，所述牺牲阳极3与管道主体1之间还通过导电介质连接；

护套管4，同轴套设在管道主体1外侧且所述护套管4的两端位于一对安装架2之间，所述护套管4内壁与管道主体1外壁之间形成有容置间隙14，所述容置间隙14中设置有分别与护套管4内壁和管道主体1外壁相贴的填充层5。

在图1、图2基础上，重点结合图3或图4或图5所示，本方案所述安装架2包括呈环形结构的第一连接盘21和第二连接盘22；所述第一连接盘21和第二连接盘22的环形结构内径与管道主体1外壁直径相适应且相对套设焊接在管道主体1上，第一连接盘21和第二连接盘22之间形成环形结构的安装间隙23，所述牺牲阳极3为与安装间隙23相适应的弧形结构，多个牺牲阳极3通过螺栓24可拆卸安装在安装间隙23中且合围形成圆环状；其中，所述第二连接盘22位于远离管道主体1端末的一侧；另外，所述第一连接盘21或第二连接盘22至少之一为钢材质且设为导电介质，所述牺牲阳极3的材质可以镁、铝或锌材质，在该情况下，若牺牲阳极3和管道主体1均处于同一潮湿环境下时，利用牺牲阳极3为还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属(管道主体1)相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。

本方案中，施工人员可以根据需要进行选用不同材质的填充层5，作为一种举例，本方案所述填充层5为聚氨酯泡沫填充层或混凝土填充层，当管道主体1内的介质为需要进行保温时，所述填充层5可以为聚氨酯泡沫填充层，当需要进行配重时，所述填充层5为混凝土填充层；而为了方便设置填充层5，本方案所述第二连接盘22上还设有多个成环形阵列布设的贯穿槽211，通过贯穿槽可以将安装间隙23与容置间隙14连通，令填充层5可以在护套管4和管道主体1之间被约束定型的同时，方便加入成型填充层5的原料。

为了在保证防腐效果的情况下，优化成本，本方案所述牺牲阳极3的内径大于管道主体的外径，其结构可参考图6所示，多个弧形结构的牺牲阳极3可拼合形成一个圆环，且该圆环与安装间隙23相适应，为了方便安装，牺牲阳极3的外径可以与第一连接盘21或第二连接盘22外径相同，而所述填充层5延伸至牺牲阳极3内表面至管道主体1外壁之间。

为了避免管道主体1和与其连接的安装架2及其它金属零部件发生氧化、腐蚀等问题，本方案所述第一连接盘21和第二连接盘22未与牺牲阳极3接触的表面区域和管道主体1的外壁均涂覆有第二防腐涂层13。

采用弧形结构的牺牲阳极3可拆卸安装于安装间隙23中，可以使得牺牲阳极3在装配后，被半埋伏在安装架2上，避免在移运过程中对其造成磕碰，同时，可拆卸安装的形式有助于对牺牲阳极进行更换维护。

而为了提高不同管道之间的连接便利性，本方案所述管道主体1的两端均设有法兰接头11。

基于上述，本实施例还提供上述所述的防腐效果好的隧道供水管道的制备方法，其包括：

S01、将管道主体1进行固定，然后在其内壁进行施加第一防腐涂层12；

S02、在管道主体1一端焊接安装安装架2，然后将护套管4套设在管道主体1外侧并令护套管4与管道主体1同轴相对固定，继而在管道主体1另一端安装另一个安装架2；

S03、调整护套管4与管道主体1、安装架2的配合位置，使其位于预设配合位置，然后在管道主体1一端的安装架2与护套管4上可拆卸安装模板，使管道主体一端的安装架2和护套管4之间被封闭，同时，使管道主体1另一端的安装架2和护套管4之间形成间隙，再令管道主体1连同护套管4一并竖直固定；

S04、从管道主体1另一端的安装架2和护套管4之间的间隙将填充层5成型材料注入到护套管4和管道主体1之间，然后经成型固化后，完成填充层5的制备；

S05、对管道主体1另一端的安装架2和护套管4之间间隙填充的填充层5进行轮廓修饰，使其符合预设要求；

S06、拆除位于管道主体1一端的安装架2与护套管4上的安装模板；

S07、将牺牲阳极3装配于安装架2上，然后在安装架2未与牺牲阳极3接触的表面区域和管道主体1的外壁均涂覆第二防腐涂层13，完成管道制备。

实施例2

如图7至图9之一所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，本实施例方案中，所述护套管4内壁和管道主体1外壁之间的容置间隙14中还设置有用于提高填充层5结构强度的增强组件6，所述增强组件6的数量为多个且沿管道主体1长度方向间隔设置在容置间隙14中；所述增强组件6包括连接环61和呈环形阵列连接在连接环61外周侧的T形支架62，所述连接环61的内径与管道主体1的外径相适应并套设在管道主体1外壁上，所述T形支架62远离连接环61的侧壁轮廓为与护套管4内壁弧度相适应的弧形且与护套管4内壁相贴。

在制备方法上，本实施例将护套管4套设在管道主体1外侧并令护套管4与管道主体1同轴相对固定前，还将增强组件6安装在容置间隙14中。

本实施例其余未提及结构及其对应的标号指代大致与实施例1相同，便不再对其进行赘述。

实施例3

如图10至图12之一所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，本实施例方案中，所述护套管4内壁和管道主体1外壁之间的容置间隙14中还设置有用于提高填充层5结构强度的增强组件6；所述增强组件6包括：

加强筋63，为弧度大于π/2的圆弧状钢筋，其数量为多根且沿管道主体1长度方向间隔交错设置在容置间隙14中；

连接筋64，为直钢筋，其数量为多根且呈环形阵列设置，所述连接筋64的两端沿管道主体1长度方向延伸且横跨多根加强筋63并与加强筋63固定连接。

在制备方法上，本实施例将护套管4套设在管道主体1外侧并令护套管4与管道主体1同轴相对固定前，还将增强组件6安装在容置间隙14中。

本实施例其余未提及结构及其对应的标号指代大致与实施例1相同，便不再对其进行赘述。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。