王秋騰

（廣東永高塑業(yè)發(fā)展有限公司，廣東 廣州 510800）

1 現(xiàn)有連接方法分析

目前，現(xiàn)有技術(shù)所采用的連接方式主要有以下幾種：

1.1 熱熔擠出焊接

采用HDPE 給水管等同的連接方式，通過加熱板加熱需要對(duì)接的管材端頭，把連接縫兩端的聚乙烯材料熔融接成一體。接口平整；需用電；對(duì)內(nèi)外徑尺寸要求很高。下雨或積水無法施工；雜質(zhì)清理不干凈容易假焊。

1.2 熱熔擠出焊接

熱熔擠出焊接是采用專用熱風(fēng)擠出焊接工具，先將管材被連接兩端加熱，焊槍擠出熔融的聚乙烯料，把連接縫兩端的聚乙烯材料熔融接成一體的連接方法。

這種連接方式對(duì)管材對(duì)接口平整度要求高，對(duì)焊材要求高，且受環(huán)境影響大，需要用電，刮風(fēng)下雨，有積水等都可能造成假焊，另外，通常需要內(nèi)外焊接，對(duì)800 以下的小口徑管材很難實(shí)現(xiàn)；

1.3 電熱熔帶焊接

電熱熔帶焊接方法是利用鑲嵌在連接處接觸面的電熱元件通電后產(chǎn)生的高溫連接方法。此種方式依然沒有解決上述問題，另外，下雨或積水無法施工；雜質(zhì)清理不干凈容易假焊。內(nèi)壁和結(jié)構(gòu)層無法密封，如管材外壁有破損，內(nèi)壁起不到作用，容易漏水。

1.4 熱收縮管 (帶) 連接方法

熱收縮管 (帶) 連接是采用纖維增強(qiáng)聚乙烯熱收縮帶做內(nèi)層，熱收縮管做外層，熱收縮管內(nèi)表面涂有熱熔膠，經(jīng)加熱后與的將相鄰管端貼合緊箍連成一體的連接方法。該辦法的優(yōu)點(diǎn)是不需要使用電源，但需要噴槍，采用煤氣，戶外安裝受環(huán)境影響，在本質(zhì)上依然沒有解決以上兩種方式存在的問題。

1.5 雙向套筒膠圈承插連接

制作帶雙向承口的套筒管件，可以采用注塑件，也可以采用滾塑件，將管材插入套筒兩頭。管材外徑尺寸要求高；管材外表面平整性要求高；管材管件分開。受管材外徑和表面平整性約束，閉水試樣通過概率較低；內(nèi)壁和結(jié)構(gòu)層無法密封，仍然會(huì)出現(xiàn)上述的問題。

1.6 單頭膠圈承插連接

在管材一頭進(jìn)行擴(kuò)口或在管材一端在線注塑擴(kuò)口頭或預(yù)制件安裝，膠圈放置于另外一頭管材直管段上，安裝時(shí)管材直管套入擴(kuò)口即可實(shí)現(xiàn)連接。但對(duì)管材外徑尺寸要求高；管材外表面平整性要求高；受管材外徑和表面平整性約束；內(nèi)壁和結(jié)構(gòu)層無密封，還會(huì)出現(xiàn)漏水。優(yōu)點(diǎn)是，柔性連接，抗沉降能力好。

1.7 預(yù)制承插口電熔承插連接

在管材兩頭分別加裝承插口預(yù)制件，其中承插口預(yù)制件采用車制或注塑或滾塑等辦法制作而成，預(yù)制件分別人工焊接分別固定在管材兩端，先將插口套入承口，再通過承口或插口上的電熱元件通電后產(chǎn)生的高溫融化承插口接觸面而實(shí)現(xiàn)連接。

2 改進(jìn)研究方向

針對(duì)上述連接方式，各有優(yōu)缺點(diǎn)，也都有在使用，但以上連接方法在實(shí)際工程安裝過程中，除了膠圈承插類連接，大多數(shù)前提條件是溝渠不能有水，否則是無法進(jìn)行連接作業(yè)的。因此有必要開發(fā)一些新的連接方式，盡可能減少缺點(diǎn)，采納優(yōu)點(diǎn)。綜合目前市場(chǎng)的需求情況，我們改進(jìn)研究方向主要考慮：

1） 能夠快速連接；2） 不用明火或電；下雨天也能安裝；3） 管件預(yù)管件焊接強(qiáng)度高，抗沉降能力好；4） 中空壁纏繞管縱向回縮率很大，一般2%～3%，所用連接方式必須能夠解決回縮問題；5） 連接件加工工藝簡(jiǎn)單，需要考慮成本。

3 研究成果論述

針對(duì)上面所描述的問題以及提出的一些改進(jìn)研究方向，作者及其所在的團(tuán)隊(duì)一直將此項(xiàng)技術(shù)開發(fā)工作做為首要的任務(wù)，經(jīng)過一年多的研究和開發(fā)，在2019 年成功開發(fā)了一種膠圈承插式連接結(jié)構(gòu)和連接方法技術(shù)。該技術(shù)已申報(bào)了相關(guān)的發(fā)明專利。通過實(shí)際應(yīng)用，成功解決了一直困擾纏繞管連接安裝的多項(xiàng)難題。

其技術(shù)方案如下：在中空結(jié)構(gòu)壁纏繞管管材兩端管壁上開軸向孔，利用注塑機(jī)在管材兩端分別進(jìn)行注塑承插口，注塑后，熔融狀態(tài)物料流入軸向孔內(nèi)相差突出部，突出部的末端形成有防拔脫部，該防拔脫部嵌入中空管的空腔內(nèi)，其中，插口的外側(cè)壁上設(shè)有用于安裝環(huán)形膠圈的膠圈槽。膠圈槽的寬度大于或等于30mm。管材端面的軸向孔的數(shù)量為至少3 個(gè)。 采用上述結(jié)構(gòu)后，管材連接接頭和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：

1） 雙頭承插式中空結(jié)構(gòu)壁纏繞管的承口（或插口） 與管材之間設(shè)有防拔脫結(jié)構(gòu)，大幅度提高接頭耐拔脫力，連接牢固，可靠性好；2） 承口（或插口） 與管材兩端的中空腔能形成良好的密封，防止水在管材中空結(jié)構(gòu)中流通，即管材內(nèi)外壁真正實(shí)現(xiàn)雙層隔水，即使有單層由于回填或其他原因造成破碎，也不會(huì)出現(xiàn)漏水；3） 雙頭承插式結(jié)構(gòu)適用于任何等級(jí)的管材的接頭制作及不同等級(jí)管材轉(zhuǎn)換連接安裝；雙頭結(jié)構(gòu)有效避免中空結(jié)構(gòu)壁纏繞管材由于外壁（尤其是熔膠部位） 不平整導(dǎo)致的漏水；4） 管材安裝時(shí)采用膠圈柔性連接，與其他剛性連接的接口相比，接口有較好的抗沉降性能，地面晃動(dòng)時(shí)接口不松脫，不易破碎；雙頭承插式結(jié)構(gòu)可以在工地上快速連接，對(duì)施工環(huán)境要求不高；5） 管材接頭不需要預(yù)制件，生產(chǎn)成本較低。

4 結(jié)語

承插式連接由于其連接可靠性及連接的快速性備受用戶的喜愛，在國(guó)家GB/T19472.2 標(biāo)準(zhǔn)中也將電熔承插和膠圈承插連接方式作為首選的連接方式。根據(jù)兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷優(yōu)化了連接方式，我們只是針對(duì)不同的地質(zhì)要求給予客戶更多更好的選擇。我們認(rèn)為改進(jìn)型膠圈承插連接方式才是更好的選擇，更加適合施工，本文提出的連接結(jié)構(gòu)及辦法在多個(gè)市政排水工程的施工中成功應(yīng)用，獲得良好的市場(chǎng)反應(yīng)，為其它類似的管道設(shè)計(jì)施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。