4.4.5.1 倒虹吸管的管身形式和构造
倒虹吸管的管身断面形式有圆形、 箱形及拱形。 圆形管因水力条件、 受力条件和施工安
装等方面均比较优越, 所以在灌溉工程中应用最广。 但当倒虹吸管的直径超过4m 时, 则所
用制管设备复杂, 管子重量大, 吊运安装困难, 因此圆形管的单管流量以不能超过30m3/s
为宜。
低水头、 大流量倒虹吸管, 可采用单孔或多孔箱形管。 箱形管在我国长江下游、 黄河、
淮河、 海河、 珠江三角洲及其他平原地区应用较多。 制管的材料常用钢筋混凝土和预应力钢
筋混凝土。 预应力钢筋混凝土管具有较高的抗裂性和抗渗性, 能承受较高压力, 节省大量钢
材, 使用寿命较长, 工程造价较低, 并且能在工厂预制, 是发展最快的一种管道。
不同断面、 不同材料的倒虹吸管各有特点, 在进行形式选择时, 应综合考虑地形地质情
况、 流量大小、 压力水头高低、 建筑材料及施工条件等, 其中流量大小及水头高低是主要因
素。 根据国内倒虹吸管运行实践资料及管道受力情况等因素, 各主要管型的使用范围可根据
工作水力 H 和管子内径D 的乘积HD (m2) 来选择参考: HD≤25m2 时, 可采用素混凝土
管; HD =20~120m2 时, 可采用钢筋混凝土管; HD =100~300m2 时, 可采用预应力钢
筋混凝土管; HD≤1000m2 时, 可采用钢管或钢衬钢筋混凝土管。
为了适应地基不均匀沉陷而引起的弯曲变形, 以及由于温度降低和混凝土凝固而引起的
纵向收缩变形, 管道应设置永久性伸缩缝, 缝间设置止水。 缝的间距为15~30m, 露天埋置
的管道取小值, 埋置于土层中的管道取大值。 管壁与管座接触面上铺设沥青油毡, 以适应管
道的伸缩变形。 对于预制安装的管道, 每节之间一般均应采用柔性接头, 但每隔一定长度仍
需设置一个柔性接头。
伸缩缝及预制管的柔性接头的构造形式, 一般有平接式、 套管式、 企口式和承插式四
种。 现浇管多采用平接和套接, 缝间的止水可采用金属止水片或塑料止水片。 预制管在低水
头时宜采用企口接, 高水头时宜采用套接, 缝的宽度一般为2cm。 在各种接缝形式中, 应注
意塑料或橡胶不能直接和沥青类材料接触, 否则会加速老化。 承插式接头多用于预应力管,
管头外壁间隙宜用沥青、 麻绳、 水泥等材料填塞, 以防止橡胶圈老化。
为了保证倒虹吸管不被淤塞, 应在管段上设置冲沙放水孔, 以便冲洗管内淤沙和放空管
内积水进行检修, 冲沙孔的底部高程一般与河道枯水位齐平, 如河道枯水断流, 可将冲沙放
水孔设置在位置最低的镇墩中。 如果管道长度较长, 除冲沙放水孔可以兼作进人孔外, 为便
于整个管道的检修, 还应在其他镇墩上设置进人孔。 一般应每隔500m 设置一个, 进人孔的
孔径不应小于70cm, 可斜向、 竖向或水平向布置。 进人孔的封口盖板由于承受较大的内水
压力, 因此, 除要求它具有必要的强度和刚度外, 还要求止水严密, 不允许出现渗漏。
