建设节约型社会和环保意识的增强，塑料壁管材面临着巨大的机遇。但是现有的塑料壁管的壁结构不是很理想，在一定程度上导致了原材料的浪费。最近，市场上出现了一种新型结构穿墙管及其成型装置。这种管材的米重量比双壁波纹管轻20%，设备成本和能耗降低50%。城市排水管道系统应用的塑料排水污水管分析一般为重力流系统，对抗内压要求低，但对外载承载能力(环刚度)要求高。因此，为了满足大口径城市排水管环的刚度要求，减少原材料的消耗，大口径城市排水塑料管的设计一般采用结构墙形式。正在使用的塑料排水污水管有：双壁波纹管、径向增强管、空心壁缠绕管、缠绕增强管(克拉管)、钢塑复合螺旋管。原材料一般为UPVC、HDPE、PP等。在内径和环刚度相同的情况下，不同管材所需原材料会有所不同，其中双壁波纹管用料最少，管材生产成本相对较低。UPVC双壁波纹管受UPVC熔体流动性差的限制，很难生产出直径在DN630以上的管材。目前埋地UPVC双壁波纹管仅限于DN630以下的管径(虽然有厂家开发了DN800的UPVC双壁波纹管成型设备，但由于运行不稳定，一直没有商业化)，三种管径主要是DN500、DN400、DN315。对于DN300以下的小口径城市排水管，UPVC实壁管的综合工程造价与双壁波纹管相差不大，且前者具有更好的物理力学性能和环刚度，加工工艺简单，设备投资少。因此，DN300以下的城市排水和污水塑料管可优先选用UPVC实壁管。由于生产技术和原料流动性的限制，目前我国HDPE双壁波纹管的内径只能达到1200mm。由于HDPE的原材料价格明显高于PVC，在管径和环刚度相同的情况下，HDPE双壁波纹管的成本高于UPVC。所以HDPE双壁波纹管只有在管径需求超过UPVC双壁波纹管生产范围时才会考虑。合理的管径范围是ID630-ID1200。中空缠绕管和缠绕增强管均由缠绕形成。与双壁波纹管相比，由于双壁波纹管的米重更大(即成本更高)，所以只有当工程所需的管径很大，难以生产波纹管(内径大于1200mm)时，人们才会考虑选择双壁波纹管。此外，由于外壁光滑，空心壁缠绕管是目前非开挖排水和污水工程中的唯一选择，尽管其米重比双壁波纹管大得多。钢塑复合螺旋管是管道的一种，由螺旋钢带提供所需的环刚度，钢带内外包覆塑料起到防腐作用。工程中需要特大排水管时，一方面双壁波纹管生产困难；另一方面，随着管径的增大，全塑管的米重迅速增加，导致其性价比相对于传统管材处于劣势。这时候钢塑复合螺旋管就是一个不错的选择。对于这种管材，目前理论界的担忧主要有两个：一是HDPE的阻隔性差，气体和污水会渗透到HDPE中，与其中的钢带接触，可能导致钢带的缓慢腐蚀；第二个问题是如何在管道使用寿命结束时对其进行回收。在满足使用性能的前提下，价格是选择何种结构穿墙管的决定性因素。从上面的分析可以看出，在可以使用双壁波纹管的地方，不会考虑其他种类的结构壁管；在可以使用UPVC原料的地方，应该避免使用HDPE。这一切都是为了减少
但仍有一些不尽如人意的地方需要重视和改进。1.如上所述，在非开挖工程中，当所需管径大于1200mm时，人们只能选择空心壁缠绕管，但这种管道的致命弱点是米重大，从而降低了其与传统管道(混凝土管或铸铁管)的比较优势。2.本发明的双壁波纹管具有较理想的米重量和较低的成本。但其壁结构和成型方式有待改进，以进一步节约原材料，降低管材成本。双壁波纹管最初的设计思路是从工字钢开始的，即把结构壁管的壁结构设计成工字钢，以充分利用材料的力学性能，减轻管道的米重，节约原材料。1)实际上，管壁结构并不完全是工字钢，因此未能充分发挥材料的力学性能。我们可以把图1中的双壁波纹管壁分为重复的单元A和单元B，图2就是单元A，从图2中可以清楚的看到，单元A并不是一个完整的工字钢。2)由于成型工艺的需要，双壁波纹管内外管之间的支撑筋倾斜8度左右。管道受到外应力后，支撑筋上会产生弯矩，容易导致管道的屈曲变形。为了防止屈曲，需要增加支撑肋的厚度并降低波峰的高度，这将增加管道的米重量。3)双壁波纹管的一些材料堆积在内管壁处(见图2中的C)，造成原材料的浪费。由于双壁波纹管的波形是由真空吸塑形成的，当熔体材料在负压下流动时，自然形成楔形筋，即越靠近内管，筋越厚。事实上，离内管越远，材料越多，管道的环刚度越大。但是，材料越靠近内管，材料对管道环刚度的贡献就越小。从上面的分析可以看出，双壁波纹管的楔形支撑筋与环刚度所要求的理想材料分布正好相反，也造成了原材料的浪费。3.双壁波纹管无法实现大口径，当需要大口径管道时，人们不得不选择米重更大的缠绕管。4.双壁波纹管成型设备庞大复杂，成本高。基于以上四点，江苏维达机械有限公司研究设计了一种新型结构的穿墙管及相应的成型装置。这种管子的米重量比双壁波纹管低20%左右。成型装置简单且易于制造。
价低；密封采用热熔焊接（HDPE）或涂胶联结（UPVC），从而保证了埋地管材寿命真正达到50-100年。nextpage新型结构壁管的原理和优势江苏维达开发的新型结构壁管，采用完全的“工”字钢原理，可以最大限度地发挥材料的力学性能，在同样环刚度下，该种管材比双壁波纹管至少节省原料20%以上（见表一）。图3是这种管材的结构图；图4是其管壁的局部放大图。除了在节省原料方面新型管材具有巨大的优势外，它还有如下几个特点：1、成型设备和相关的控制较为简单，从而在设备成本方面比双壁波纹管成型设备要显着降低；2、新型管材如果采用PVC原料同样也可以生产大管径，突破目前PVC双壁波纹管最大管径不超过630mm的限制。由於PVC的弹性模量是3000MPa，远大於PE（800MPa），所以采用PVC生产大管径排水排污管则具有巨大的成本优势和巿场空间。新型结构壁管及其成型装置的特点☆ 新型结构壁管管壁结构是完整的“工”字钢形，它充分利用了材料的力学性能，比双壁波纹管的米重至少降低20%；☆ 壁管内外壁都是光滑的，所以既能直接埋地也能用於非开挖工程；☆ 新型结构壁管的成型工艺要求较低，可以实现的管径比双壁波纹管要大；☆ 新型结构壁管采用UPVC原料同样可以实现大管径，突破了目前UPVC双壁波纹管DN630的限制，考虑到UPVC原料比HDPE更便宜，所以用UPVC制造的大管径管材具有更大的成本优势；☆ 管材采用热熔联结或涂胶联结，这样就保证了联结部分与主体材料一致，从而使排水排污系统真正具有50-100年寿命；☆ 新型结构壁管的成型装置较双壁波纹管成型装置大为简化、设备成本和能耗都降低50%以上。
