Железобетонные безнапорные трубы

1 группа — до 2 метров  до верха трубы;

2 группа — до 4 метров  до верха трубы;

3 группа — применяется  при расчетной высоте засыпки  грунтом до 6 метров до верха  трубы.

Трубы предназначены для  прокладки подземных трубопроводов, транспортирующих самотеком бытовые  жидкости и атмосферные сточные  воды, а также подземные воды и  производственные жидкости, не агрессивные  к железобетону и уплотняющим  резиновым кольцам.

Трубы имеют диаметр условного  прохода 400, 500, 800, 1000, 1200 и 1500 мм. и полезную длину - 2,5 м.

Трубы подразделяются на три  группы несущей способности:

первую - при расчетной  высоте засыпки грунтом 2м;

вторую - при расчетной  высоте засыпки грунтом 4м;

третью - при расчетной  высоте засыпки грунтом 6м;

Рис. 1 Объемный эскиз трубы

Прочностные характеристики труб должны обеспечивать их эксплуатацию при расчетной высоте засыпки  грунтом в следующих усредненных  условиях укладки:

- основание под трубой - грунтовое плоское для труб  диаметром условного прохода  400-500 мм. или грунтовое профилированное с углом охвата 90 градусов для труб, диаметром условного прохода 800-1500 мм;

- засыпка грунтом, плотностью 16,7 кН/куб.м. (1,7 тс/куб.м.) с углом внутреннего  трения - 30 градусов и нормальной (неконтролируемой) степенью уплотнения  для труб диаметром условного  прохода 400-800 мм. и повышенным  уплотнением для труб, диаметром  условного прохода 1000-1500 мм.;

- временная нагрузка на  поверхности земли класса НК-80 по СНи12.05.03-84.

Трубы обозначаются марками  в соответствии с ГОСТ 23009 и ГОСТ 6482-88. Марка труб состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом.

Первая группа содержит обозначение  трубы, ее диаметр условного прохода  в сантиметрах и полезную длину  в дециметрах. Во второй группе указывается несущая способность, обозначаемую арабской цифрой.

Пример:

- диаметр условного прохода  800 мм., полезной длиной 2,5 м. 2-й группы по несущей способности: ТС-80.25-2;

- диаметр условного прохода  1500 мм., полезной длиной 2,5 м. с подошвой 3-й группы по несущей способности: ТСП-150.25-3.

Трубы - водонепроницаемые  и выдерживают испытательное  гидравлическое давление, равное 0,05 МПа (0,5 кгс/кв. см.).

Трубы удовлетворяют ГОСТ 13015-200:

- по показателям фактической  прочности бетона;

- по морозостойкости бетона;

- по отклонению защитного  слоя бетона до арматуры;

- по маркам стали для  арматурных изделий.

Трубы изготовлены из тяжелого бетона по ГОСТ 26633-91* класса по прочности  при сжатии не ниже В30.

Качество материалов, применяемых  при изготовлении бетона, обеспечивает выполнение технических требований, установленных ТУ, и удовлетворяют  требованиям следующих стандартов:

- цемент - ГОСТ 10178-85*;

- заполнители - ГОСТ 8267-93 и  ГОСТ 8736-93* (наибольшая крупность  зерен крупного заполнителя - 10 мм.);

- вода - ГОСТ 23732-79.

Качество применяемых  при изготовлении бетона добавок  соответствует требованиям ГОСТ и ТУ на эти добавки.

Производство безнапорных  труб Безнапорные трубы можно изготовлять на центрифугах, используя при этом ненапрягаемую арматуру. Для производства этих труб не требуется навиваемой арматуры и укладки защитного слоя. Стальные формы для 6езнапорных труб применяют двух типов: для труб диаметром

500… 1000 мм – длиной 4200 мм, а для труб диаметром

300… 400 мм - длиной 3200 мм

Изготовление безнапорных  труб, так же как и напорных, начинают с подготовки форм: очистки, смазки и сборки. Внутрь форм вставляют  арматурные каркасы, а затем надевают днища форм. После этого форму  с каркасом устанавливают на центрифугу. При вращении центрифуги внутрь формы  с помощью ленточного питателя или  ложечного бетоноукладчика подают бетонную смесь, которая ложится  ровным слоем по всей поверхности  формы. После укладки бетона формы  с изделием с помощью крана  или кантователя устанавливают  раструбом вниз в вертикальном положении  на пост пропаривания. Пропаривание ведут  по такому же режиму, как и для  напорных труб. После приобретения бетоном 70% проектной прочности форму  приводят в горизонтальное положение, разбирают, извлекают из нее изделие  и направляют на склад готовой  продукции.

Производство железобетонных безнапорных труб можно вести  и в вертикальных установках. Установка  для изготовления труб диаметром 400 и 500 мм состоит из формовочной рамы с полуформой, находящейся в вертикальном положении, и горизонтальной рамы с  поддоном. Пустотообразователи с  виброголовкой заглублены в колодце. На очищенный и смазанный поддон укладывают два арматурных каркаса. Затем формовочную раму переводят в горизонтальное положение и соединяют с поддоном замковым механизмом. Далее формовочную и горизонтальную рамы возвращают в первоначальное положение; После подачи пустотообразователя в формы через направляющие и раструбообразователи начинают укладывать бетон. Процесс формования длится 15 мин, затем извлекают пустотообразователи и формовочную раму устанавливают в горизонтальное положение: Верхнюю полуформу возвращают в вертикальное положение, а поддон с отформованным изделием перемещают в камеру пропаривания. На одной установке одновременно формуют две раструбные трубы.

Безнапорные трубы диаметром 700 мм и длиной 5000 мм можно изготовлять  на поточно-конвейерной линии с  помощью центрифугирования. Изготовление труб начинают с процесса навивки  на сердечники напряжения продольной арматуры. Затем на специальном стенде собирают спиральную напряженную арматуру и скрепляют ее с продольной. После этого сердечник с арматурным каркасом укладывают в полуформу, установленную на тележке формовочного конвейера. Бетонную смесь укладывают бетоноукладчиком, затем устанавливают верхнюю полуформу, и собранная форма поступает на центрифугу. При скорости центрифугирования 60 об/мин бетон распределяется по внутренней поверхности формы. При повышении скорости до 380 об/мин бетон уплотняется и химически связанная вода удаляется через фильтрующее полотно, которым выкладывается форма изнутри. Далее форму устанавливают на конвейер, а затем на кантователь и распалубливают. Тележка и подвешенный к ней сердечник с трубкой перемещаются к тоннельной пропарочной камере непрерывного действия, состоящей из двух параллельно расположенных секций.

Рис. 3 Схема производства, труб по поточно-агрегатной технологии

1 - форма для труб диаметром  1000 мм; 2 - рама: 3 - форма для труб  диаметром 1200 мм; 4, 5 - мостовые краиы; 6 - автоматический "ах ват грузоподъемиостью  8 т для труб длииой 4120 мм: 7 - стенд  для гидроиспыtаииЯ железобетонных  труб диаметром 1000 мм: 8 - с,еид для гидроиспытаиий железобетоииых труб диаметром 1200 и 1~00 мм: 9 - бетоиораздатчик: 10 - стеид для бетонирования; 11 - поддон; 12 - промежуточный склад. труб; 13 - участок хранения форм; 14 - формы для труб диаметром 1500 мм

Каждая секция камеры по длине  разбита на три зоны: 1 - разогрев изделия до 700С, 2 - выдержка при температуре 70⁰С и 3 – остывание изделия до 20⁰С. У выходного конца камеры передаточная тележка передает трубу на кантователь, который поднимает трубу для расцепки с транспортной тележкой и поворачивает ее в горизонтальное положение. Трубу укладывают на катки самоходной тележки и перемещают к съемнику стержня, где стержни арматурного каркаса обрезают и тем самым передают напряжение на бетон. Продолжительность технологического процесса 22 ч.

При поточно-агрегатной схеме  производства каждая труба и форма  последовательно проходят соответствующие  посты технологической линии (рис. 3). Такая схема наиболее приемлема  при центробежном способе производства труб.

Загрузку центрифуг бетонной смесью осуществляют ложковыми питателями, бетононасосами или бетонораздатчиками, а пропаривание труб производят в  горизонтальном или вертикальном положении. С технико-экономической стороны. себя оправдывает двухступенчатое пропаривание труб с предварительным пропариванием труб в течение 2…3 ч. Последнее обеспечивает получение бетона с прочностью 6…8МПа и позволяет производить распалубку форм.

Производство  труб методом радиального прессования. Этот метод по сравнению с центрифугированием и виброформованием более производителен, экономичен, его легче механизировать и автоматизировать, а это приводит к улучшению качества выпускаемой продукции.

Способ радиального прессования  заключается в безвибрационном  уплотнении бетонной смеси роликовой  головкой. Роликовая головка состоит  из основания, на котором свободно закреплены ролики, распределительного диска с  разбрасывающими лопатками. На роликах  также имеются разбрасывающие лопатки. Для заглаживания внутренней поверхности  стенки трубы служит цилиндрическая часть основания головки. Уплотнение бетонной смеси происходит следующим  образом. С помощью центробежных сил вращающихся лопаток набрызгивается бетонная смесь, образующая слабоуплотненную стенку трубы. Далее роликами производится укатка бетона предварительно отформованной  стенки трубы. Цилиндрической частью основания  головки заглаживается внутренняя поверхность трубы.

Раструбная часть трубы  уплотняется вибрированием.

Трубы по конструкции стыкового  соединения бывают: а) раструбные со стыковым соединением, уплотняемым герметиками; б) раструбные со стыковым соединением, уплотняемым резиновым кольцом; в) фальцевые со стыковым соединением, уплотняемым герметиками.

К трубам предъявляются требования по коррозионной стойкости, морозостойкости, водонепроницаемости, бетон должен иметь отпускную прочность, равную 70...90% марочной.

Испытания на водопоглащение и водонепроницаемость проводят один раз в три месяца, на морозостойкость - один раз в шесть месяцев. Морозостойкость  бетона определяется по ГОСТ 10060-76.

Арматурные каркасы раструбных труб диаметром 500...1500 мм при формовании способом радиального прессования  изготовляют на станке СМЖ -117 А. Станок имеет планшайбу с приводом вращения, сменные цилиндрические и конусные оправки, тележку, на которой размещается  конусная оправка; механизм перемещения, используемый для протягивания продольных стержней; сварочный агрегат, установленный  на тележке; механизм подачи спиральной арматуры; диск для укладки продольных стержней.

Для изготовления арматурных каркасов труб с диаметром свыше 1400 мм применяют станок СМЖ-420. Для  радиального прессования труб –  станки СМЖ-194, СМЖ-329 и СМЖ-419 и для  производства колец - станок СМЖ-542.

В состав станка СМЖ-194, используемого  для формования труб диаметром 300...600 мм, входят: механизм вращения и подъем роликовой головки, воронка, раструбообразователь, питатель, поворотный стол, насосная станция, электрооборудование, станина, бункер; комплект оснастки для формования труб различных диаметров (формы, роликовые  головки, поддоны, переходные и сменные  кольца для воронки, поворотного  стола и раструбообразовaoтеля). В посадочное гнездо поворотного стола устанавливают форму с поддоном и перемещают на ось формования. Роликовая головка и воронка находятся в верхнем положении, а платформа фиксируется фиксаторами и приподнимает вибростол с поддоном. Подающаяся на роликовую головку бетонная смесь отбрасывается на поддон, которому передается вибрация от вибростола.

По окончании формования раструбной части трубы вибраторы  отключают, роликовая головка поднимается, вибростол опускается. Затем формуют  цилиндрическую часть трубы.

Для обеспечения качественной поверхности втулочной части  трубы используют возвратно-поступательное перемещение затирочного кольца воронки. Во время формования следующей  трубы происходит сброс излишков бетонной смеси с роликовой головки.

Отформованная готовая трубка в форме после подъема воронки  и поворота стола переводится  в зону съема, а на ее место устанавливают  новую форму.

Формование на станке СМЖ-194 осуществляют как в ручном, так  и в автоматическом режиме.

Для формования труб диаметром 80...1200 мм применяют станок СМЖ-329. Конструкция  станка принципиально не отличается от станка СМЖ-194. Особенность состоит  лишь в том, что поворотный стол за счет выноса оси формования расположен перед станком.

Для формования труб диаметром 1400...2400 мм предназначен станок СМЖ -419. Станок имеет небольшую высоту за счет использования катков, служащих направляющими для перемещения  механизма вращения, расположенных  в два яруса в поперечной раме. Такое конструктивное решение облегчает  обслуживание станка, уменьшает его  металлоемкость.

Для формования колец колодцев диаметром 700...1500 мм с высотой 890 мм используют станок СМЖ-512. .

Использование станков радиального  прессования значительно расширило  номенклатуру выпускаемых изделий. На станке СМЖ-329 выпускают раструбные и фальцевые трубы диаметром 500...1200 мм, кольца - 700... 1000 мм.

Особенности технологии изготовления радиально-прессованных труб определяют режимы тепловлажностной обработки. В  тоннельных камерах непрерывного действия трубы на тележках перемещаются по рельсовым путям.

Рис. 4. Технологическая линия  по производству труб методом радиального  прессования

1 - приемный бункер для  бетона; 2 - пульт управления; З, 4 - горизонтальные и наклонные ленточные конвейеры; 5 - автоматический захват для транспортирования форм и распалубки; 6 - поддон-тележка для накопления труб; 7 - камера тепловой обработки; 8 - манипулятор для транспортирования поддонов-тележек в камеру тепловой обработки; 9 - кантователь для перевода труб в горизонтальное положение; 10 - автоматический захват для переноса труб с кантователя на пост выдержки и готовой продукции; 11, 12 - стенды для испытания труб; 13 - устройство для перемещения поддонов-тележек; 14 - привод возврата поддонов-тележек из зоны кантования в зону распалубки.

Для обеспечения необходимого режима тепловой обработки камера разделена  на 4 зоны: предварительной выдержки, подъема температуры, изотермической выдержки, охлаждения.

Изготовление труб диаметром 300...600 мм может производиться на опытно-промышленной линии, на которой  организовано их производство способом радиального прессования (рис. 4).

В качестве оборудования используют механизмы для подачи бетонной смеси, транспортеры поддонов-тележек и  форм труб, стенды для испытания  труб и пр.

Толщина защитного слоя труб из бетона не менее 200 может быть уменьшена  на 5 мм, но должна быть не менее 20 мм.

В элементах, имеющих подрезку у опор, толщина защитного слоя нижней продольной арматуры на длине  подрезки должна быть не больше толщины  защитного слоя этой арматуры в пролете  элемента.