Назначение и виды применяемых напорных и безнапорных труб
Трубы, применяемые для устройства напорных водоводов и сетей, должны иметь: достаточную прочность для восприятия суммарного напряжения от действия внутреннего давления воды, грунта и транспортной нагрузки; высокую гидравлическую гладкость внутренней поверхности; водонепроницаемые стенки; большую долговечность; минимальную стоимость.
Этим требованиям в различной степени удовлетворяют выпускаемые в настоящее время стальные, чугунные, асбестоцементные, железобетонные, пластмассовые трубы.
Для напорных водоводов и сетей рекомендуется применять неметаллические, а также чугунные напорные водопроводные трубы. Стальные трубы применяют в исключительных случаях при соответствующем обосновании и для перехода под железными и шоссейными дорогами, через водные преграды и овраги. Выбор материала труб производят на основании свойств труб, а также местных условий работы трубопровода. Так, стальные и чугунные трубы обладают плохими теплозащитными свойствами, большой массой, подвержены коррозии и разрушаются при замерзании в них воды (особенно это опасно для стыковых соединений чугунных трубопроводов), поэтому для районов Севера наиболее эффективны стабилизированные эластичные полиэтиленовые трубы с большой морозостойкостью (до -60 °С) и малой теплопроводностью.
Стальные трубы изготовляют двух видов: стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75) с наружным диаметром от 10 до 160 мм и стальные электросварные (ГОСТ 10704-76* и 8696-74*) с наружным диаметром от 70 до 1600 мм.
На заводах-изготовителях на трубы не наносится противокоррозионного покрытия, поэтому изоляцию производят на трубозаготовительных базах строительных организаций или в полевых условиях. Тип изоляции выбирают в зависимости от местных гидрологических условий и физико-химических свойств фунта и грунтовых вод.
Чугунные трубы изготовляют раструбные напорные, отливаемые в песчаных формах и методом центробежного и полунепрерывного литья (ГОСТ 9583-75,21053-75). Трубы выпускают с внутренним условным проходным диаметром от 60 до 1000 мм длиной 2-7 м. Трубы диаметром более 400 мм длиной 10 м изготовляют способом полунепрерывного литья.
В зависимости от толщины стенок чугунные трубы выпускают классов ЛА, А (ГОСТ 9583-75). Противокоррозионные покрытия наносятся на внутреннюю и внешнюю поверхности труб на заводе-изготовителе.
Асбестоцементные трубы изготовляют из смеси, состоящей из 20-25 % асбестового волокна и 80-75 портландцемента (по массе), с условным проходным диаметром от 50 до 500 мм длиной 3-4 м. В соответствии с ГОСТ 539-80 асбестоцементные трубы выпускают трех марок ВТ-6, ВТ-9 и ВТ-12, рассчитанных соответственно на допускаемое рабочее гидравлическое давление 0,69, 0,98 и 1,27 МПа.
Железобетонные трубы выпускают трех типов: с предварительно напряженной продольной и спиральной арматурой, изготовляемые методом центрифугирования, с предварительно напряженной арматурой, изготовляемые способом вибропрессования; с тонкостенным стальным цилиндром и предварительно напряженной арматурой. Все три типа труб изготовляют с условным проходным диаметром 500-1600 мм на рабочее давление 0,59-1,08 МПа, длиной 5 м, раструбные или с гладкими концами.
Для канализационных трубопроводов следует принимать: самотечные - безнапорные железобетонные, бетонные, керамические, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые трубы и железобетонные детали; напорные - напорные железобетонные, асбестоцементные, чугунные, стальные и пластмассовые трубы.
Материал, из которого выполняется канализационная сеть, выбирается в зависимости от состава сточных вод, гидрогеологических условий на трассе коллектора, наличия пересечений с подземными коммуникациями, дорогами и другими препятствиями.
Трубы бетонные безнапорные (ГОСТ 20054-82) предназначены для безнапорных трубопроводов для транспортирования самотеком бытовых и атмосферных сточных вод, а также грунтовых и производственных жидкостей, не агрессивных по отношению к бетону труб и уплотняющим материалам стыковых соединений. Трубы в зависимости от вида их соединения подразделяют на раструбные и фальцевые, в зависимости от формы поперечного сечения - на круглые и круглые с плоской подошвой. Их изготовляют диаметром от 100 до 1000 мм, длиной от 1000 до 2000 мм. Толщина стенок труб ГОСТом не регламентируется. Трубы выпускают толщиной стенок 20, 25, 30 мм и далее до 110 мм с интервалом 10 мм в зависимости от назначения труб и требований к их прочности. Стык заделывают цементным или асбестоцементным раствором.
Трубы железобетонные безнапорные (ГОСТ 6482.0-79*) изготовляют того же вида соединений и форм поперечного сечения, как и бетонные безнапорные трубы. Если транспортируемая жидкость или грунты являются агрессивными по отношению к бетону труб, то трубы должны быть изготовлены из бетонов, стойких к данному виду агрессии.
Раструбные трубы изготовляют двух видов раструбного соединения: А - с заделкой стыковых соединений с помощью зачеканки герметиками, Б - с уплотнением стыковых соединений резиновыми кольцами. В зависимости от уровня контрольных нагрузок (при испытании их на прочность) выпускают трубы двух категорий: Н - трубы нормальной прочности, У - трубы повышенной прочности. Раструбные трубы выпускают диаметром от 500 до 2400 мм длиной от 5 до 3 м, а фальцевые - диаметром от 400 до 1600 мм длиной 5 м. Раструбное стыковое соединение имеет на наружной стороне конца ствола и внутренней стороне раструба не менее пяти нарезок - канавок глубиной не менее 3 мм.
Трубы керамические канализационные (ГОСТ 286-82) (рисунок ниже) применяют при строительстве безнапорных бытовых и производственных канализационных сетей, а также при строительстве сетей в агрессивных грунтовых водах. Вследствие своей долговечности, водонепроницаемости и стойкости против агрессивного действия грунтовых и сточных вод они получили широкое распространение. Керамические трубы изготовляют диаметром от 150 до 600 мм длиной 1000-1200 мм с раструбным стыковым соединением. Трубы изготовляют из кремнекислой пластичной огнеупорной глины обожженные, глазурованные. Изготовляют также кислотоупорные керамические трубы.
Керамическая труба
Трубы чугунные канализационные (ГОСТ 6942.0-80) диаметром 50,100 и 150 мм применяют для безнапорных трубопроводов.
Трубы чугунные напорные с раструбным соединением под зачеканку и со стыковым соединением под резиновые уплотнители выпускают диаметром 50-1000 мм (с резиновым уплотнением диаметром 65-400 мм) длиной 2-6 м.
Трубы асбестоцементные для безнапорных трубопроводов (ГОСТ 1839-80*) изготовляют диаметром 100-400 мм и длиной 2,95-3,95 м с гладкими концами. Напорные асбестоцементные трубы (ГОСТ 539-80*) выпускают диаметром 100-500 мм длиной 2-3 м со стыковым соединением (муфта на резиновых уплотнителях).
Трубы из винипласта и фторопласта изготовляют диаметром 100-400 мм длиной 6; 8; 10 и 12 м со стыковым соединением на резиновых уплотнителях. Их применяют для безнапорных и напорных трубопроводов (давление 0,5-0,25 МПа) для отвода агрессивных сточных вод с температурой не более 30 °С.
Применение чугунных и пластмассовых труб для самотечной и стальных труб для напорной сетей допускается при прокладке в труднодоступных пунктах, в вечномерзлых, просадочных грунтах, на подрабатываемых территориях, в местах переходов через водные преграды и других местах, где возможны механические повреждения труб.
Канализационные трубы укладывают на выровненное и утрамбованное дно траншеи. Необходимо предусматривать укладку труб в скальных грунтах на подушку толщиной не менее 10 см из песчаного или гравилистого грунта, а в илистых, торфянистых и других слабых грунтах - на искусственное основание. Водонепроницаемость и долговечность канализационной сети обеспечиваются тщательной заделкой соединений при укладке труб.
Стеклянные трубы и фасонные детали выпускают диаметрами 40-200 мм с гладкими концами длиной 1,5-3 м с интервалом, кратным 0,25 м. Эти трубы получают все большее применение взамен стальных для транспортирования жидкостей, требующих особой чистоты.