Железобетонные напорные трубы
Материалом для изготовления железобетонных труб является затвердевшая смесь специальных марок цемента, песка, гравия, щебня и воды. Для усиления конструкции используется стальная арматура. При этом наибольшую прочность имеют железобетонные трубы с предварительно напряженной арматурой.
Производство железобетонных труб состоит из следующих технологических операций: приготовления бетонной смеси; подготовки форм; бетонирования труб (с уплотнением бетона вибрированием или центробежным способом); тепловой обработки; извлечения готовых труб из форм; выдержки в камере с целью упрочнения бетона; испытания на водонепроницаемость (внутренним гидростатическим давлением); трещиностойкость (наружным механическим давлением).
Железобетонные трубы (ГОСТ 6482—88) выпускают двух видов: напорные и безнапорные.
Напорные, согласно классификации, принятой в ГОСТ 22000-76, делятся в зависимости от величины рабочего давления Ррабпо категориям (классам): Н5 — на внутреннее давление до 0,5 МПа; Н10 — на внутреннее давление до 1,0 МПа; Н15 — на внутреннее давление до 1,5 МПа.
Железобетонные напорные трубы изготовляют из бетона марки не менее 500 методами виброгидропрессования (ГОСТ 12586.0-83) и центрифугирования диаметром условного прохода Dу от 500 до 1600 мм и длиной 5 м.
Железобетонные напорные трубы (а) и их соединение (б)
1 — конец трубы с буртиком; 2 — конический раструб; 3 — резиновое кольцо
Помимо транспортировки питьевых вод, железобетонные грубы предназначаются для прокладки подземных напорных трубопроводов, транспортирующих жидкости, которые по своему химическому составу не являются агрессивными по отношению к бетону, арматуре и уплотняющим резиновым кольцам стыковых соединений. Применение железобетонных труб позволяет значительно уменьшить расход металла, стоимость трубопроводных коммуникаций и эксплуатационные расходы в сравнении с металлическими.
Как отмечалось выше, напорные железобетонные трубы армируют стальной предварительно напряженной арматурой.
В нашей стране и за рубежом широкое применение нашли трубы со стальным сердечником диаметром 250-1000 мм, изготовляемые по трехступенчатой технологии. Труба представляет собой трехслойную оболочку — стальной сердечник с навитой на него спиральной арматурой и покрытый изнутри и снаружи цементно-песчаным покрытием.
Стык напорных труб герметизируют резиновым кольцом 3, которое помещают между внутренней поверхностью раструба 2 и буртиком, расположенным на конце трубы 1. Реже применяются предварительно напряженные муфтовые и фланцевые стыки, которые соединяются металлическими фланцами и крепятся болтами. Между фланцами прокладывается уплотнительная резина.
Напорные трубы испытывают на водонепроницаемость внутренним гидравлическим давлением в зависимости от их класса: трубы I класса испытывают пробным давлением 1,8 МПа, II класса — 1,2 МПа, III класса — 0,6 МПа с выдержкой под этим давлением в течение 10 мин. Давление повышают до указанных значений со скоростью не более 0,2 МПа/мин.
Напорные трубы считают выдержавшими испытание на водонепроницаемость, если к моменту окончания испытания не будет обнаружено просачивания воды в виде влажных пятен и капель, Если напорные трубы не отвечают требованиям, предъявляемым к трубам III класса, то их можно использовать в безнапорных трубопроводах, предварительно согласовав это с проектной организацией, разработавшей проект трубопроводов.
Трещиностойкость труб проверяют внутренним гидравлическим давлением, численное значение которого указывают в технической документации на изготовление этих труб, с выдержкой под ним в течение 5 мин. Трубы считают выдержавшими испытание на трещиностойкость, если к моменту окончания испытания на их поверхности не появятся трещины. Признаком появления трещин служит резкое падение испытательного давления.
В условном обозначении железобетонных напорных труб буквами указывают способ их изготовления: ТН — напорная виброгидропрессованная, ЦТН — напорная центрифугированная.
Пример условного обозначения напорной виброгидропрессованной трубы:
ТН 50-I,
где ТН — напорная труба; 50 — диаметр условного прохода, см; I — класс трубы.
Железобетонные напорные трубы должны иметь по всей длине правильную форму. Искривление труб (эллиптичность), измеряемое по образующей, допускается не более 2,5 мм на 1 м трубы. Торцовые плоскости трубы должны быть перпендикулярны ее продольной оси. Допускается перекос торцовой плоскости не более 10 мм.
При монтаже железобетонные трубы перемещают с помощью траверс с мягкими подкладками, не допускающими повреждения материала труб. Допускается перекатывать трубы по лагам или прокладкам, укладываемым с таким расчетом, чтобы трубы не опирались на них или на поверхность пола раструбами и втулочными концами.