книги из ГПНТБ / Попов А.Н. Бетонные и железобетонные трубы

Г Л А В А 1

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБ И ИХ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В зависимости от наличия и вида арматуры трубы разделяют на бетонные и железобетонные. Железобетон­ ные трубы могут быть с обычной или предварительно на­ пряженной арматурой.

По величине давления жидкости, транспортируемой по трубопроводу, трубы делят на безнапорные, низкона­ порные и напорные. Безнапорные трубы предназначают­ ся для перемещения жидкости самотеком или при внут­

ТИПЫ, РАЗМЕРЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЗНАПОРНЫХ ТРУБ

По назначению безнапорные трубы разделяют на водосточные, используемые при устройстве сетей дожде­ вой канализации; канализационные, предназначенные для транспортирования сточных хозяйственно-бытовых и промышленных вод; ирригационно-мелиоративные; дре­ нажные; водопропускные, укладываемые в насыпях ав­ томобильных и железных дорог, и др.

По основным размерам (диаметру и длине) условно различают трубы малых (100—500 мм), средних (600— 1000 мм) и больших диаметров (более 1000 мм), короткомерные (1—2,5 м) и длинномерные (3—8 м)*. Наи­ меньший диаметр бетонных труб в зарубежных стандар­ тах установлен 100 мм, а наибольший в одной группе

* При сооружении современных безнапорных трубопроводов, несмотря на явное стремление к преимущественному применению длинномерных труб (поскольку это ускоряет темпы монтажа тру­ бопроводов и уменьшает количество стыковых соединений), объ­ емы использования короткомерных бетонных труб остаются доста­ точно большими.

5

стран (ФРГ, Англия и др.) 1200—1400 мм, в другой (США, Швеция и др . ) — 600 мм. Армированные тру­ ба выпускают начиная с диаметра 300 мм. Наиболь­ ший диаметр железобетонных труб в стандартах обычно устанавливают 1500—2500 мм, но практически не огра­ ничивают. Промежуточные диаметры для труб диамет­ ром до 500 мм принимают через 50 мм и для труб диа­ метром от 500 до 1000 мм — через 100 мм. При больших диаметрах труб их градацию устанавливают через 200— 500 мм.

Толщину стенок труб выбирают с учетом области их применения, величины нормативных нагрузок, определяе­ мых в зависимости от глубины заложения трубопровода, типа основания, классификации грунтовых засыпок, ко­ эффициентов запаса, т.е. от методологии определения величины нагрузок и особенностей статического и конст­ руктивного расчета труб. Обычно толщина стенок бетон­ ных труб диаметром 100—500 мм составляет -^- + (20 -=-

- г - 30) мм и диаметром 600—1000 мм -^- + (10ч-20) мм. Армированные трубы диаметром 300—500 мм изготов­ ляют со стенками толщиной-^- +10 мм, диаметром 600—

1200 мм -^- — (10^-20) мм и диаметром 1500—2000 мм

— (30 ~ 50) мм.

По форме поперечного сечения трубы могут быть круглыми; круглыми с основанием; овоидальными; эллип­ тическими; арочными и других сложных форм (рис. 1)..

По конфигурации концов трубы делят на раструбные, фальцевые, гладкие и сложных форм (рис. 2). Трубы с гладкими концами соединяют при помощи надвижных муфт.

По прочностным показателям трубы делят на не­ сколько классов. В отечественном стандарте для бетон­ ных безнапорных труб предусмотрен один прочностной класс, а для армированных труб — два класса: нормаль­ ной и повышенной прочности. Трубы нормальной прочно­ сти укладывают в землю на глубину до 4 м, повышенной прочности —-до 6 ж. Особо прочные трубы при наличии значительных нагрузок изготовляют по индивидуальным заказам. В американских спецификациях С-76-69

6

Рис. 1. Поперечное сечение безнапорных труб

а — круглое; б — круглое с основанием; в — овоидальное; г — коробовое; д — эллиптическое; е — сложной формы

Рис. 2. Форма концов безнапорных труб

а—д — раструбных; е—з — фальдевых; и — с гладкими концами

7

и С-14-70 установлены три прочностных класса бетонных труб и пять классов железобетонных труб. В ФРГ DIN 4032 предусматривает производство бетонных труб трех прочностных классов.

В последнее время в отдельных странах, например в ФРГ, выпускают особо прочные бетонные трубы на на­ грузку, в 2—2,5 раза превышающую стандартную, что привело к утолщению стенок (главным образом больше размерных труб) до значений, составляющих Ѵб диа­ метра.

В зависимости от вида армирования безнапорные трубы выпускают с круговой спиральной арматурой, рас­ полагаемой в один или два ряда, или с эллиптической арматурой, переводимой из одной зоны в другую. Спи­ ральная арматура состоит из непрерывных, а иногда и из отдельных круговых замкнутых витков. Круглые трубы со стенкой толщиной до 80 мм обычно армируют, распо­ лагая витки посередине толщины стенки, а в трубах с бо­ лее толстыми стенками устанавливают двойную армату­ ру. В круглых трубах с основанием овоидальных, эллип­ тических и других сложных форм обычно устанавливают одиночную арматуру. В этом случае арматурный каркас выполняют с расчетом перевода его витков из одной зо­ ны в другую с наибольшими растягивающими напряже­ ниями.

Расположение продольных стержней относительно витков зависит от способа изготовления каркаса, т. е. от типа машин и приспособлений, используемых при его из­ готовлении. При применении современных станков авто­ матического или полуавтоматического действия продоль­ ные стержни каркаса проходят под витками.

По способу уплотнения бетонной смеси, принятому при производстве безнапорных труб, различают трубы трамбованные, прессованные, вибрированные, центрифу­ гированные, вибровакуумированные и изготовленные комбинированными методами, в каждом из которых сов­ мещены два или несколько отдельных приемов обработ­ ки бетона.

В зависимости от наличия защитных покрытий на

быть также использованы заранее изготовленные цилинд-

8

ры из полимерного материала. Такие трубы в отечествен­ ной промышленности называют полимержелезобетонными (рис. 3.).

В странах Западной Европы (ФРГ, ГДР, Англия, Бельгия и Франция) стандартами регламентированы производство и применение бетонных труб диаметром до

Форму поперечного сече­ ния безнапорных канализационных трубопроводов еще

производства, статикой и условиями укладки труб. Счи­ тали, что для безнапорных трубопроводов наиболее оп­ тимальным является овоидальный профиль сечения, по­ скольку в этом случае скорость движения жидкости по трубам при определенном угле наклона постоянна и мало зависит от высоты заполнения трубопровода жидкостью. Однако более подробные исследования показали, что при круглом поперечном сечении труб обеспечивается удов­ летворительная пропускная способность трубопроводов. Поэтому в дальнейшем получили широкое распростране-

9