Железобетонные безнапорные трубы

Содержание – процессы и аппараты

Введение

 

1 Основные свойства сырья  и вспомогательных материалов

 

2 Технологическая схема  производства

 

3 Режим работы завода  и основных цехов

 

4 Материальные расчеты  процесса

 

5 Расчет основного аппарата

 

6 Выбор типового серийного  основного аппарата

 

7 Выбор и составление  спецификации оборудования

 

8 Контроль и автоматизация  процесса

 

9 Охрана окружающей среды

 

10 Техника безопасности

 

Список использованных источников

Введение

Железобетонные безнапорные  трубы – это универсальные  конструкции, применяемые практически  во всех видах строительства: промышленном, гражданском, сельском, гидротехническом, водохозяйственном, железнодорожном  и автодорожном. Безнапорные раструбные железобетонные трубы предназначены  для прокладки подземных безнапорных  трубопроводов глубокого заложения, транспортирующих самотеком бытовые  и производственные жидкости, а также  атмосферные, сточные воды

 

В дорожном строительстве  данный вид железобетонных труб применяется  для организации ливневых канализаций, водостоков. Простота в монтаже и  доступность сделали железобетонные трубы одним из основных материалов при решении гидромелиорационных  задач.

 

Коммунальные службы также  используют раструбные железобетонные трубы при строительстве и  реконструкции канализационных  и водосточных коллекторов. Благодаря  высоким показателям прочности, долговечности, водонепроницаемости  железобетона, применяемого при изготовлении железобетонных труб, достигается высокий  ресурс работоспособности водопропускных коммуникаций. Учитывая различные условия  применения, железобетонные раструбные трубы могут обладать различными характеристиками прочности.

 

Гарантийный срок службы труб железобетонных безнапорных и резиновых  уплотнителей более 50 лет.

 

При всем многообразии способов производства безнапорных труб, большинство  заводов нашей страны изготавливают  трубы способом вибрирования и центрифугирования. В 70-х годах были разработаны высокопроизводительные способы производства безнапорных  труб радиальным прессованием, которые  стали внедряться повсеместно. Радиальный пресс — современное высокопроизводительное оборудование, предназначенное для  производства бетонных труб с внутренним проходным отверстием от ø 300 мм до ø 1 200 мм, длиной 2,5 м.

 

Радиальное прессование (метод  изготовления), позволяет производить  большое количество высококачественной продукции в кратчайшие сроки. Используемое оборудование позволяет обеспечивать: высокое качество поверхностей, соблюдение геометрических размеров, высокие характеристики по прочности и долговечности.

1 Основные свойства готовой  продукции, сырья и вспомогательных  материалов

Трубы железобетонные безнапорные  обладают высокой стойкостью при  применении в большом диапазоне  температур, в том числе повышенной морозоустойчивостью. Поэтому они  применяются во всех областях строительства: водохозяйственной, автодорожной, гидротехнической, промышленной и сельскохозяйственной инфраструктурах. Основное направление  применения - прокладка подземных  трубопроводных коммуникаций, а также  сооружение стоков производственного  и бытового предназначения канализационных  и атмосферных.

 

Трубы безнапорные используют для строительных работ. Устойчивые к коррозии, прочные и долговечные  – они незаменимы на стройке.

 

При прокладке подземных  трубопроводов для бытовых и  производственных сточных вод используют безнапорные трубы из железобетона.

 

Безнапорные трубы изготовляют  из бетона высокой прочности и  укрепляют сталью АI и АIII. Марка  железобетона, используемого в производстве безнапорных труб, зависит от того, на сколько агрессивны транспортируемые жидкости. Соответственно, от труб безнапорных  для транспортировки химических требуется большая устойчивость и прочность – поэтому в  их изготовлении используется бетон  высокого класса прочности.

 

Железобетонные трубы  безнапорные предназначены для  прокладки подземных трубопроводов, транспортирующих самотеком бытовые  жидкости и атмосферные сточные  воды, а также подземные воды и  производственные жидкости, не агрессивные  к железобетону.

 

Производство железобетонных труб осуществляют из тяжелого бетона. Их изготавливают по технологии виброгидропрессования. Такие железобетонные трубы имеют  более высокие технические характеристики по сравнению с известными аналогами. Более высокие показатели по прочности  и трещиностойкости, морозостойкости (не менее F200) и водонепроницаемости (не менее W6).

 

Качество поверхностей внутренней части раструба позволяет обеспечивать быстроту и технологичность монтажа, а также достигать практически  абсолютной герметичности трубопровода, т. к. поверхность обработана методом  шлифования.

 

По несущей способности  железобетонные трубы безнапорные  делят на три класса прочности, причём увеличение несущей способности  осуществляется в основном за счет армирования при неизменной толщине  стенки для одного диаметра:

 

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.

2 Технологическая схема  процесса

2.1 Производство безнапорных  труб методом центрифугирования

 

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. 2 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. 2). 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.       

 

2.2 Производство труб методом  радиального прессования

 

 Безнапорные железобетонные  трубы и кольца широко применяют  для трубопроводов ливневой, хозяйственно-бытовой  и промышленной канализации, дренажных,  ирригационных и дргуих сетей  водопровода; изготавливают их  по способу 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.Технологический процесс  показан на схеме 1.

Сборка форм с поддоном

 

↓

 

Формование трубы

 

↓

 

Немедленная распалубка

 

↓

 

Тепловая обработка

 

↓

 

Дозревание

 

↓