Вопрос № 31. Производство труб и трубчатых конструкций
К трубчатым конструкциям относятся бетонные и железобетонные безнапорные трубы, железобетонные напорные трубы, кольца колодцев, трубчатые сваи, опоры освещения, опоры контактной сети электрифицированных железных дорог, опоры ЛЭП, стойки шахтной крепи.
По диаметрам трубы и трубчатые конструкции могут быть подразделены на изделия малого диаметра 150 400 мм, среднего диаметра 500 1200 мм и большого диаметра – 1400 мм и выше.
По наличию прослойки трубы классифицируют на однослойные и многослойные, имеющие прослойку внутри железобетонного тела трубы или слои снаружи тела трубы и изнутри. В слоистых трубах применяют стальные тонкостенные цилиндры, полимерные оболочки, битум и другие материалы, предназначенные для увел непроницаемости бетона или его защиты от воздействия агрессивной среды.
По конструкции концевых частей трубы различают гладкие, с железобетонными раструбами, со стальными обечайками для раструбного соединения, со стальными обечайками для различных других видов соединений, фальцевые.
По характеру армирования трубчатые конструкции могут быть без арматуры (бетонные), с ненапряжённой арматурой, продольной и поперечной предварительно напряжённой арматурой.
Для изготовления трубчатых конструкций применяют следующие способы формования: центрифугирование, центробежный прокат, роликовое формование, виброгидропрессование.
Для производства железобетонных напорных вибропрокатных труб со спирально-перекрестным армированием применяют способ виброгидропрессования. Изготавливают железобетонные напорные трубы диаметром 800 и 1200 мм, полезной длиной 5000 мм на расчетное давление 0,5; 1,0; 1,5 МПа.
Для приготовления труб методом виброгидропрессования используют формы особой конструкции. Форма состоит из наружного кожуха и сердечника. Форму собирают в 2 этапа. Сначала производят сборку наружной формы с помощью болтов с тарированными пружинами, затем ее чистку, смазку и проклейку стыков.
Внутренняя форма представляет собой металлический сердечник с двумя стенками, одна из которых (наружная) имеет перфорацию. На сердечник надевают резиновый чехол.
В подготовленную форму устанавливают спиральный арматурный каркас. На торцах формы укрепляют опорные кольца. Сборку двух частей формы осуществляют на посту комплектации. Затем наверх формы устанавливают центрирующее кольцо. Подготовленная форма подается краном на пост формования. Формование производят с помощью мостовых бетоноукладчиков, оборудованных передвижными бункерами. После виброуплотнения форму подают на пост гидропрессования и тепловой обработки. Давление в гидросистеме повышают до 2-3 МПа при темп-ре воды до 60-70 °С.
Тепловую обработку паром производят под брезентовым колпаком в течение 5-7 ч. Готовые трубы подают на установку для гидроиспытания. Перед тем как отправить трубы на склад готовой продукции их пропитывают жидким натриевым стеклом.
Напорные железобетонные трубы диаметром 1200-2000 мм изготавливают методом центрифугирования по трехстадийной технологии. Напорные железобетонные трубы, изготовленные методом центробежного проката, предназначены для устройства трубопроводов различного коммунального назначения для использования в водоводах канализационных и других систем.
Виброгидропрессование применяют при изготовлении напорных труб.
Способ заключается в том, что после виброформования выполняют гидродопрессовку изделия через специальный сердечник, имеющий резиновую оболочку.
С целью повышения производительности труда и снижения уровня шума вместо навесных вибраторов для укладки смеси рекомендуется применять специальные виброплощадки.
Для производства труб методом виброгидропрессования наиболее приемлема поточно-агрегатная схема производства, которая предусматривает последовательное прохождение каждой трубы и формы через несколько постов, а передача формы от одного поста к другому осуществляется с помощью мостовых кранов. Этим методом изготавливаются высококачественные напорные раструбные трубы с рабочим давлением 10 атм и более с напряжением как продольной, так и спиральной арматуры.
Выполнение годовой программы обеспечивается правильным выбором количества формующих установок.
Производительность одной формующей установки: ______________
где 60 - переводной коэффициент;
Н - количество рабочих часов в сутки;
С - количество рабочих дней в году;
n- доля i-го изделия в общем выпуске; i n
V- объём бетона i-го изделия, . i V 3 м
Количество формующих установок: _________________
где Пгод – заданная годовая программа, м3.
Для изготовления труб и трубчатых изделий широко применяется роликовое формование из особо жестких смесей. Основным органом формовочной машины является роликовая головка, которая устанавливается на подъемную вращающуюся штангу.
При вращении роликовой головки бетонная смесь попадает на распределительный диск, отбрасывается лопатками к стенкам формы и попадает под ролики. За счет силы трения ролики вращаются на своих осях и укатывают попадающую под них бетонную смесь. Излишняя бетонная смесь выдавливается роликами вверх.