Железобетонные трубопроводы

Железобетонные трубопроводы могут быть сборными и моно­литными. Наиболее часто напорные трубопроводы прокладывают из сборных железобетонных труб, которые изготавливают метода­ми виброгидропрессования на рабочее давление 1… 1,5 МПа и цент­рифугирования на рабочее давление до 1 МПа.
Сборные железобетонные трубы подразделяют на три класса: I, II, III. Трубы I класса предназначены для прокладки трубопроводов с расчетным внутренним давлением до 1,5 МПа, II — до 1, III — до 0,5 МПа. На заводах-изготовителях трубы I класса испытывают дав­лением 1,8 МПа, II — 1,3, III — 0,8 МПа. Диаметр сборных железо­бетонных труб 500… 1600 мм, длина 5000 мм.
Соединение железобетонных труб раструбное. Стыки уплотня­ют резиновыми кольцами круглого сечения (рис. 7.2). Упор 3 пре­пятствует выдавливанию уплотнительного резинового кольца 4 и раструбной щели при воздействии на него внутреннего гидравли­ческого давления. Гибкий стык допускает взаимное смещение труб в продольном направлении до 5 мм и прогиб в стыке до 1,5°.
Железобетонные трубы с фланцевой арматурой и фасонными частями соединяют с помощью стальных вставок. Для соединения с фланцевой арматурой предназначены втулка-фланец (ВВФ) и раструб-фланец (ВРФ), а для соединения с чугунными раструбами фасонными частями, стальными фасонными частями и чугунными трубами — втулка-гладкий конец (ВВГ) и раструб-гладкий конец (ВРГ).

Рис. 7.2. Раструбные соединения железобетонных сборных труб:
а — виброгидропрессованных; б— центрифугированных; 1, 2— раструбный и цилиндрический концы труб; 3— упор; 4— уплотнительное кольцо

Рис. 7.3. Способы опирания железобетонных труб на грунт:
о, б— плоское основание с песчаной подушкой и без нее; в, г — спрофилированное фунтовое основание с песчаной подушкой и без нее; д, е — спрофилированное грунтовое основание с уг­лом охвата 90° с песчаной подушкой и без нее; ж,з — бетонный фундамент с углом охвата 120′ с песчаной подушкой и без нее; 1 — засыпка местным грунтом с нормальной и повышенной степе­нью уплотнения; 2— песчаная подушка; 3 — засыпка местным фунтом без уплотнения; 4— ес­тественный фунт

При прокладке сборных железобетонных трубопроводов в зим­нее время траншеи засыпают сразу же после укладки труб талым грунтом на высоту не менее 0,5 м над верхом трубы. Возможны различные виды опирания сборных железобетонных трубопрово­дов на грунт (рис. 7.3). Монолитные железобетонные трубопрово­ды могут быть трех типов: из обычного монолитного железобето­на, с предварительно напряженной арматурой и со стальным сер­дечником.

Рис. 7.4. Рекомендуемые сечения труб из монолитного железобетона
Поперечное сечение монолитных железобетонных трубопрово­дов, как правило, принимают круглым.
Для упрощения опалубки и удобства бетонирования наружную поверхность труб делают с уширением в нижней части трубы (рис. 7.4).
Толщину стенок труб, см, ориентировочно можно определить по формуле

Монолитные железобетонные трубы изготавливают из гидротех­нического бетона класса 15; 20; 22; 25; 30. При наличии агрессивной среды применяют бетоны повышенной плотности на специальных цементах. Водонепроницаемость бетона принимают в зависимости от отношения максимального напора к толщине конструкции (от напорного градиента). При напорном градиенте до 5 марку бетона по водонепроницаемости принимают W-4, при 5…10 —W-6, при 10…12 — W-8 и при напорном градиенте более 12 — W-12. Для мо­нолитных труб используют высокопрочную арматуру периодичес­кого профиля с расчетным пределом прочности не менее 350 МПа. Минимальный процент армирования для кольцевой арматуры 0,4 %, а для продольной распределительной —0,2 % от сечения бе­тона. Защитный слой принимают не менее 3 см.
Трубы армируют сварными каркасами, кольцевую рабочую ар­матуру выполняют одиночной при толщине стенок до 8 см и двой­ной при большей толщине. Внешнюю и внутреннюю кольцевую арматуру рекомендуют монтировать в общий каркас. Рабочую ар­матуру диаметром менее 12 мм делают в виде непрерывной спира­ли.
Диаметры спиральной и кольцевой арматуры определяют из ус­ловия расстояния между стержнями внутренней арматуры не бо­лее чем толщина стенки трубопровода (до 20 см). Расстояние между стержнями внешней арма­туры можно увеличивать на 10…30 % по сравнению с внут­ренней.

Рис. 7.5. Стыки монолитные железобе­тонных труб:
а — глухая железобетонная муфта; 6— гибкий стык с помощью трехкулачковой резиновой шпонки; 1 — цементный раствор; 2 — битум­ные маты; 3 — профилированная резина

Как правило, стенки желе­зобетонных монолитных тру­бопроводов не должны допус­кать образования трещин. В качестве гидроизоляции внут­ренних поверхностей может быть рекомендовано торкре­тирование с дополнительной затиркой и покрытием водо­непроницаемыми шпаклевка­ми на основе эпоксидных смол.
Подготовка под трубы сплошная из монолитного же­лезобетона марки 100 толщи­ной не менее 100 мм или из асфальтобетона толщиной 50 мм. Для снижения напряжений, вызываемых температурно-усадочными деформациями и неравномерностью осадок основания, в железобе­тонных монолитных трубах предусматривают деформационные швы, конструкция которых должна обеспечить свободное переме­щение торцов труб, соединяя секции без нарушения прочности и плотности соединения. Рекомендуемые конструкции деформаци­онных швов показаны на рисунке 7.5. Причем глухую железобетон­ную муфту применяют также и для сборных железобетонных труб большого диаметра.