Железобетонная напорная труба большого диаметра и способ ее изготовления

 

1. Железобетонная напорная труба большого диаметра, содержащая сердечник со стальным цилиндром, один конец которого снабжен раструбным, а другой - втулочным калиброванными элементами, надцилиндровым и подцилиндровым слоями бетона, спиральную арматуру и защищаю-, щее.ее антикоррозионное покрытие, отличающаяся тем, что, с целью исключения трещин в бетоне подцилиндрового слоя сердечника втулочной части трубы, он выполнен из фибробетона на длине 0,03-0,05 от длины трубы. а;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(59 F16 L908

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3649940/29-08 (22) 29.06.83 (46) .23.01.85. Бюл. № 3 (72) А. Л. Ционский, А. К. Минибаев, В. А. Хрипунов, .А. Г. Шевеленко и В. И. Слисков (71) Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (53) 621.643(088.8) (56) 1. Попов А. Н. Бетонные и железобетонные трубы. М., Стройиздат, 1973, с. 169172.

2. «Бетон и железобетон», 1983, № 3, с. 19-21.,.SU 1135957 А (54) ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ НАПОРНАЯ

ТРУБА БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. (57) 1. Железобетонная напорная труба большого диаметра, содержащая сердечник со стальным цилиндром, один конец которого снабжен раструбным, а другой — втулочным калиброванными элементами, надцилиндровым и подцилиндровым слоями бетона, спиральную арматуру и защищающее. ее антикоррозионное покрытие, отличающаяся тем, что, с целью исключения трещин в бетоне подцилиндрового слоя сердечника втулочной части трубы, он выполнен из фибробетона на длине 0,03-0,05 от длины трубы.

1135957

2. Способ изготовления железобетонной напорной трубы большого диаметра, включающий установку на поддон стального цилиндра в зазор между наружной и внутренней формами, формование сердечника полечастотной вибрацией, его тепловую обработку и распалубку, обвивку сердечника предварительно напряженной арматурой и защиту ее антикоррозионным покрытием, тепловую обработку трубы и, ее испытание, отличающийся тем, что, с целью исключения

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкции железобетонных напорных труб большого диаметра и способу их изготовления.

Известна конструкция железобетонной напорной трубы и способ изготовления ее по трехступенчатой технологии, включающие формование железобетонного сердечника, его тепловую обработку, обвивку преднапряженной спиральной арматурой, защиту 10 ее цементно-песчаным раствором и тепловую обработку трубы в целом (1).

Недостатком данной конструкции способа является негарантированная водонепроницаемость стенок труб.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является конструкция и способ изготовления железобетонных напорных труб со стальным цилиндрои в вертикальных виброформах (2).

Труба представляет собой многослойную оболочку, состоящую из стального цилиндра, подцилиндрового и надцилиндрового защитного слоев, спиральной арматуры и загцищающего ее слоя.

Основными операциями по изготовлению труб являются: изготовление стального тонкостенного цилиндра (толщина металла 23 мм), оснащенного концевыми раструбным и втулочным элементами, установка цилиндра в,форму; виброформование сердечника, его тепловая обработка и распалубка; обвивка сердечника преднапряженной стальной арматурой и защита ее цементно-песчаным раствором от коррозии; тепловая обработка трубы в целом и ее испытание.

Недостатком известного способа производства труб является образование у части изделий кольцевых трещин в подцилиндровом слое бетона в зоне втулочной части трубы во время обвивки ее напряженной спи. „ ральной арматурой или тепловой обработки после нанесения защитного слоя. трещин в бетоне подцилиндрового слоя сердечника втулочной части трубы, в процессе полечастотной вибрации вначале укладывают бетонную смесь в подцилиндровый слой на высоту 0,95-0,97 длины трубы, а затем на оставшуюся высоту подают пластифицированную фибробетонную смесь с осадкой конуса 4-8 см, которую дополнительно уплотняют, с частотой 1500—

3000 кол/мин, а затем формуют надцилиндровый слой.

Целью изобретения является исключение трещин в бетоне подцилиндрового слоя сердечника втулочной части трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в железобетонной напорной трубе большого диаметра, включающей сердечник со стальным цилиндром, один конец которого снабжен раструбным, а другой — втулочным калиброванными элементами, надцилиндровым и подцилиндровым слоями бетона, спиральную арматуру и защищающее ее антикоррозионное покрытие, подцилиндровый слой сердечника втулочной части трубы выполнен из фибробетона на длине 0,03-0,05 от длины трубы.

Согласно способу изготовления трубы, включающему установку на поддон стального цилиндра между наружной и внутренней формами, формование сердечника полечастотной вибрацией, его тепловую обработку и распалубку, обвивку сердечника предварительно напряженной арматурой и защиту ее антикоррозионным покрытием, тепловую обработку трубы и ее испытание, в процессе полечастотной вибрации вначале укладывают бетонную смесь в подцилиндровый слой на высоту 0,95-0,97 длины трубы, а затем на оставшуюся высоту подают пластифицированную фибробетонную смесь с осадкой конуса 4-8 см, которую дополнительно уплотняют, например, игольчатыми вибровозбудителями с частотой 1500—

3000 кол/ми н, а затем формуют н адцили ндровый слой.

На чертеже показана железобетонная напорная труба большего диаметра.

Труба состоит из сердечника 1, внутри которого размещен стальной цилиндр 2.

Один конец цилиндра заканчивается присоединенным к нему раструбным концевым элементом 3, а другой —. втулочным 4. Эти стальные калиброванные элементы образуют основу втулочной и раструбной частей трубы. Цилиндр для придания сердечнику жесткости, прочности и коррозионной стой1135957 кости снабжен надцилиндровым 5 и подцилиндровым 6 слоями бетона. Причем подцилиндровый слой бетона защищает полностью от коррозии внутреннюю поверх-. ность стального втулочного концевого элемента, а надцилиндровый слой бетона выполняет такую же функцию, но для наружной поверхности раструбного концевого элемента. Подцилиндровый слой на длине 0,950,97 длины трубы выполнен из тяжелого бетона, а оставшаяся часть трубы, т.е. втулочная, изготовлена из фибробетона 7. В качестве фибры могут быть использованы стальные, стеклянные нити, металлические стружки, крошки корда и др. волокна. Поверх сердечника трубы навита с напряжением спиральная арматура 8, создающая его обжатие. Арматура защищена антикоррозионным покрытием 9, например песчаным бетоном.

Изготовление напорной трубы большого диаметра (2,7 м в вертикальной виброформе).

Изготовление трубы начинается с образования на специальном станке спиральношовного цилиндра из стального листа толщиной 2,5 мм и оснащение его с помощью сварки концевыми раструбным и втулочным калиброванными элементами; испытание стального цилиндра внутренним гидравлическим давлением и устранение иногда проявляющихся течей. Стальной цилиндр устанавливают на поддон и транспортируют на пост формирования труб. Далее цилиндр на поддоне размещают в зазоре между наружной и внутренней формой. Затем верхнюю часть внутренней формы снабжают виброконусом, включают пневмовибраторы на наружной форме и подают бетонную смесь на виброконус. Состав бетонной смеси 1:2,1:

2,4:0,2= Ц:П:Ш.В (по массе) при расходе цемента 400 кг/м .

Изготовление сердечника начинают с формования подарматурного слоя сердечника трубы. Эту операцию осуществляют в два приема и послойно по высоте. Вначале в процессе полечастотной вибрации (500010000 кол/мин), создаваемой пневмовибраторами, формуют подцилиндровый слой сердечника трубы на высоту 0,97 от ее длины,. а затем на оставшуюся высоту подают пластифицированную добавкой С-3 в количестве

0,3 мас. /p цемента фибросталебетонную смесь с осадкой конуса 4 см. Длина волокна фибры 15-20 мм, толщина 1 мм, расход фибры 1,5 мас. /p цемента. Фибробетонную смесь дополнительно уплотняют игольчатым вибровозбудителями с частотой 3000 кол/мин.

Затем формуют надцилиндровый слой. Далее снимают виброконус, отключают пневмовибраторы и после двух часовой выдержки подают пар в полости наружной формы.

Тепловую обработку сердечника производят при 85 С по режиму 3+ 12+ 3 (подъем+ изотермическая выдержка+охлаждение). Затем сердечник распалубливают, устанавливают на станок и с напряжением 0,60 от предела прочности проволоки класса В П, ф5 мм с шагом 7 мм навивают спиральную арматуру, На специальном станке спиральную арматуру защищают песчаным бетоном, наносимым методом механического набрызга; состав бетона 1:2,5:0,33= Ц:П:В (по массе), расход цемента 700 кг/м . Трубу уста10 навливают в пропарочную камеру, где осуществляют ее теплообработку при 60 С, предварительно выдержав ее в течение 2-3 ч.

Режим тепловой обработки: 3+ (8-10) +

3 ч (подъем температуры, изотермическая

15 выдержка, остывание).

Выполнение железобетонной напорной трубы (диаметр 7 м) .

Изготовление трубы диаметром 7 м начинают с образования на специальном сварочном станке спирально-шовного цилиндра из стального листа толщиной 3 мм и оснащения его с помощью сварки концевыми втулочным и раструбным стыковым элементами, выполненными из стального спецпрофиля. Стальной цилиндр размещают в вертикально установленной форме, состоящей из внутреннего разъемного сердечника и наружных разъемных обечаек. В зазор между сердечником и цилиндром с помощью вибрационных импульсов укладывают бетонную смесь состава 1:2:2,3; 0,40= Ц:П-Щ:В (по массе) при расходе цемента 450 кг/м . Эту операциюосуществляют в два приема и послойно по высоте. В процессе поличастотной вибрации (6000-1200 кол/мин), создаваемой пневмовибраторами, формуют подцили ндровый слой сердечника трубы на высоту 0,95 от длины трубы. Затем заформовывают трубы фибросталебетонной смесью. Смесь имеет подвижность, характеризуемую осадкой конуса 8 см. Пластификацию бетонной смеси осуществляют добавкой С-3 в количестве 0,5 мас.о/p цемента. Фибробетонную смесь дополнительно уплотняют игольчатыми вибровозбудителями с частотой 1500 кол/ мин. Далее формуют надцилиндровый слой.

Затем после двухчасовой выдержки подают пар во внутреннюю полость сердечника и в паровую рубашку наружных обечаек. Тепловую обработку сердечника, осуществляют по следующему режиму: подъем температуры 85 С-3 ч: изотермический прогрев в течение 12 ч; остывание 3 ч. Затем сердечник распалубливают и в вертикальном положении на него навивают высокопрочную проволоку (ГОСТ 7348-82) с расчетным шагом и усилием. Обычно арматуру напрягают до 0,6-0,65 от предела ее прочности.

Шаг между витками проволоки зависит от колеса трубы (ГОСТ 22000-76), диаметра проволоки и изделия. Например, проволоку диаметром 8 мм на трубу диаметром 7 м

1135957

Составитель А Слесарев

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 10223/27 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьего класса прочности следует навивать с шагом 12 мм.

Далее -проволоку защищают слоем песчаного бетона марки 300. Толщина слоя

25 мм. Состав бетона: 1:2,5:0,33 = Ц: П: В (по массе), расход цемента 750 кг/м . 3атем трубу устанавливают в камеру, где осуществляют ее тепловую обработку после трехчасовой выдержки по режиму: подьем температуры до 60 С за 3 ч, изотермический прогрев 12 ч; остывание 3 ч.

Положительный эффект от внедрения изобретения заключается в устранении в подцилиндровом слое втулочной части сердечника трубы трещин: трещины исключаются за счет повышения осевой и изгибной прочности однородного фибробетона в зоне втулочной части сердечника трубы.