Изготовление элементов круглых и прямоугольных железобетонных труб

Изготовление элементов круглых и прямоугольных железобетонных труб. Способы строительства сборных и монолитных железобетонных труб. Конструкции и методы возведения металлических гофрированных труб

Водопропускные трубы являются искусственными сооружениями, которые предназначаются для пропуска под дорожными насыпями небольших водостоков, действующих постоянно либо периодически. В некоторых ситуациях использование труб происходит в качестве скотопрогона, тоннельного путепровода и т.д.

Классификация труб

Рис 1.Схема водопропускной трубы.

Трубы под насыпями можно классифицировать по следующим признакам:

по характеру протекания воды;

по форме поперечного сечения трубы;

по конструкции входной части трубы;

по материалу труб.

По характеру протекания воды различают трубы напорные, безнапорные и

полунапорные.

в напорных трубах вода заполняет все сечение трубы.

в трубах безнапорных поток на всем протяжении трубы имеет

свободную поверхность.

в полунапорных трубах входное сечение трубы затоплено, а на

остальном протяжении поток имеет свободную поверхность.

По форме поперечного сечения трубы бывают круглые, овальные, трапецеидальные,

прямоугольные, треугольные.

По конструкции входной части различают трубы:

с портальным оголовком;

с раструбным оголовком;

с воротниковым оголовком;

при воротниковом оголовке трубы срезаныв плоскости откоса насыпи, а потому их иногда называют трубами со скошеннымиоголовками;

По материалу трубы бывают железобетонные, металлические, деревянные,

бетонные, каменные и др.

Из различных вариантов конструкций оголовков (рис. 2): портальные; раструбные с коническими звеньями или без них; воротниковые и др., наиболее часто применяют раструбные, как обеспечивающие наилучшие условия пропуска, водотока.

Рис. 2. Оголовки труб:

а - портальный; б - раструбный с коническим звеном на входе; в - воротниковый

По сравнению с портальными, где отсутствуют откосные крылья, в раструбных оголовках практически исключено попадание грунта насыпи в трубу. Исходя из условий обеспечения надежного опирания на грунт и противодействия сдвигу портальные стенки, откосные крылья и крайние звенья оголовков должны опираться на фундаменты, тип и глубина заложения которых зависят от нагрузки и вида основания: при пучинистых грунтах - на 0,25 м больше расчетной глубины промерзания, при непучинистых грунтах - не менее 1,25 м. В скальных грунтах глубину заложения фундаментов оголовков можно уменьшить, предусматривая конструктивные специальные мероприятия, которые обеспечат устойчивость оголовков и откосов насыпи.

По условиям унификации в типовых проектах труб рекомендуется применять входные и выходные оголовки круглых железобетонных труб одинаковыми, с коническими звеньями.

Строительный подъемтруб при высоте насыпи свыше 12 м следует назначать в соответствии с расчетом ожидаемых осадок от веса грунта насыпи. При расчете осадок труб допускается использовать методику, применяемую при расчете осадок фундаментов. Трубы под насыпями высотой 12 м и менее следует укладывать со строительным подъемом (по лотку), равным: 1/80h — при фундаментах на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания;

1/50h — при фундаментах на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах основания; 1/40h — при грунтовых подушках из песчано-гравийной или песчано-щебеночной смеси; здесь h — высота насыпи. Отметки лотка входного оголовка (или входного звена) трубы следует назначать так, чтобы они были выше отметок среднего звена трубы как до проявления осадок основания, так и после прекращения этих осадок.

Изготовление элементов круглых и прямоугольных железобетонных труб

По форме поперечного сечения железобетонные звенья труб подразделяются на круглые (ЗК), круглые с плоским основанием (ЗКП) и прямоугольные (ЗП). Круглые звенья (цилиндрические и конические) предназначены для дорожно-климатических районов с расчет ной температурой воздуха - 40°С и выше, прямоугольные звенья - для любых районов. Основные размеры звеньев должны быть в мм:

внутренний диаметр цилиндрических и меньший диаметр конических звеньев (в свету) - 500, 750, 1000, 1250, 1500, 2000;

ширина отверстия прямоугольных звеньев (в свету) - 1000, 1250, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000;

длина звеньев:

круглых труб - 1000, 1500, 2000;

прямоугольных труб - 750, 1000.

Толщина стенок от 80 до 160 мм.

Самые известные технологии производства железобетонных труб – это центрифугирование и вибропрессование.

Центрифугирование– этот процесс распределяет и уплотняет бетонную смесь за счет динамических и центробежных сил. Процесс центрифугирования осуществляется в горизонтальной форме, иногда применяется вертикальная форма. Изготовление трубы начинается с подготовки формы. Ее очищают, смазывают и собирают. Внутрь формы вставляются каркасы из арматуры и следом надевают днище. Затем готовую форму устанавливают на центрифугу, которая начинает вращение. В это время при помощи ложечного бетоноукладчика или ленточного питателя подают бетонную смесь. Она ложится ровным слоем на всю поверхность внутреннего слоя. После укладки бетона, форма с изделием устанавливается в вертикальном положении раструбом вниз на пост пропаривания. После приобретения проектной прочности бетона в 70 %, форму разбирают, извлекают готовую трубу и отправляют на склад.

Вибропрессование– это процесс уплотнения полусухой бетонной смеси в пресс-форме под воздействием вибрации сбоку или снизу при единовременном давлении сверху. Вибропрессование подразумевает использование прессов различной конструкции, назначения и мощности. Затем форму подают на пост тепловой обработки, где ее накрывают чехлом для задержки тепла. В течение восьми часов схватывается бетон, после чего чехол снимают, обрезаются концы арматуры, и шлифуется раструб. Эта технология достаточно высокопроизводительна, предусматривает большую степень автоматизации, при этом можно использовать жесткую смесь бетона, что придает высокую прочность и морозостойкость железобетонному изделию.

При недостаточной несущей способности грунтов трубы диаметром 1 м и более укладываю на специальные фундаменты (рис. 4)

Рис. 4. Фундаментные трубы:

а - с лекальным фундаментным блоком; б - с лекальным блоком и фундаментной плитой: в - с монолитным бетонным фундаментом; 1 - лекальный блок; 2 - монолитная или сборная плита; 3 - монолитный бетонный фундамент: 4 - щебеночная (гравийная) подготовка; 5 - обмазочная гидроизоляция

Сборные или монолитные фундаменты выполняют секциями длиной 1,5-3 м, иногда до 5-6 м. Арматурный каркас круглых труб выполняют из двух рядов рабо­чей арматуры, распределительной арматуры и хомутов. Лекальные блоки армируют конструктивно (рис. 5).

Рис. 5. Армирование круглых труб:

а - армирование звена; б - армирование лекального блока; в - лекальный блок конусного звена; 1 - наружная рабочая арматура; 2 - внутренняя рабочая арматура; 3 - распределительная арматура; 4 - хомуты

На рис. 6 приведена более технологичная в производстве работ, но более трудоемкая в изготовлении, конструкция трубы с плоским основанием.

По сравнению с круглыми звеньями трубы с плоским основанием имеют следующие преимущества: при фиксированном положении трубы выполнение армирования более экономично; достигается высокое качество уплотнения грунта около трубы; отсутствие лекальных блоков; удобство при Производстве гидроизоляционных работ.

Рис. 6. Армирование круглой трубы с плоским основанием:

1 - наружная рабочая арматура; 2-внутренняя рабочая арматура; 3 - распределительная арматура основания; 4 - хомуты; 5 - распределительная арматура тела трубы.