25. 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 увеличения 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. Виброгидропрессование применяют при изготовлении напорных труб. Способ заключается в том, что после виброформования выполняют гидродопрессовку изделия через специальный сердечник, имеющий резиновую оболочку. Сердечник помещается внутрь формы до начала формования (форма с арматурой устанавливается на сердечник). Бетон подается в форму бетоноукладчиком и предварительно уплотняется наружным вибрированием навесными вибраторами. После заполнения формы бетонной смесью в сердечник подают воду и поднимают ее давление до 3...3,5 МПа в течение 30 мин. При этом резиновая оболочка сердечника давит на уплотненную вибрацией бетонную смесь и доуплотняет ее.

Виброплощадка для уплотнения бетонной смеси при формовке труб (рис.38) состоит из виброрамы, опирающейся через упругие опоры на раму, которая закреплена к фундаменту анкерными болтами. На виброраме сверху и сбоку жестко закреплена опорная тумба, в верхней части которой смонтирован вибровозбудитель, приводимый в действие через клиноременную передачу от электровигателя. Электродвигатель закреплен на стойке, установленной на отдельном фундаменте, что обеспечивает надежную и долговечную работу электродвигателя, не подвергающегося воздействию вибрации. Четыре тяги служат для закрепления и прижатия формы к виброраме.

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.

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.

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. Роликовая головка состоит из корпуса с заглаживающим цилиндром, свободно вращающихся цилиндрических роликов, закрепленных на осях в корпусе, распределительного фигурного диска и отбрасывающих лопаток на верхних крышках роликов.

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.

Процесс формования совершается непрерывно со скоростью 0,6-1,5 м/мин. Частота вращения 5-, 6-роликовой головки составляет 40-80 об/мин. Таким образом, каждый элементарный объем столба бетонной смеси в радиальном направлении подвергается пульсирующему сжатию с частотой 200-480 в минуту, что способствует удалению воздуха с коэффициентом уплотнения не менее 0,98.