Производство напорных железобетонных труб методом виброгидропрессования.

Виброгидропрессованные железобетонные трубы являются объемно-напряженными конструкциями. Обжатие бетона кольцевого сечения трубы давлением 2...2,5 МПа осуществляется предварительно-напряженными стержнями Æ 3...6 мм из проволоки Вр-II. Обжатие продольного сечения давлением 12...21 МПа создается за счет напряжения спиральной арматуры Æ 3...8 мм с шагом 14...20 мм.

Форма для изготовления труб состоит из наружной и внутренней частей. Наружную форму собирают из 2-х полуформ, соединяемых с 2-х сторон болтами с пружинными компенсаторами, это допускает некоторую раздвижку формы при прессовании, что обеспечивает необходимое удлинение спиральной арматуры. Внутренняя форма представляет собой неразборный металлический сердечник, имеющий две стенки: нижнюю сплошную и верхнюю перфорированную. На сердечник надевается плотно прилегающий резиновый чехол.

При гидропрессовании кольцевая полость сердечника под большим давлением заполняется водой, которая проходит через отверстия перфорированной стенки и растягивает резиновый чехол, прессуя бетонную смесь в форме.

Основными преимуществами изготовления напорных труб способом виброгидропрессования является: формования трубы и напряжение спиральной арматуры в одном технологическом цикле, обжатие спиральной и продольной арматурой всей толщины стенки трубы, повышение прочности и водонепроницаемости бетона при твердении его под давлением.

Длина напорных труб - 5 м, Æ- 500, 700, 900, 1000, 1200 и 1600 мм, толщина стенок - от 55 до 85 мм. Бетон марки М500, О.К. бетонной смеси - 2-3 см, Ц - 550 кг/м³ . Тепловая обработка трубы при t=75...80°С производится под брезентовым колпаком двойным обогревом (t=5...7 ч). Каждая труба подвергается гидравлическому испытанию на внутреннее давление до 1,5...2 МПа в течении 10 мин.

Технологическая схема производства напорных труб способом виброгидропрессования включает следующие операции:

I. Заготовка арматуры:

а) навивка спирального арматурного каркаса;

б) резка продольных стержней и высадка головок.

II. Подготовка наружной формы:

а) очистка и смазка полуформ;

б) сборка и проклейка швов;

в) установка спирального каркаса и арматуры;

г) укладка продольной арматуры;

д) натяжение стержневой продольной арматуры.

III. Подготовка внутренней формы:

а) очистка и осмотр резиновых чехлов;

б) смазка чехлов мыльной эмульсией.

IV. Сборка формы:

а) надвигание наружной формы на сердечник;

б) центрирование наружной формы.

V. Формование трубы:

а) установка формы на пост формования, установка загрузочного конуса;

б) укладка бетонной смеси в форму с уплотнением наружными вибраторами;

в) снятие формы с поста формования.

VI. Гидропрессование и тепловая обработка:

а) подсоединение к гидравлической сети и прессование давлением;

б) надевание брезентовых колпаков и двухсторонняя тепловая обработка.

VII. Удаление внутренней формы:

а) установка на пост и подсоединение к вакуум-системе;

б) снятие отформованной трубы с сердечника.

VIII. Распалубка трубы:

а) удаление фиксирующих скоб, передача напряжения на бетон;

б) отворачивание болтов и снятие верхней полуформы;

в) выемка трубы из нижней полуформы.

IX. Отделка трубы:

а) обрезка концов стержневой арматуры и заделка отверстий;

б) шлифование трубы.

X. Испытание труб:

а) выдерживание;

б) испытание трубы;

в) выдерживание трубы в зимнее время.

8.3. Производство напорных железобетонных труб со стальным сердечником.

Выпускают железобетонные трубы со стальным сердечником Æ 250...700 мм длиной до 10 м, которые рассчитаны на давление 1,5 МПа и предназначены для подземных трубопроводов, транспортирующих жидкости, химический состав которых не агрессивен по отношению к бетону и уплотняющим резиновым кольцам стыковых соединений.

Труба представляет собой сварной цилиндр, изготовляемый из рулонной стали толщиной 1,5...2 мм, на который с внутренней стороны способом центрифугирования наносится слой мелкозернистого бетона толщиной до 18 мм, а с наружной стороны, после навивки предварительно-напряженной проволоки 5...8 мм, наносится торкретированием слой мелкозернистого бетона толщиной 23 мм.

Изготовление сердечника включает следующие процессы: изготовление стального спирально-шовного цилиндра мерной длины и калиброванных концевых элементов (раструба и втулки) с приваркой их к цилиндру, обезжиривание стального цилиндра (2%-ный раствор Na₂CO₃), проверку качества сварных швов цилиндра.

Внутренний защитный слой формуют на установке, состоящей из ременной центрифуги и двух лотковых питателей. Особенностью центробежного формования внутреннего слоя при изготовлении труб со стальным сердечником является применение цементно-песчаной смеси и уплотнение ее в сравнительно тонком слое. Качество защитного слоя зависит от состава смеси, качества исходных материалов, режимов распределения и уплотнения бетонной смеси.

Навивку спиральной предварительно-напряженной арматуры на железобетонный цилиндр осуществляют на арматурно-навивочном станке с соблюдением проектного шага спирали и напряжения проволоки при усилиях до 120 МПа.

После навивки спиральной предварительно-напряженной арматуры производят формование наружного слоя бетона. Для этого цементно-песчаная смесь наносится на стальной сердечник трубы с помощью специального механического метателя.

Тепловая обработка : 1,5...2 - предварительная выдержка, скорость подъема температуры 10...15°С, изотермический прогрев при 70...75°С в пределах 12...14 ч.

Трубы со стальным сердечником характеризуются более низким расходом металла - в 2-3 раза, большей долговечностью, меньшими показателями себестоимости изготовления.

8.4. Производство безнапорных труб и колец способом радиального прессования.

Безнапорные бетонные и железобетонные трубы и кольца широко применяют для трубопроводов ливневой, хозяйственно-бытовой и промышленной канализации, дренажных, ирригационных и других сетей водопроводов. Одним из наиболее прогрессивных способов производства безнапорных труб и колец является способ радиального прессования.

Технологический процесс состоит из следующих операций: сборки формы с поддоном, формования трубы, немедленной распалубки, тепловой обработки, кантования труб в горизонтальное положение и складирования для выдерживания, вывоза изделий на склад готовой продукции.

Трубы изготовляют в разъемных формах, состоящих из двух шарнирно-соединенных между собой частей, стягиваемых замками. Форму с поддоном собирают мостовым краном на тележке, расположенной в конце линии возврата. Собранная форма автоматическим захватом переносится к станку и устанавливается над окном поворотного стола. Затем включаются приводы вращения роликовой головки и питателя, и роликовая головка начинает вращаться; вы форму подается бетонная смесь, которая отбрасывается лопатками роликовой головки и заполняет раструбную часть формы. После этого начинается формование цилиндрической части трубы, для чего включают механизм подъема роликовой головки.

Форму освобождают от изделия, снимают с платформы краном и переносят на тележку, установленную перед тоннельной камерой. На одну тележку устанавливают от 12 до 20 труб (в зависимости от их диаметра).

Тепловая обработка труб - в тоннельной камере непрерывного действия по режиму: выдержка в камере - 1 ч, подъем температуры - 3 ч, изотермическое выдерживание - 3 ч, охлаждение - 2 ч.

Готовые изделия снимают с тележек самоходным кантователем, причем поддоны труб остаются на тележке и транспортируются на ней к посту сборки форм. Кантователь переводит в горизонтальное положение одновременно все трубы, стоящие в одном ряду. Мостовым краном трубы (одновременно по две) автоматическим захватом транспортируются на площадку выдерживания, а затем тележкой вывозятся на склад готовой продукции. Свободная тележка манипулятором передается на линию возврата, а затем на пост распалубки форм.

Железобетонные кольца обычно изготовляются в одно- или многоместных формах с уплотнением на виброплощадках.