Трубопроводы

Материалы, которые используются для изготовления труб, должны удовлетворять строительным, технологическим и экономическим требова­ниям. Строительные требования заключаются в обеспечении прочности и долговечности конструкций и возможности индустриализации строитель­ства; технологические — в обеспечении водонепроницаемости и максималь­ной пропускной способности труб, а также исключении их истирания и коррозии; экономические — в обеспечении минимальной стоимости мате­риалов и расходовании минимального количества дефицитных материалов. В конкретных условиях проектирования могут предъявляться и другие тре­бования.

Изложенным требованиям удовлетворяют керамические, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, чугунные и пластмассовые трубы.

Трубы керамические канализационные для устройства безнапор­ных сетей выпускаю по ГОСТ 286-82 диаметром 150-300 мм (рис. 1). Они изготовляются из пластичных спекающихся тугоплавких огнеупорных глин с добавлением шамота (обожженной глины в порошко­образном состоянии) путем обжигания при температуре 1250-1350°С. По­крытие их глазурью обеспечивает водонепроницаемость и гладкость (уменьшение шероховатости труб).

Рис.1. Керамическая труба: а — общий вид; б — стык с асфальтовым замком; в — стык с асбестоцементным замком; 1 — гладкий конец; 2 — раструб; 3 — асфальтовая мастика; 4 — смоляная прядь; 5 – асбестоцемент

Соединение керамических труб выполняется введением гладкого конца одной трубы в раструб другой с последующей заделкой стыка, со­стоящее из герметизирующей части (смоляной пряди) и замка (асфальтовая мастика, асбестоцементный иди цементный раствор).

Железобетонные безнапорные грубы изготовляются по ГОСТ 6482-88 диаметром 400 — 3500 мм. Они подразделяются на раструбные и фальцевые (рис. 2) и могут быть круглые и круглые с плоской подошвой В зависимости от прочности трубы бывают двух групп:

1) нормальной прочности;

2) повышенной прочности.

Герметизация стыков осуществляется смоляной прядью, специальными полисульфидными герметиками 51-УТ-37А и КБ-1 (ГС-1) или резиновыми кольцами. Замок стыка выполняется из асбестоцементного или цементного раствора или асфальтовой мастики.

Рис. 2. Стыки бетонных и железобетонных труб:

а и б — раструбные; в — фальцевые; 1 — гладкий конец трубы; 2 — асбестоцемент; 3 — смоляная прядь; 4 — раструб; 5 — цементный раствор; 6 — резиновые кольца; 7 — цементный раствор или асфальтовая мастика; 8 — затирка цементным раствором

Асбестоцементные трубы (безнапорные) изготовляются по ГОСТ 1839-80 диаметром 100-400 мм. Соединение их осуществляется с помощью муфт.

Чугунные напорные (ГОСТ 9583-75*) и безнапорные (ГОСТ 6942.3-80) трубы с раструбным соединением диаметром 50-400 мм достаточно широко используют для прокладки канализационных сетей. Также находят применение трубы стальные электросварные с внутренним цементно-песчаным покрытием по ТУ 14-154-23-90 и внешним противокор­розийным покрытием из полиэтилена «Антикорекс» по ТУ 400-24-559-88.

Пластмассовые трубы. Для производства пластмассовых труб наи­более широко используют следующие термопластики: поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП). Трубы из поливинилхлори да относительно более дешевые по сравнению с трубами из полиэтилена и полипропилена. Все указанные грубы используют для транспортировки сточных вод с температурой до +45°С. Пластмассовые трубы выпускаются напорные и безнапорные, гладкие и гофрированные. Соединения пластмассовых труб осуществляются посредством муфт или раструбов с уплотни тельными резиновыми кольцами (рис.3). Для напорных и самотечных трубопроводов большого диаметра применяют стекловолокнистый полистирол на основе термореактивных пластиков, лучше воспринимающих механические нагрузки.

Стальные трубы напорные бесшовные (ГОСТ 8732-78) наружным диаметром 152-465 мм, электросварные (ГОСТ 10706-76) наружным диаметром 530-1220 мм.

Рис. 3 Соединения пластмассовых труб

Трубопроводы больших диаметров (круглые, некруглые), которые часто называют коллекторами, выполняются из сборного железобетона. Конструкция их в основном зависит от способа производства работ, глуби­ны заложения трубопровода, геологических и гидрогеологических условий строительства. На рис. 4 представлены варианты коллекторов, сооружае­мых при закрытом (щитовом) способе.

Рис. 4. Коллекторы, исполняемые при закрытом способе строительства:

а — круглой формы; б — полукруглой формы с облицовкой кирпичом; 1 — керамические

или бетонные блоки; 2 — железобетонная рубашка; 3 — цементный раствор, нагнетаемый и блоки; 4 — штукатурка с железнением поверхности; 5 — бетон

О степени распространенности различных видов труб можно судить поданным г. Москвы, приведенным в табл. 1. Свыше 62% трубопроводов города имеют диаметр 150-250 мм, и поэтому в канализационных сетях в основном используют керамические, асбестоцементные и чугунные трубы. В последние годы стали шире использоваться пластмассовые трубы, особенно при реконструкции сетей.

Обеспечение целостности и устойчивости трубопроводов требует устройства под трубами оснований. Конструкция основания зависит от не­сущей способности грунта и его свойств, заложения и диаметра трубопро­вода и других факторов.

Таблица 1

Протяженности канализационной сети г. Москвы на 2001 г.

Материал труб канализационных сетей	% от общей протяженности	км
Керамические	38,4	2504,8
Асбестоцементные	21,2	1380.8
Чугунные	18,1	1182,1
Железобетонные	15,9	1040,5
Пластмассовые	3,8	247,5
Стальные	1,5	96,8
Кирпичные	1,1	72,4

Трубопроводы в песчаных и глинистых грунтах с нормальным со­противлением, равным или большим 0,15 МПа, могут укладываться на ес­тественное основание. Однако под трубопроводы диаметром 350-600 мм основание следует профилировать по форме трубы с углом охвата 90° (рис. 5, а). При глубине засыпки (до верха трубы) 3,5 м и более — для трубо­проводов диаметром 350 мм и 1,5 м и более — для трубопроводов диаметром 600 мм, засыпку на глубину 0,2 м над верхом трубы рекомендуется выпол­нять песчаным грунтом с уплотнением. В глинистых грунтах укладка труб должна производиться на песчаную подушку.

Если грунт основания имеет нормальное сопротивление 0,1 — 0,15 МПа, то керамические и асбестоцементные трубопроводы следует укладывать на монолитное бетонное основание, спрофилированное по форме трубы с углом охвата 90° (рис. 5, б). Под железобетонные трубо­проводы также требуется устройство оснований с учетом несущей способ­ности грунтов и других факторов.

Основания специальных конструкций выполняются на слабых (торф, свалочные и илистые), водонасыщенных и скальных грунтах.

Защита бетонных и железобетонных труб, коллекторов и сооруже­ний может осуществляться одним из следующих способов: применением специальных цементов, не подвергающихся коррозии, увеличением плотности и водонепроницаемости стенок груб и конструкций, покрытием бе­тонных поверхностей гидроизоляцией.

Для изготовления бетонов рекомендуется применять пуццолановый, сульфатостойкий и другие цементы с гидравлическими добавками. Плотность бетонных стенок труб достигается за счет применения же­стких бетонных смесей (с малым водоцементным отношением) и тщательного их уплотнения (трамбования, вибрирования, вакуумирования и центрифугирования).

Гидроизоляция труб и сооруже­ний выполняется со стороны действия воды или газа. Гидроизоляция бетонных поверхностей подразделяется на жесткую (цементная штукатурка с железнением, торкрет-штукатурка, облицовка керами­ческими или пластмассовыми плитами и др.) и битумную. Битумная изоляция под­разделяется на обмазочную, пластичную и оклеечную. Пластичная гидроизоляция выполняется из мастик, в состав которых входит 40% битума и 60% заполнителей (молотый мел, мелкий песок и др.). Оклеечная гидроизоляция выполняется из рулонных материалов (рубероид, пергамин и др.), наклеиваемых с помощью битумов и мастик на изолируемые поверхности.

Рис. 5. Основания под трубы:

а — естественное профилирование; б — монолитное бетонное; 1 — труба; 2 — песчаный грунт; 3 – бетонный стул

Ю.В. Воронов, С.В. Яковлев

«Водоотведение и очистка сточных вод», -АСВ, 2006