Соединения труб

Водонепроницаемость и долговечность канализационной сети до­стигаются тщательной заделкой стыковых соединений при укладке труб.

Стыковые соединения труб должны быть водонепроницаемыми, до­статочно надежными, прочными и стойкими против химического воздей­ствия сточных и грунтовых вод, по возможности эластичными. По эла­стичности стыковые соединения труб делят на два вида: гибкие и же­сткие.

Гибкие стыки допускают взаимное смещение звеньев труб в про­дольном направлении до 3—5 мм и взаимный поворот труб в стыке на некоторый угол при сохранении водонепроницаемости. Гибкие стыки применяют на асбестоцементных напорных трубах с резиновыми уплотнительными кольцами и резиновым замком, а на железобетонных напор­ных «трубах с надвижными металлическими фланцами.

Жесткие стыки не рассчитаны на продольные и взаимные перемеще­ния труб; они значительно проще и дешевле гибких, а потому кашли широкое применение в самотечных канализационных сетях при соеди­нении раструбных труб на раструбах и труб с гладкими концами на муфтах.

Жесткие стыки состоят из уплотняющего материала и замка. При соединениях на раструбах конец одной трубы вставляют в раструб другой. Свободный кольцевой зазор между ними на 1/3—1/2 глубины раструба плотно забивают пеньковой прядью или каким-либо другим уплотняющим материалом, а остальную часть заполняют материалом, образующим замок, удерживающий уплотняющий материал в раструбе. При соединении на муфтах гладкие концы двух труб вставляют в одну муфту, и зазоры между ней и трубой заделывают с двух сторон так же, как и раструбные.

В качестве замка применяют асфальтовую мастику, асбестоцемент, цемент, откуда и стыки получают название асфальтовый, асбестоцементный, цементный. Абсолютно жесткими являются цементный и асбестоцементный стыки. Асфальтовый стык обладает некоторой эла­стичностью и допускает небольшие перемещения (при осадке) без повреждения труб.

Асфальтовый стык является наиболее распространенным. Раструб стыка заливают расплавленной асфальтовой мастикой, состоящей из 3 ч. естественного асфальта и 1—2 ч. гудрона или битума марки БН-Ш.

При наличии в сточных водах растворителей битума, а также при температуре сточных вод выше 40° С стыки заделывают цементом или асбестоцементом.

Асбестоцементные стыки (см. рис. 3.18,б) являются жесткими, проч­ными и герметичными. Их применяют для соединения труб, укладывае­мых на надежных основаниях.

Для заделки стыков рекомендуется применять расширяющийся цемент марок 300 и 400 с замедленным схватыванием, а при отрицатель­ных температурах воздуха — быстросхватывающийся цемент тех же марок.

Большая затрата ручного труда, недолговечность пеньковой пряди и жесткая заделка раструбных труб вызвали необходимость разработки более индустриальных и надежных гибких соединений. В качестве уплотнительных материалов в таких соединениях применяются резиновые и пластмассовые кольца, при наличии которых на месте укладки требуется только ввести гладкий конец трубы в раструб.

Гибкие соединения керамических, бетонных и железобетонных раструбных труб диаметром до 1000 мм можно осуществлять на коль­цах из поливинилхлоридной смолы (пластизола) или на резиновых про­кладках и кольцах, а соединение бетонных раструбных и фальцевых труб — только на резиновых кольцах.

При соединениях на пластизоле на наружной поверхности конца трубы и на внутренней поверхности раструба на заводе, изготовляющем трубы, устанавливаются конические кольца из поливинилхлоридной смолы. При сборке стыка на месте укладки в результате легкого гори­зонтального нажатия на конец трубы оба кольца заклиниваются и образуют плотный и гибкий стык (рис. 3.20,а). Стыки такой конструк­ции рекомендуются для труб диаметром до 1000 мм.

Рис. 3.20. Стыки гибкие для раструбных и фальцевых труб

а — керамических на кольцах из пластизола 1; б — чугунных на резиновых накатных прокладках с кольцами 2; в — железобетонных на резиновых желобчатых кольцах 3; г — фальцевых на круглых

резиновых кольцах 4

При соединении на резиновых прокладках и кольцах на заводе, изготовляющем трубы, в раструб плотно вставляют резиновую про­кладку, а на конец трубы надевают резиновое кольцо. В результате горизонтального нажатия гладкий конец с кольцом вводят в раструб. Стыки такой конструкции рекомендуются для труб диаметром до 600 мм.

На рис. 3.20,б показано соединение металлических труб тонкими резиновыми накатными прокладками с кольцом. Такую прокладку на­кладывают на трубу так, чтобы кольцо находилось на краю гладкого конца трубы. При введении гладкого конца трубы в раструб кольцо. благодаря рифленой поверхности, закручивается, утолщается и плотно закрывает раструб. Таким способом могут соединяться трубы диамет­ром до 300 мм.

Для напорных и самотечных трубопроводов из железобетонных рас­трубных труб можно применять стык с резиновой уплотнительной прокладкой желобчатого профиля (рис. 3.20, в).

При сборке стыка резиновую прокладку укладывают на выступ гладкого конца железобетонной трубы пазом внутрь и заводят гладкий торец трубы в раструб, оставляя зазор 30—40 мм между торцами труб. Внутреннее давление в трубах раздвигает паз прокладки и увеличивает плотность стыка. Небольшое перемещение труб не нарушает водонепро­ницаемости и прочности стыка. Такие стыки надежны при прокладке труб в слабых неустойчивых грунтах и районах подземных выработок, причем в этих случаях не требуется устройства сложных искусственных оснований.

Фальцевые трубы соединяются резиновыми кольцами (одним или двумя), надеваемыми на скошенный конец трубы перед ее укладкой (рис. 3.20,г). Поверхность колец смазывают клеем, а затем с усилием соединяют концы труб. Кольца склеиваются, и стык приобретает водо­непроницаемость, упругость и долговечность.

Железобетонные напорные трубы с гладкими концами соединяют на муфтах (см. рис. 3.18,г), а безнапорные и низконапорные трубы боль­ших диаметров выполняют в виде монолитных железобетонных поясков, набиваемых на месте шириной до 25 см и высотой до 15 см. Соединения из поясков не являются достаточно надежными из-за жесткости кон­струкции и не обеспечивают водонепроницаемости коллектора при возможных его деформациях. С целью повышения водонепроницаемости жесткого стыка фальцевые трубы большого диаметра соединяют с зазо­ром (примерно равным 0,5 дм; см. рис. 3.21, а), заполненным цементно-песчаным раствором под давлением способом мокрого или сухого тор­кретирования. Для обеспечения повышенной непроницаемости устраи­вают легкоармированную муфту, выполняемую также способом торкре­тирования, что дает возможность получить жесткий водонепроницаемый стык (рис. 3.21, а).

Рис. 3.21. Стыки железобетонных труб большого диаметра

а—жесткий; б — гибкий; в — поперечное сечение профилированного листа; 1 — сетка шириной 0,4 м, установленная на расстоянии 0,5 дм от наружной стенки трубы; 2—слои цементно-песчаного рас­твора толщиной 0,2 дм; 3 — слой торкрет-штукатуркн толщиной 0,75 дм; 4 — закладные элементы из профилированного полиэтиленового листа, выступающего по обе стороны стыка на 0,3 м: 5 — Про­филированный полиэтиленовый лист толщиной 0,015 дм с расстоянием между ребрами 0,395 дм и высотой ребер 0,06—0,12 дм; 6 — сварной шов

Гибкое стыковое соединение, способное воспринимать возможные деформации коллектора без нарушения его герметичности, представлено на рис. 3.21,б. Конструктивное решение стыкового соединения за­ключается в сварке закладных полиэтиленовых профилированных листов, установленных в концах труб по внутреннему периметру в мо­мент их изготовления. Профилированные листы изготовляются на экструзионной установке непрерывным выдавливанием разогретого полиэтилена низкой плотности через специальную головку. Листы утоплены ребрами внутрь в бетонное тело трубы, чтобы избежать влияния на них присутствующих в воде абразивных примесей. Для за­щиты этих листов от повреждения к ним приваривают профилированный лист с ребрами, обращенными внутрь трубопровода, покрытый изнутри цементно-песчаным раствором.

Надежность стыковых соединений зависит от надежности основа­ний, уложенных под трубами и коллекторами.

Яковлев С.В.

“Канализация”