ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ
ПРОИЗВОДСТВО НАПРЯЖЕННО-АРМИРОВАННЫХ ТРУБ С НАПРЯЖЕННЫМ ЗАЩИТНЫМ СЛОЕМ
Способ изготовления напряженно-армированных труб диаметром 400—1500 Мм с обжатым защитным слоем разработан в Швеции заводом «Асторпс Брук». Трубы длиной 5 М Соединяются раструбами, обработанными с точностью ±1,5-4- -т-2 мм, и выдерживают давление до 20 Ати. Вследствие обжатия защитного слоя повышается его трещиностойкость при возникновении в нем растягивающих напряжений.
Уплотнение стыка труб осуществляется посредством резиновой кольцевой прокладки круглого сечения. Для удобства надевания резинового кольца втулочный конец трубы имеет с наружной стороны коническую поверхность, бетонный буртик препятствует выдавливанию резины из раструба (рис. 156).
В Советском Союзе производство напряженно-армированных напорных труб с предварительно обжатым защитным слоем осуществляется по трехстадийной технологии:
1) изготовление предварительно напряженного сердечника;
2) навивка спиральной арматуры с напряжением;
3) нанесение защитного слоя на сердечник, находящийся под гидравлическим давлением.
Технологический процесс заключается в следующем. Продольная арматура из высокопрочной проволоки натягивается на сердечник, состоящий из стержня диаметром 350 Мм и двух дисков с упорными кольцами. На намоточном станке с кареткой,
имеющей возвратно-поступательное движение, проволока наматывается на кулачки, расположенные по периметру упорных колец. В месте перехода цилиндрической части в коническую раструбную продольная арматура стягивается обручем из полосовой стали.
Рнс. 156. Конструкция раструбного стыка: , 1 — стенка трубы; 2— продольная арматура; 3—спиральная арматура; 4 — резиновое уплотнительное кольцо. |
Заготовленная таким образом продольная, арматура напрягается передвижным гидронасосом, подающим по трубкам масло в 28 гидроцилиндров диаметром 50 Мм, расположенных равномерно вокруг сердечника на одном его конце (рис. 157).
Упорное кольцо с диском, закрепленным на штоках гидроцилиндров, под давлением масла в гидравлической системе перемещается вдоль вала и, увеличивая расстояние между дисками, напрягает проволоку. На каждом домкрате создается усилие до
2 Т. Величина усилия регулируется так, чтобы напряжения в проволоках не превышали 0,65/^. Удлинение проволоки при
Натяжении (в зависимости от предела прочности оно составляет 20—30 Мм) должно быть рассчитано так, чтобы кулачки дисков упирались после растяжения в торцы металлической формы, в которую помещается сердечник с арматурным каркасом.
Рис. 158. Технологическая схема производства напорных труб с предварительным напряжением защитного слоя: |
1 — питатели; 2 — центрифуги; 3 — калибровка раструба сердечника трубы; 4 — водный бассейн I; 5 — распалубка труб; 6 — возврат формы; 7 — сборка катушек; 8 — навивка продольной арматуры: 9 — стягивание арматуры у раструба; 10— установка арматуры в форму; // —комплектация форм; 12 — камера тепловой обработки; 13 — обработка поверхности сердечника стальным песком; 14 — установка подкладочных стержней; 16 — навивка спиральной арматуры с натяжением; 16 — герметизация труб; 17 — нагнетание воды под напором в сердечник трубы; 18 — торкретирование защитного слоя; 19 — водный бассейн II; 20 — демонтаж уплотнительного устройства; 21 — обрезка продольной арматуры и калибровка концов трубы; 22 — гидравлическое испытание трубы; 23 — склад.
После установки обеих полуформ и скрепления их между собой болтами поворотом запорного вентиля давление в гидросистеме спускается, давление от предварительного натяжения проволоки передается через кулачки на форму.
Стержень с дисками и гидродомкратами открепляют от упорных колец, удаляют из формы и переносят на намоточный станок для повторного применения.
На технологической схеме показана последовательность перемещения сердечника трубы с одного поста на другой (рис. 158).
Подготовленную форму устанавливают на центрифугу. Питателем в нее подается необходимая порция бетонной смеси и производится уплотнение бетона. Бетонная смесь приготавливается из Промытых заполнителей, состоящих из пяти фракций с максимальной крупностью зерен 8 Мм, цемент быстро - твердеющий до 700 Кг на
1 л3.
По окончании центрифугирования (15—20 Мин в зависимости от диаметра трубы) внутреннюю поверхность трубы тщательно заглаживают лопастными ножами, находящимися на питателе. Затем форму с трубой снимают с центрифуги и помещают в бассейн с водой, где выдерживают 5—
6 Ч при температуре 40—
70°. Затем трубу освобождают от формы и направляют в пропарочную камеру, где выдерживают сутки. В отделении очистки наружной поверхности трубу обрабатывают стальным порошком посредством пневматического распылителя, чтобы удалить пятна от смазки.
Затем труба поступает на станок для обрезки выпусков арматуры и освобождения торцовых анкерных колец, зачистки (калибровки) концов трубы. К этому времени труба имеет прочность около 500 Кг/см2, она направляется на станок для. навивки спиральной арматуры. Усилие натяжения при навивке не изгибает трубу вследствие особой запасовки проволоки, обеспечивающей ее растяжение в противоположные стороны двумя натяжными роликами (рис. 159).
Принцип работы станка заключается в следующем. На укрепленный в планшайбах сердечник трубы навиваются без натяжения. четыре-пять витков спирали, а конец проволоки огибает последовательно оба натяжных ролика и закрепляется на конце трубы. После этого посредством гидравлической системы раздвигаются ролики в стороны и производится натяжение проволоки до необходимой величины. Предварительно уложенные (холостые) витки создают надежное защемление проволоки на поверхности трубы, и усилие натяжения уравновешивается благодаря противостоящим роликам, с одинаковой силой натягивающим проволоку двух соседних витков.
Натяжные ролики и бухта проволоки с тормозным устройством установлены на тележке и в процессе натяжения перемещаются вдоль трубы. Если привести трубу во вращательное
движение, на нее начнет наматываться напряженная проволока, одновременно будут сматываться с трубы холостые витки и вновь наматываться следующие холостые витки, число которых остается неизменным.
После навивки спиральной проволоки сердечник перемещают к торкретирующей установке для. нанесения защитного слоя толщиной 18—20 Мм. Сердечник трубы при этом находится под гидравлическим давлением, равным 75% расчетного. Давление создается следующим образом. В сердечник трубы вставляется металлический цилиндр, который оборудован на концах двумя герметическими затворами, закрывающими торцы трубы. В полость между трубой и металлическим цилиндром нагнетается вода под заданным давлением, которое обеспечивает растяжение стенок трубы, испытывающих обжатие от спиральной арматуры, и значительно снижает его величину. Предварительно напряженная спиральная арматура получает при этом относительно небольшое (6—8%) приращение растягивающих напряжений.
Сердечник трубы покрывается защитным слоем торкретбетона, после чего труба подвергается тепловой обработке в воде с температурой 35—40° в течение суток, что ускоряет твердение защитного слоя и предупреждает образование усадочных трещин. После твердения защитного слоя гидравлическое давление снимается, и стенки трубы вновь подвергаются обжатию, защитный слой также обжимается с напряжением, равным примерно 60% расчетного напряжения в железобетонном сердечнике.