ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
Дорога, участок
|
5 |
- |
Количеств! обследова! труб |
Год пострс труб |
Отверстие, |
Т а б л и ц а 3
|
|
|
Состояние обследо |
||
3 |
|
|
ванных |
тр5'б, |
шт. |
|
|
|
|
|
|
Высота пас |
Толщина металла, J |
Толщина оцннкоокн |
Хорошее состояние |
Нужен ремонт |
Требуется замена |
Казахская ж. д.: |
5 |
1903 |
2,13 |
|
2,5-3,5 |
1,5 |
82 |
1 |
4 |
1 |
Ташкент-Арысь |
1 |
1903 |
1,50 |
|
4,7 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1903 |
2X0,64 |
|
2,7 |
0,8 |
|
1 |
|
|
|
15 |
1903 |
0,71 |
|
1,2-6,0 |
0,8 |
80 |
13 |
2 |
|
|
1 |
1903 |
1,20 |
|
3,0 |
1,0 |
100 |
|
1 |
|
Среднеазиатская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж. д. |
21 |
|
1,0 |
|
1,6-4,2 |
|
77 |
10 |
9 |
г |
Андижан-Курган |
1915 |
|
1,0 |
|||||||
Андижан П-Сай |
1 |
1915 |
2X0,7 |
|
1,07 |
1,0 |
74 |
1 |
|
|
Самарканд-Кур |
1 |
1915 |
0,5 |
|
1,5 |
0,7 |
1 |
|
|
|
ган |
10 |
1SSS |
1,07 |
|
2 . 8 - 4,5 |
1,0 |
86 |
|
9 |
1 |
|
|
|
||||||||
И т о г о |
56 |
— |
- |
1 |
|
— _ 27 |
25 |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П р и м е ч а н и е . |
Толщину |
оцинковки |
замеряли |
выборочно для |
1—3' |
труб |
||||
каждого отверстия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•отмечены в средних по длине сечениях и составляли 3—3,5% от но минального диаметра; в отдельных случаях относительная дефор мация достигала 8—'15%. Измерения продольных профилей лотка трубы позволили установить у части сооружений прогиб, достигав ший 2—3 см, а в одном случае даже 10 см, в других же трубах от мечен подъем лотка на 2—б см. Замеренные осадки лотка нельзя считать •существенными.
[Лабораторные исследования образцов металла, извлеченных из- •старых труб, •позволили установить, что по химическому составу и микроструктуре металлом гофрированных труб, построенных л.ри-. мерно до '18915—1898 irr. является сварочное железо, а 'более позд> них .лет—малоуглеродистая сталь. Механические испытания на разрыв образцов металла труб показали удовлетворительныерезультаты (табл. 4). Исследованиями был установлен химический" состав металла старых труб: углерод 0,05—0,19%; марганец 0,41—? 0,57%; медь 0,05—0,17%. 'Выявлено также наличие хрома (0,ОЭ%), •никеля (0,02%), молибдена (0,01%). Эти легирующие примеси по вышали коррозионную стойкость металла и вероятнее всегобыли" естественными примесями использованных руд. Анализ взятых -п-р-об •грунтов и воды указал на .наличие значительного их засоления для отдельных сооружений.
Наиболее характерными дефектами обследованных в 1967 г. труб оказались: коррозия металла в 'пределах лотков; перфорация коррозией стенок труб, особенно часто наблюдавшаяся в крайних
9
контуру гофра. Шаг заклепок |
|
|
||
в поперечном однорядном |
сты |
|
|
|
ке — 250 мм, продольный |
стык |
|
|
|
выполнен двухрядным |
с |
рас |
|
|
стоянием между рядами закле |
|
|
||
пок, (Равным длине волны. Тру |
|
|
||
бы 'смонтированы из |
готовых |
|
|
|
секций длиной 1—3 м. Каждый |
|
|
||
четвертый поперечный стык вы |
|
|
||
полнен с накладкой. Накладки |
Рис. 4. Конструкция |
трубы отверстием |
||
иногда присоединяли заклепка |
||||
ми только к одной секции. Вто |
•I,07 м на лшгиц Тбилиси — Гурджаани |
|||
|
|
|||
рая секция и накладка |
объединены за счет захода волн накладки |
|||
•в волну последующей |
секции. В монтажных стыках |
часто вообще |
отсутствовали заклепки. Осмотр состояния продольных и попереч ных стыков показал, что в большинстве случаев они находятся в хо
рошем состоянии. Расхождение |
монтажного поперечного |
стыка |
||
с образованием щели между накладкой |
и секцией |
наблюдалось |
||
.в '3—4 случаях и только в стыках, где не было заклепок. |
|
|||
Трубы на Закавказской ж.-д. имеют |
аналогичную |
конструкцию |
||
(рис. 4). |
|
|
|
|
В большинстве осмотренных труб лоток покрыт |
слоем |
бетона |
||
толщиной 1—5 <см над вершиной |
гофра |
и ширимой, равной |
'/2—Уз |
внутреннего 'периметра трубы. Бетонное покрытие достаточно хоро шо защищает металл лотка от коррозии. При обследовании корро зия была обнаружена только в местах, где не было бетонного слоя или он был разрушен. Сквозная коррозия металла лотка наблюда лась на десяти трубах линии Тула — Ханино и на одной трубе ли нии Тбилиси — Телавн. Характерно, что при сплошном разрушении металла лотка на ширине 30—40 см общих деформаций в трубе не обнаружено. С внутренней стороны выше бетонного лотка, а также •на видимой наружной стороне коррозия отмечена значительно ре же и, как правило, слабая, .поверхностная.
Состояние бетонных и каменных оголовков металлических труб •на линии Тула — Ханино в большей части плохое — кладка .разру шена, .в некоторых трубах под давлением насьгаи оголовки отор вались от металла звеньев, образуя щели до 10—12 см. На линии Тбилиси — Телави все трубы построены без оголовков, и особых не достатков в их работе не замечено.
Во время обследования труб измеряли внутренние горизонталь ный и вертикальный диаметры (между вершинами •гофров) труб, толщину металла и защитного локрытия, размеры гофра и длину труб по лотку, а также нивелировали трубы по замку.
Обследованием .в 1969 г. металлических труб на Московской и Закавказской ж.-д. удалось установить следующее..Количество за клепок диаметром в 16 мм в продольных стыках оказалось вдвое меньше, чем это требуется по современным нормам ,(СН 2O0-6S). Несмотря на это, за '60-летний период эксплуатации стыки не пре-
11
терпели сколько-нибудь заметных деформаций. Измеренная в нату ре толщина оцинковки металла труб на Московской ж. д. колеблет ся по разным трубам от 35 до S5 мк, на Закавказской — от 43 до 100 мк. Большую разницу в толщинах защитного покрытия, видимо, можно объяснить недостатками изготовления труб, что сказалось на развитии коррозии. На Московской ж.-д. вследствие более влаж ного климата 85% труб поражено коррозией, охватившей от'0,5 до 35% внутренней поверхности. На Закавказской ж. д. коррозия об наружена у 50% труб с размером от il до 30% внутренней поверх ности, в том числе на одной трубе сквозная коррозия.
•Причинами коррозии металлических труб, обнаруженной после долголетней эксплуатации, в первую очередь, нужно считать недо статочную и неоднородную толщину цинкового покрытия, его по вреждения при монтаже, повышенную влажность и агрессивное •воздействие водотоков на слабо защищенные лотки труб. .Качест венно лучшая защита лотка обеспечивается при использовании бо лее упругого материала, как, например, битуминизированного ас фальта. Бетонная защита деформируется чаще и требует более быстрой смены. Обследованием в L9&9 .г. установлено, что только. 3 трубы требовали замены из-за большой коррозии металла, а ос тальные находились в удовлетворительном состоянии после 60 лет эксплуатации.
Обследования состояния водопропускных труб йз гофрирован-' ного металла, в большом числе имеющихся на эксплуатируемых отечественных железных дорогах, показали, что такие сооружения,, построенные с соблюдением специальных требований по сортамен ту металла и его защите цинковыми покрытиями, с устройством ас фальтобетонные покрытий лотков, успешно эксплуатируются в те чение 60—80 лет.
§ 2. ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ . МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ
Достоинства гофрированного металла способствовали быстрому развитию его производства и широкому приме нению для труб за рубежом в начале текущего века сначала на
строительстве железных, а затем автомобильных дорог. <В настоя щее время металлические гофрированные трубы применяют как в. суровы>х климатических условиях (Канада, Аляска), так и в жар ких тропических районах Африки и Азии. Возводят их под насыпя ми высотой до 40 м и для пропуска весьма значительных расходозмалых и средних рек.
Распространенные в настоящее .время в США формы попереч ных сечений — круглая (рис. 5,а), эллиптическая и арочная замк нутая (рис. 5, б). Примерно такие же трубы применяют и в Японии. Для применяемых форм поперечных сечений сооружений, неодно^- кратно проверенных на строительстве (рис. 6), установлены рацио нальные соотношения толщины листов и размеров профиля волни стого металла '(см. гл. I I ) .
12
§ 7). В последнее время в США начинают применять в металличе ских трубах нержавеющие стали, что позволяет существенно повы шать их противокоррозионную стойкость.
В США распространено несколько способов стыкования элемен тов металлических труб: клепка, контактная (точечная) электро сварка, соединение спиральным замковым швов и на болтах. Пер вые три вида соединений обычно выполняют в заводских условиях для изготовления труб малых диаметров (до 1,5—-2,0 м). Стыки на болтах устраивают в трубах значительных отверстий, собираемых
из |
отдельных |
элементов. |
Исследованиями |
подтверждено, |
что все |
эти |
способы |
стыкования |
могут обеспечить |
равнопрочность |
стыков- |
с основным металлом стенок. |
|
|
|||
|
Стыки на заклепках |
выполняют холодным способом 1(ири диа |
метрах тела заклепок от 7,9 до 9,5 мм) с нахлесткой соединяемых, листов. Продольные стыки элементов трубы устраивают одноили двухрядными, в зависимости от отверстия трубы и высоты насыпи. Заклепки располагают на каждом гребне гофра. В поперечных стыках '(по периметру трубы) для соединения на заводе отдельных звеньев в секции заклепки располагают с шагом ЬВ2 мм. Точечную электросварку стыков внахлестку выполняют на заводах на специ альных машинах. Этот сравнительно новый способ обеспечивает до статочную прочность стыков, и его широко применяют при изготов лении труб небольших диаметров (до 1,0 м).
•С 1925 г. в США, а ,в последнее время и в ряде европейских стран (Франция, Англия, Финляндия) развивается производство труб небольших диаметров из гофрированного металла со спиральным замковым швом. Такие трубы изготавливают из рулонного оцинко ванного металла на специальных машинах (рис. 7), которые одно временно с образованием волны производят соединение кромок ме таллической полосы по спирали замковым швом. На этой же маши не готовые трубы разрезают на звенья длиной, удобной для перевозки. Отпадает необходимость в продольных стыках, а более ,редкие поперечные стыки в этом случае выполняют на месте строи тельства с помощью соединительных бандажей на болтах. Высокая производительность таких машин способствует снижению стоимо сти изготавливаемых конструкций.
За долголетний период строительства и эксплуатации металли ческих гофрированных труб за рубежом, особенно в США, неодно
кратно проводились всесторонние обследования сооружений |
с |
|||||
целью уточнения их состояния в различных |
гидрогеологических |
и |
||||
климатических |
условиях, выявления различных дефектов |
и уста |
||||
новления сроков службы сооружений. Эксплуатируемые |
металли |
|||||
ческие трубы обследовали как выборочно, так и в массовом |
поряд |
|||||
ке. Например, |
.Калифорнийское |
отделение |
автомобильных |
дорог |
||
США за период с 1926 по I'965 г. |
провело |
обследование |
|
свыше |
12000 водопропускных труб разных размеров и форм, построенных из •гофрированного металла. Эти обследования позволили устано вить в отдельных сооружениях характерные дефекты, во многом аналогичные отечественным данным (см. § 1), и принять меры к их
•15