Файл: Металлические гофрированные трубы под насыпями..pdf

На основании данных исследований и большого отечественного и зарубежного опыта строительства в качестве основного защитно­ го покрытия труб рекомендуется .принимать цинковое покрытие тол­ щиной не менее 80 мк, наносимое горячим способом (лучше всего после гофрирования, гибки и перфорации металла). Для покрытия, рекомендуется применять цинк марки ЦЗ но ГОСТ 3640—65.

В местах повышенной агрессии грунта и воды для дополнитель­ ной защиты можно применять мастики: битумно-резиновую (МБР) по ГОСТ 1Э836—70 или битумно-минеральную (битуминолъ) марок Н-1 или Н-2, состоящую из битума, наполнителя и пластификатора. Лучший наполнитель для битумно-минеральных мастик — это ас­ бест, содержащий 30—40% асбестового волокна, т. е. соответству­ ющий шестому сорту по ГОСТ 12871—67. '

Битумно-резиновая мастика является универсальным защитным покрытием для изоляционный работ в летних и зимних (при тем­ пературах воздуха до —25°С) условиях. Применять ее целесооб­ разно с добавлением 10—il!5% индустриального масла СТУ-50.

Тип дополнительного противокоррозионного покрытия стальных: труб нужно назначать с учетом общего показателя степени агрес­ сивности грунта и воды (табл. 11). Эти типы покрытий не распро­ страняются на трубы, расположенные на железных дорогах, элек­ трифицированных с применением постоянного тока, а также пере­ секающих городские и промышленные районы, находящиеся в вод­ но-грунтовой среде с общим показателем коррозионной активности- «Высокая» и «Весьма высокая». Здесь нужно применять индивиду­ альные типы защитных покрытий труб.

2.Грунтовку и мастику можно не применять при низкой коррозионной актив­ ности, если трубу засыпают дренирующими грунтами.

3.Толщину одного слоя мастики рекомендуется принимать около 2 мм.

Важное средство дополнительной защиты водопропускных ме­ таллических труб—.защита лотка асфальтобетонным или бетонным покрытием, возвышающимся над гребнями волн не менее чем на 20 мм. Угол охвата внутренней поверхности трубы бетонным или асфальтобетонным лотком должен быть не менее 120°.

4Г

Цинковое защитное покрытие гофрированных труб широко при­ меняют в США. Листы толщиной 1,2—4,2 мм оцинковывают горя­ чим способом до гофрирования. Для слоя покрытия толщиной око­ ло 45 мк обычно расходуют около 310 г на 1 м2 поверхности. Листы толщиной 4,2—7,0 мм оцинковывают горячим способом после гоф­ рирования и гнутья; толщина оцинковки находится в пределах 45— 70 мк. По данным многолетних наблюдений и специальных исследо­ ваний в США, срок службы таких оцинкованных труб составляет 40—50 лет и более.

•В Японии для гофрированных труб применяют цинковое защит­ ное покрытие толщиной около 70 мк, т. е. около 460 г на 1 м2 по­ верхности.

применяя битумное покрытие, в один-два слоя наносимое на оцин­ кованные внутренние и наружные поверхности труб [27]. Битумное покрытие для дополнительной защиты содержит асбестовый волок­ нистый наполнитель в количестве не менее 30%. Каждый слой би­ тумного покрытия устраивают со средней толщиной 0,7—0,8 мм, что составляет 1 кг на 1 м2 полезной площади (с учетом гофров) -с каждой стороны для случая защиты в условиях средней коррозии;

42

.Кроме битумных покрытий, в США иногда применяют резиновые и пластиковые, которые наносят либо погружая в горячий состав, либо набрызгом.

В последнее время в СССР и за рубежом в качестве защитных противокоррозионных покрытий находят применение различные ви­ ды эмалей. Оболочка из эмали обладает хорошей сопротивляемо­ стью кислотам, щелочам, солям, а также атмосферным влияниям, ударам и воде. Эмали наносят кистью или пистолетом-распылите­ лем, обеспечивающим образование однородного слоя. В Минтрасст,рое СССР эпоксидно-каменноугольная эмаль ЭП-5Л16 применена в качестве опытного защитного покрытия металлических гофриро­ ванных водопропускных труб от коррозии. Срок службы эмалевых покрытий не ниже, чем цинковых.

По зарубежным литературным данным вес труб с защитным покрытием и асфальтобетонным лотком, нанесенным в заводских условиях, в 1,2—1,7 раза больше, чем обычных оцинкованы>х труб. •Однако даже при этих условиях гофрированные трубы сохраняют •свое преимущество по легкости перевозки в сравнении с железобе­ тонными трубами. Вес металлических труб с покрытием существен­

ных обследования эксплуатируемых сооружений. При лаборатор­ ных испытаниях получают лишь ориентировочные данные.

Металлические водопропускные гофрированные трубы, эксплуа­ тирующиеся на отечественных железных дорогах, неоднократно об­ следовались (см. гл. I ) , при этом подтвердился большой срок служ­ бы правильно построенных труб. Большой опыт эксплуатации труб, возведенных 60'—'80 лет тому назад на отечественных железных до­ рогах, собранный и обобщенный ЦНИИСом и Ленгипротрансмостом, позволяет сделать вывод, что для районов средней полосы нашей страны при неагрессивных и малоагресснвных прунтах реаль­ ным сроком службы оцинкованных (слоем 60—80 мк) труб с тол­ щиной металла 1,6 мм нужно считать 40—60 лет.

Однако в конкретных условиях агрессивности грунтов основа­ ния, насыпи и протекающей через сооружение воды для конкретной

Рис. 24. Номограмма для опреде­ ления срока Т службы труб с уче­ том минимального электрического сопротивления R грунта. Кривая

71, дана для р Н > 7 Д а Г2 для р Н < 7 , в

43

Г л а в а I I I

Р А С Ч ЕТ ГИБКИ Х М Е Т А Л Л И Ч Е С К И Х ТРУБ И Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н Ы Е И С С Л Е Д О В А Н И Я ИХ РАБОТЫ 1

§8. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ГИБКИХ ТРУБ. ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

Металлические гофрированные водопропускные трубы под железными и автомобильными дорогами представля­ ют собой тонкостенные гибкие бесфундаментные конструкции, для

которых грунт насыпи не только нагрузка, но и среда, сопротивля­ ющаяся деформациям находящегося в ней сооружения и вследствие этого значительно повышающая его несущую способность.

Поперечные деформации гибкой трубы от действия вертикаль­ ных нагрузок сопровождаются перемещениями (рис. 25)' ее боко­ вых стенок в сторону насыпи, что вызывает упругий отпор окружа­ ющего грунта, обеспечивающий общее статическое равновесие вза­ имодействующей системы «грунт — труба». Влияние упругого отпо­ ра на работу сооружения оказывается тем значительнее, чем выше степень уплотнения грунта при укладке его в насыпь по бокам тру­ бы и чем меньше собственная жесткость конструкции.

•Из опыта проектирования подземных сооружений известны ме­ тоды расчета гибкого кольца с учетом отпора грунта, разработан­ ные применительно к водопропускным трубам под насыпями дорог, тоннельным обделкам, а также промышленным трубопроводам раз­ личного назначения. Ряд этих методов свободен от каких-либо до­ пущений, касающихся формы упругой линии стенки кольца — это методы Метрогипротранса, С. А. Орлова, Л. М. Емельянова, В. М. Лиеова, С. Б. Христова и др. Есть методы расчета, в которых задается форма упругой линии или форма эпюры упругого отпора грунта—это методы А. А. Герцога, Г. К. Клейна, В. А. Ярошенко, О. Е. Бугаевой, М. Спевглера и др.

Результаты расчетов, выполняемых и по более строгим методам,

ипо приближенным, часто существенно отличаются друг от друга,

идалеко не всегда ясно, какой ив них ближе к истине, так как лю­ бой метод расчета предполагает ту или иную идеализацию и само­ го сооружения и грунтового массива, в котором это сооружение находится. Тем не менее, .учет упругого отпора грунта значительно приближает результаты расчета подземных конструкций к их фак­ тическому напряженному состоянию.

1Главу написал инж. К. Б. Щербина на основе выполненных им исследо­ ваний в ЦН'ИИ'Се и анализа зарубежных данных по расчету труб.

45