Стальные гофротрубы и их применение

Широко сегодня распространенная гофрированная металлическая труба – один из наиболее прогрессивных вариантов решения задачи создания искусственных дорожных сооружений. Эти многолистовые конструкции, имеющие замкнутый контур, активно используются при сооружении водостоков под железными, автомобильными дорогами.

Стальная гофрированная труба

Гофрированные трубы из металла пользуются популярностью за счет: высокими прочностными характеристиками, стойкостью к агрессивному воздействию среды, малой металлоемкостью и сейсмостойкостью.

Популярность гофрированных труб из металла обусловлена их высокими прочностными характеристиками, стойкостью к агрессивному воздействию среды, малой металлоемкостью и сейсмостойкостью.

Впервые гофрированные стальные трубы появились в России в 1875-м году в Петербурге на металлическом заводе. Позже, к 1896-му году они появились в США и только потом в Африке, Японии, Корее. В Советском Союзе изготовлению подобных труб уделяли серьезное внимание – их роль в строительстве «строек века» (Транссиб, БАМ и т.д.) была неоспорима. Сегодня этот тип продукции выпускается множеством различных компаний. Трубы могут иметь различный диаметр (обычно 1-15 м) и сечение:

  • круглое: для водопропускных конструкций (высота 1,5-7 м). Также такое сечение, только малых размеров, используется при производстве гофротрубы для защиты электропроводки;
  • квадратное: тоннели и водопропускные конструкции (3-8 м);
  • грушевидное: трубы водопропускные, тоннели (1,5-8 м);
  • труба-арка: тоннели под железными, автомобильными дорогами (высота 2-13 м);
  • вертикальный эллипс: тоннели коммуникационного типа, водопропускные трубы (от 1,5 до 6,5 м);
  • арка: тоннели для авто- и железных дорог, небольших мостов (высота 2-13 м);
  • переход: под пешеходные переходы (h=1,9-8 м);
  • горизонтальный эллипс: трубы для пропуска воды (от 2,6 до 9 м);
  • арка с низким или высоким профилем: автомобильные, железнодорожные тоннели, малые мосты с высотой 6-15 м.

Как работает труба из гофры, ее изготовление

Гофрированная гибкая труба

Основная сфера использования гофрированных труб – отопительные, водяные системы.

Главная особенность этой гибкой конструкции, не имеющей фундамента, – эксплуатация совместно с окружающим грунтом. Труба воспринимает вертикальную нагрузку, которую передает окружающей ее почве через боковые стенки. Наличие грунта рядом с ними обязательно – в ином случае конструкция деформируется, что приведет к ее разрушению. Поэтому важно не только правильно смонтировать трубу, но и обеспечить ее засыпку в соответствии с требованиями технологии.

Рассматриваемое в этой статье изделие представляет собой конструкцию, прочность которой обусловлена поперечным переменным сечением. Сборка производится в заводских условиях из стандартных элементов. Используются листы гофрированного металла, соединяемые промеж собой плосковыпуклыми, плосковогнутыми шайбами с использованием болтов (типоразмер которых зависит от габаритов конструкции). Высокую сопротивляемость коррозии обеспечивает применением метода горячей оцинковки элементов. Для окаймления используют металлический уголок. При изготовлении элементов конструкции применяется сталь, сорт которой зависит от предполагаемого района эксплуатации:

  • от -40 и ниже: 09Г2Д;
  • при -40 и выше: 15СП.

Производство гофротрубы из нержавеющей стали имеет свои особенности. Впервые практика производства применения подобного материала для рассматриваемого здесь типа изделий была опробована в Японии еще в начале 80-х. Для производства необходима стальная лента, имеющая толщину 0,25-0,3 мм. Ленту формируют, и она приобретает вид трубы. Сварка осуществляется аргоном при помощи автоматической линии. Для проверки надежности сварного шва применяется лазерная установка. Шов не должен быть толще стенки более чем в 1,6 раза. Гофра формируется в последнюю очередь. Основная сфера использования подобных изделий – отопительные, водяные системы. Преимущества изделий из «нержавейки»:

  • способность выдерживать высокое давление (до 65 бар);
  • возможность эксплуатации в диапазоне от 0 до +100°С;
  • высокая устойчивость к коррозии;
  • невозможность образования осадочных отложений на стенках;
  • увеличенный теплообмен (если сравнивать с медью);
  • простота монтажа, эксплуатации.
Схема изготовления гофры

Схема изготовления гофры.

Применение гофрированных труб из металла

Водопропускные конструкции

Могут иметь форму арки, что позволяет водяному потоку перемещаться естественным образом. То есть, фактически получается альтернатива небольшому арочному мосту. Применение при изготовлении метода горячей оцинковки предотвращает коррозию. При необходимости могут быть применены дополнительные меры защиты трубы. Качественная МГТ обеспечивает:

  • высокую скорость монтажа при сведении к минимуму трудозатрат;
  • возможность выбора типа поперечного сечения, зависящего от гидрологических особенностей местности.

Автомобильные дороги

Здесь трубы, имеющие большой диаметр, пролет, применяются для обеспечения пересечения автодорог на различных уровнях. При строительстве тоннелей использование таких труб обусловлено их высокой сейсмостойкостью. При сооружении конструкции небольших размеров для обеспечения, например, перехода животных или сельскохозяйственной техники, трубы становятся выгодной альтернативой железобетонному тоннелю.

Пешеходные переходы

Металлические гофрированные конструкции

Главным приемуществом таких труб при строительстве тонелей , явялется их высокая сейсмостойкость.

В экономическом плане наиболее эффективный способ сооружения конструкции данного типа. Среди важных преимуществ:

  • наличие множества вариантов размеров, форм;
  • возможность использования «естественных» ниш в трубах для обустройства освещения;
  • возможность быстрого монтажа вентиляционных, водоотводных, противопожарных систем.

Реконструкция, ремонт

В этом случае есть несколько способов применения гофрированной трубы:
 
  • полная разборка существующей конструкции с последующей ее заменой на металлическое сооружение;
  • сохранение конструкции и установка внутрь нее гофрированной трубы с последующей заливкой образовавшихся «пазух» бетонным раствором;
  • увеличение длины существующей конструкции посредством МГТ.

Успешно и давно гофрированная труба применяется при ремонте моста. В этом случае она устанавливается прямо под ним, затем производится засыпка до дна. После этого опоры моста убирают и досыпают грунт до нужного уровня. Использование гофрированных изделий позволяет не останавливать транспортный (пешеходный) поток при проведении работ либо частично ограничивать его.

Водопроводные, отопительные системы

Здесь гофрированные изделия используются, если требуется провести магистраль на труднодоступном участке, где сложно выполнить соединение посредством фитингов. При этом в основном используются изделия из нержавеющей стали.

Защита электрической проводки

Металлическая гофрированная труба для проводки

Труба служит в качестве защиты для проводки от внешних воздействий.

Труба служит для защиты электропроводки от внешнего воздействия: химикатов, сырости, механических повреждений. При этом использование металла обеспечивает максимальную степень защиты (в отличие, например, от пластика). Применение металлической гофрированной трубы особенно актуально при прокладке электрокабеля в тяжелых условиях: глубоко под землей, в сооружениях с повышенной влажностью или повышенной агрессивностью внешней среды, при необходимости проводки жгута проводов большого диаметра.

Производство гофротрубы подобного типа имеет свои особенности. Изготовление подразделяется на несколько этапов:

  • стальная лента, намотанная на бобину, загружается в специальный модуль подачи: это необходимо для начала автоматического процесса очищения, который происходит в герметичной камере;
  • очищенная лента подается во второй модуль, где формируется в трубу нужного размера;
  • сварка краев происходит способом TIG при температуре около +1150°С. Такой шов выдерживает давление в 210 атмосфер.
  • гофрирование: проводится путем воздействия на «полуфабрикат» валов разного диаметра;
  • резка: нужна для получения изделий заданной длины;
  • сворачивание в бухты;
  • обработка в специальной камере для получения изделия с максимально возможной гибкостью.

В заключение труба проверяется на герметичность путем погружения в резервуар с обычной водой. Пропускаемый через изделие сжатый воздух указывает на дефектные участки. Остается только покрасить готовую продукцию в нужный цвет (чаще всего желтый, синий или белый).

Схема монтажа электропроводки

Схема монтажа электропроводки при помощи стальной гофрированной трубы

Особенности установки водопропускных гофротруб

1.Подушка. При монтаже металлической гофрированной водопропускной трубы ее внутренняя поверхность (нижняя часть) защищается бетонными или асфальтовыми лотками. Их толщина над гофрой должна быть не менее 5-6 см (впадины) или 2 см (гребни). На севере используются лотки только из асфальтобетона. Сами трубы укладываются на песчаную подушку (можно использовать грунт, обладающий хорошей дренажной способностью с толщиной частиц не более 50 мм). Размеры подушки связаны с габаритами изделия, но не могут быть менее 40 см. Допускается производить укладку на естественное основание, если оно состоит из материала, рекомендованного для обустройства искусственной подушки.

2.Фильтрационные экраны. На краях уложенной трубы обустраиваются участки, необходимые для предотвращения выноса частиц грунта (песка) из-под основания уже уложенной конструкции. Фильтрационный экран представляет собой перемычку, не пропускающую воду. В качестве материала для изготовления фильтрационного участка используют:

Преимущества гофрированной трубы

Преимущества гофрированной трубы из нержавеющей стали перед стальной трубой.

  • глинистый грунт;
  • цементогрунт;
  • железобетон;
  • иной материал, подходящий по эксплуатационным качествам в данной местности.

3.Обсыпка конструкции. Чтобы конструкция правильно работала в грунте, необходимо придерживаться нижеследующих правил:

  • использовать щебенисто-галечниковые, гравийные грунты, имеющие частицы в 50 мм, не более; либо пески, в которых допускается содержание частиц в 0,1 мм (максимум 10%), включая глинистые (размером не больше 0,05 мм и в количестве не более 2%);
  • не использовать глинистый грунт, песок с большим содержанием пыли;
  • обеспечивать коэффициент уплотнения обсыпки >0,95;
  • соблюдать высоту обсыпки, минимум 50 см (максимальная высота ограничивается габаритами трубы и соответствующими рекомендациями производителя);
  • при укладке гофротрубы в северных районах учитывать дополнительное давление грунта на поверхность (т.е. высота насыпки должна быть меньше и соответствовать местным нормативам). Уменьшение давления на конструкцию может быть достигнуто при помощи обустройства более широкой подушки.

Доказанные преимущества металлических гофротруб

Несмотря на все разнообразие продукции подобного типа, она имеет приблизительно общие преимущества.

  1. Прочность при малой массе. Это обеспечивается оригинальной конструкцией изделия, ее элементов. Многолетний опыт эксплуатации доказал долговечность гофрированной трубы, используемой в самых тяжелых условиях (это относится к трубам, «отвечающим» за водосток и работающим под дорогами различного назначения). Срок эксплуатации может достигать 75 и даже 100 лет.
  2. Невысокая стоимость. Возможность применения автоматической сварки (трубы для защиты электропроводки или водопроводных сетей) позволяет сократить расходы по производству на 30-40%.
  3. Сборные конструкции (предназначенные для водостока) уменьшают стоимость их монтажа на 30-50%.
  4. Удобство при погрузке, транспортировке, разгрузке. Например, в стандартный железнодорожный вагон можно погрузить более 300 м труб.
  5. Удобство складирования. Изделия, благодаря своему малому весу, свободно складируются в паллеты, что значительно экономит место в складских помещениях или на стройплощадках.
  6. Чрезвычайно низкие затраты по поддержанию работоспособности конструкций.
  7. Множество различных вариантов конструкций (размеры, формы). Большой выбор типов поперечного сечения позволяет подобрать наилучший для конкретного строительного проекта. В ряде случаев есть возможность выбора варианта с учетом дизайна окружающих сооружений (например, при строительстве пешеходного перехода в черте города).
  8. Конструкции с использованием гофротрубы из металла хорошо подходят для эксплуатации в любых климатических условиях.

Труба из гофрометалла по праву является одним из важнейших элементов при строительстве автомобильных, железных дорог, обустройстве коммуникаций, а также их реконструкции, ремонте. Надежность этой оригинальной конструкции доказана уже более чем столетней историей.

Похожие статьи:
Top