Ефективність застосування коригувати труб доведена багаторічним досвідом їх експлуатації в країнах Європи. Виходячи з цього можна виділити ряд їх переваг перед іншими типами труб.
Крім хороших гідравлічних властивостей, труби з двошаровою гофрованої стінкою мають низькою вагою, що істотно спрощує їх транспортування і монтаж. З'єднання даних труб проводиться муфтами з гумовими ущільнювачами і не вимагає додаткової герметизації.
Найчастіше через брак чіткої методики розрахунку проектувальникам доводиться перестраховуватися, закладаючи трубу зі свідомо більшою кільцевою жорсткістю, ніж того вимагають умови її експлуатації. Нерідко зустрічаються випадки, коли проектом передбачається прокладка безнапірних каналізаційних мереж в футлярах з монолітного армованого бетону (рис. 2). Все це призводить до істотного і необгрунтованого подорожчання кошторисної вартості проекту. Щоб уникнути подібних ситуацій слід приділяти велику увагу вибору матеріалу труб і його властивостями, які визначають особливості монтажу, мож-ливість застосування і допустимі умови екс¬плуатаціі.
При виборі матеріалу необхідно враховувати його характеристики і температуру транспортуються стоків. Крім цього, слід звернути увагу на сортамент труб з обраного матеріалу (Табл. 1).
Так що ж насправді слід розуміти під класом кільцевої жорсткості? Клас кільцевої жорсткості (SN) - це величина, округлена до найближчого найменшого значення номінальної кільцевої жорсткості з ряду 2, 4, 6, 8 і т. Д. Значення кільцевої жорсткості (S) визначається за емпіричними форму¬лам кожним виробником індивідуально. Основними даними для її розрахунку, одержуваними експериментально на випробувальних стендах, є навантаження і деформація, відповідні 4% -ої деформації випробуваного зразка, а також довжина випробуваного зразка. Середньоарифметичне з трьох значень кільцевої жорсткості (в кН / м2), отриманих на зразках з однієї партії труб, округлюють до найближчого найменшого значення із стандартного ряду.
Таким чином, клас кільцевої жорсткості показує максимально допустиме навантаження на одиницю площі поверхні труби при 4% -ої деформації її вертикального діаметра без урахування бічного відсічі.
Теоретична кільцева жорсткість труби опреде¬ляется за формулою:
SN = Eo./d 3 (1)
де: Еп - короткочасний модуль пружності мате¬ріала труби, кН / м2;
/ - момент інерції профілю стінки труби на еді¬ніцу довжини, М4 / м;
d - діаметр по центру тяжкості профілю стінки труби, м;
d-d, + 2-у (2)
де:
d, - внутрішній діаметр труби, м;
у - відстань до центра ваги профілю стінки труби, м.
Момент інерції і відстань до центра ваги профілю повинні розраховуватися виробником труб і надаватись замовнику як довідкова інформація. При відсутності даних у виробника слід проводити розрахунок цих параметрів само-стоятельно, використовуючи співвідношення теоретичної механіки та опору матеріалів.
Помилковою є думка про те, що саме клас кільцевої жорсткості визначає властивості міцності труби при її прокладанні в грунті, тому що його значення визначається без урахування бічного отпо¬ра. Насправді міцність підземного полімерного трубопроводу в більшій мірі залежить від модуля деформації грунту засипки в пазухах траншеї і ступеня його ущільнення. Зразкові значення модуля деформації ЄДР різних типів грунтів в залежності від ступеня ущільнення слід приймати по таблиці 28 Посібника з проектування технологічних трубопроводів з пластмасових труб (до СН 550-82).
Відповідно до п. 6.4 Посібники до СН 550-82 рекомендується приймати такі граничні значення овалізаціі поперечного перерізу: для труб з поліетилену - 5%, а з поліпропілену - 4%. У разі, якщо розрахункове значення овалізаціі виявляється більше допустимого, слід повторити розрахунок, вибравши трубу з більш високим класом кільцевої жорсткості або, що наибо-леї переважно, грунт засипки з великим модулем деформації.
Розглянемо приклад. Необхідно визначити клас кільцевої жорсткості труб КОРСІС з поліетилену номінальним зовнішнім діаметром 500 мм при закладенні на глибину 6 м до верху труби. Місцевий грунт з питомою вагою Y = 18 кН / м 3. Транспортна навантаження і навантаження від грунтових вод відсутні.
Спочатку зробимо розрахунок для труби Корсис з класом кільцевої жорсткості SN4. Вихідні дані: Е0 = 800 МПа, N0,642 см 4 / см, грунт засипки пазух - пилуватий пісок (Еф = 5 МПа, Ку = 0,92).
Розрахунки показують, що при виконує умови міцності ступінь овалізаціі ф становить 6,5%, що більше допустимого значення 5% для поліетилену.
Тепер виберемо трубу КОРСІС з класом кільцевої жорсткості SN8. Вихідні дані ті ж, за винятком моменту інерції: 1 = 0,848 см 4 / см. У цьому випадку ступінь овалізаціі складе 6,3%, що лише трохи менше попереднього результату. Умова міцності трубопроводу при цьому також виконується.
Потім знову зробимо розрахунок для труби Корсис SN4. але зі зміненими даними по грунту засипки: вибираємо пісок середньої крупності (ЄДР = 16 МПа, Ку = 0,95). Розрахунки показують, що ступінь овалізаціі поперечного перерізу ф становить всього 3,5%, що менше допустимого значення. При цьому умова міцності як і раніше виконується.
Згідно посібнику до СН 550-82 для трубопроводів різного призначення всіх діаметрів, що прокладаються під автомобільними дорогами, слід приймати навантаження від колон автомобілів Н-30 або від колісного транспорту НК-80, в залежності від того, яка з цих навантажень надає більший силовий вплив на трубопровід (рис. 3).
Однак навіть при вірно вироблених проектних роботах зустрічаються випадки укладання труб з грубими порушеннями технології, такими як засипка труб місцевими крупноуламковими грунтами, недостатня ступінь ущільнення грунту в пазухах траншеї або відсутність ущільнення як такого, відсутність контролю ступеня ущільнення грунту, відсутність підготовленого підстави під трубопровід і ін . Все це є наслідком недостатнього практичного досвіду будівельників і відсутності необхідної техніки і обладнання та веде до неминучого ін ждевременному виходу трубопроводу з ладу.
Підводячи підсумок, ще раз зазначимо найважливіші проблеми, що перешкоджають широкому впровадженню профільованих труб для безнапірних мереж водовідведення та каналізації в Росії:
1) Відсутність широкої бази нормативно-технічної документації з проектування, монтажу, приймання та експлуатації трубопроводів.
2) Недостатня технічна оснащеність і відсутність професійних знань та досвіду поданої тематики у будівельно-монтажних організацій.
Найбільш ефективні шляхи вирішення даних проблем, на наш погляд, очевидні:
- розробка системи нормативних документів, що регламентують правила проектування і монтажу, а також приймання і експлуатації безнапірних мереж водовідведення та каналізації з полімерних труб з профільованою стінкою, що враховують вітчизняний і зарубіжний досвід. До розробки документації слід залучати провідні науково-дослідні інститути, проектні і експлуатуючі організації, а також виробників трубної продукції.
- розвиток системи навчання працівників будівельних і монтажних організацій на базі існуючих навчальних центрів. Після проходження навчання кожному працівнику має видаватися свідоцтво встановленого зразка про підвищення кваліфікації з зазначенням найменувань прослуханих курсів та обсягу навчальних годин.
При швидкому вирішенні цих проблем суттєво підвищаться якість проектних і будівельно-монтажних робіт, а, отже, і ефективність, надійність і довговічність трубопровідних систем.
Детальніше з поточною ситуацією і прогнозом розвитку російського ринку корругірованних труб можна познайомитися в звіті Академії кон'юнктури Промислових Ринків «Ринок двошарових корругірованних труб з поліетилену і поліпропілену в Росії».