Подробное сравнение пластиковых и чугунных труб. Часть 37. Рекомендации по подземному монтажу. Общие положения

Чтобы компенсировать эти переменные, коэффициент концентрации давления K был экспериментально получен в результате исследований, и консервативные значения, основанные на отношении ширины канавки к наружному диаметру трубы, следующие. Значение K используется для расчета максимальной глубины канавы H (или максимальной глубины залегания) по специальной формуле, где H = максимальная глубина траншеи, P = общее вертикальное давление почвы, K = коэффициент концентрации давления, а также сюда добавляется вес почвы. Вертикальное давление грунта представляет собой сумму пассивной нагрузки и давления рабочей нагрузки на уровне верха трубы: P1 — это вертикальное давление грунта на уровне верха трубы из-за влияния действующих нагрузок на поверхность. Pd — это пассивное давление на грунт на уровне верха трубы.

Для большинства установок как вертикальное давление под нагрузкой, так и давление при пассивной нагрузке, а также комбинированное давление P можно высчитать по специальным графикам. На графиках также учитывается удельный вес почвы. Это, как правило, консервативные значения, учитывающие искривление почвы над трубопроводом. Однако, если вес отдельных изделий значительно отличается, то можно сделать поправку на собственный вес. Также в некоторых справочниках приведены максимальные сверхнагрузки грузовой техники на подземные трубы, возникающие в результате двух проходящих грузовиков на немощеной поверхности или мягком асфальте.

Заглублённые трубы не следует устанавливать таким способом, который позволил бы ей подвергаться чрезмерным напряжениям. Все такие трубы должны быть установлены с непрерывной опорой, которая, по крайней мере, равна условиям установки, обсуждаемым в предыдущих частях. При правильной установке системы трубопроводов напряжения не будут значительными. Если, однако, правильное основание не гарантировано, продольная нагрузка также должна быть оценена. Предлагается использовать специальные руководства при такой оценке. У трубы с простой опорой вертикальное давление грунта равномерно нагружает ее вдоль основания и изгибает ее. Нагрузка, при которой происходит сбой, может быть рассчитана с учётом следующих значений:

• P = вертикальное давление почвы в верхней части трубы;
• Do = наружный диаметр трубы;
• Di = внутренний диаметр трубы;
• t = толщина стенки трубы;
• S = прочность на продольное растяжение трубы;
• L = длина поддерживаемого участка.

В таблицах также приводятся максимальные значения глубины траншеи для секций трубопроводов, в зависимости от диаметра и материала труб. Они рассчитываются с использованием следующих параметров:

• вертикальное давление почвы, которое было рассчитано с использованием других, указанных выше значений;
• для целей проектирования допускается дополнительный коэффициент безопасности 1,5, а вес почвы рассчитывается на фиксированном уровне;
• заглублённая труба устанавливается в соответствии с условиями установки и на ширину канавки 90 см, за исключением расстояния между пролетами опор;
• каждая опора, поддерживающая трубу, контактирует с трубой как минимум на 3-метровом участке с обеих сторон;
• максимальная глубина траншеи H в верхней части трубы рассчитывается с использованием следующих значений: P = вертикальное давление грунта в верхней части трубы, K = коэффициент давления = 1,6 для засыпки насыпи, Sf = коэффициент безопасности = 1,5.

Трубопровод со значениями H в безопасной области не требует оценки напряжений. Такие трубы имеют тенденцию выходить из строя при разрушении кольца до достижения максимальной нагрузки на трубопровод. Поэтому значения определяют максимальные глубины траншеи. Значения H или максимальные глубины залегания для трубы без опор будут аналогичны значениям для обычных труб, тогда как значения для сверхтяжелых чугунных труб будут больше. По мере того как промежуток между опорами увеличивается, сопротивление балочной нагрузке уменьшается, а максимальная глубина заглубления уменьшается. По мере увеличения длины трубопровода сопротивление балочной нагрузке увеличивается, и максимальная глубина залегания также увеличивается. Следует отметить, что точно обратное справедливо для трубы, на которую воздействуют разрушительные кольцевые напряжения, то есть с увеличением размера трубы сопротивление разрушающей кольцевой нагрузке уменьшается и максимальная глубина залегания также уменьшается.