Класс жесткости sn8 что означает

Маркировка трубы для прокладки кабельной линии должна включать в себя диаметр трубы D

, толщину стенки
e
, кольцевую жесткость
SN
, предельное усилие тяжения
F1MAX
, длительно допустимую температуру
T
, при которой кольцевая жесткость сохраняется не менее всего срока службы кабеля.

,
e
,
SN
и
T
должны контролироваться при поставках труб на строящиеся объекты. Значение
F1MAX
может потребоваться позже — уже на стадии выполнения работ по затяжке труб в буровой канал, когда оператор ГНБ установки будет контролировать фактическое усилие тяжения
F
и прерывать процесс затяжки пучка из
N
труб в случае
F
> 0,5
· N· F1MAX
с целью не допустить обрыва трубы.

Выбор диаметра и толщины стенки трубы

На рисунке 1 показана труба внешнего диаметра D

и толщины стенки
e
, внутри которой проложен кабель внешним диаметром
d
. Согласно нормативным документам, при выборе внешнего диаметра труб следует придерживаться следующего правила:

Толщина стенки трубы e

определяется в ходе механических расчетов на основе основной информации об условиях прокладки трубы и опирается на понятие кольцевой жесткости
SN
.

Рисунок 1. Полимерная труба с кабелем: без давления грунта (а

Связь толщины стенки и кольцевой жесткости устанавливается выражением:

— модуль упругости материала трубы при сжатии.

Толщина стенки трубы e

(мм) в зависимости от диаметра трубы
D
(мм) и кольцевой жесткости
SN
(кН/м2)

* Производятся в однослойном исполнении

Внешний диаметр труб ПРОТЕКТОРФЛЕКС® ПРО указан без учета толщины защитного покрытия.

Существует два основных способа размещения труб в грунте — это укладка в предварительно подготовленную траншею (рисунок 2а

) или затяжка труб в грунт в подготовленный канал, чаще выполняемый горизонтально-направленным бурением (рисунок 2
б
). В обоих случаях расчет трубы построен на понятии кольцевой жесткости
SN
, на основе которой можно определить не только толщину стенки трубы, но и предельное усилие тяжения трубы при ее затаскивании в буровой канал.

Рисунок 2. Основные способы прокладки полимерных труб: траншейный (а

Выбор кольцевой жесткости труб

Вертикальное давление грунта (и транспорта) на трубу является силой, приложенной к трубе и стремящейся вызвать ее овальность, однако возникающий «отпор грунта», расположенного по бокам трубы, стремится вернуть форму поперечного сечения трубы к исходному круглому. Плотный грунт по бокам трубы — это фактор, повышающий ее механическую прочность.

и
SN
измеряются уже в кН/м2, а
E’S
— фактор жесткости грунта, который называется секущим модулем грунта (МПа).

Секущий модуль грунта E’S

зависит от типа грунта, которым засыпается труба, и степени его уплотнения. Как правило, для этих целей используется песок, и тогда рекомендуется использовать данные таблице.

Вертикальная нагрузка на трубу (кН/м2) складывается из трех составляющих:

— нагрузка от веса грунта (кН/м2);
qAT
— нагрузка от автотранспорта (кН/м2);
qЖТ
— нагрузка от ж/д транспорта (кН/м2).

Нагрузка от грунта в наиболее неблагоприятном случае, когда на трубу давит весь столб грунта высотой Н,

— удельный вес грунта (обычно не более 2 т/м3);
g = 9,81
м/с2 — ускорение свободного падения;
H
— глубина расположения трубы под землей (м).

Нагрузка от транспорта может быть определена как

Результаты расчета предельной глубины заложения труб Н

даны в таблице ниже. Видно, что при прокладке труб в траншеях опасно применять трубы с кольцевой жесткостью менее 8 и нет необходимости применять трубы с
SN
более 64.

Предельная глубина H

(м) при прокладке открытым способом под газонами / скверами / автодорогами

Выбор предельных усилий тяжения

При прокладке методом ГНБ трубы подвергаются двум видам воздействий: во-первых, продольным силам тяжения F, которые возникают при протаскивании трубы в буровой канал; во-вторых, вертикальному давлению грунта и транспорта уже в процессе эксплуатации трубы. Выбор кольцевой жесткости и толщины стенки определяется главным образом усилиями тяжения.

Усилие тяжения трубы F

создает силы трения, возникающие из-за утяжеления трубы под действием навалившегося на трубу грунта вследствие плохого закрепления стенок бурового канала буровым раствором (бентонит) или даже полной невозможности закрепления (плывуны, тяжелый сценарий).

— вес грунта в кН/м2;
DЭКВ
— эквивалентный диаметр протаскиваемой плети труб;
µ
— коэффициент трения полимерной трубы о грунт (обычно равен 0,2).

Проверка допустимости усилий тяжения F

, возникающих при затягивании трубы (плети труб) в буровой канал, выполняется следующим образом

где 0,5 — коэффициент запаса; N

— число труб в плети (одна или четыре);
F1MAX
— предельное усилие тяжения каждой трубы (кН), которое может быть найдено как

и
e
— внешний диаметр и стенка трубы (в мм);
σ
— предел текучести материала трубы (МПа).

Предельные усилия тяжения F1MAX

приведены в таблице ниже

Предельное усилие тяжения трубы F1MAX

(кН) в зависимости от диаметра трубы
D
(мм) и кольцевой жесткости
SN
(кН/м2)

При затяжке полимерной трубы в грунт усилия тяжения рекомендуется ограничивать безопасным уровнем 0,5
F1MAX.
Предельная длина трубы, которую еще можно затянуть в буровой канал без риска ее недопустимого растяжения или даже обрыва,

Рекомендации по выбору
f’
коэффициента в зависимости от сценария бурения

В таблице ниже представлены оценки предельной длины бурового канала LГНБ

в зависимости от числа труб и сценария бурения.

Оценки предельной длины бурового канала LГНБ

(м) в зависимости от числа труб
N

Как выбирать материал труб с учётом кольцевой жесткости правильно

При выборе изделий с соответствующей кольцевой жесткостью нужно опираться изначально на условия применения канализационной коммуникации, возможные нагрузки. Например, безнапорные трубы ПВХ с диаметром 110-200 мм и кольцевой жесткостью SN 2 устанавливают чаще всего в частных секторах, а вот для промышленных зон и для коммунальных целей они не подойдут. В таком случае оптимальным вариантом будут 2-слойные полипропиленовые гофрированные трубы с диаметром 300 мм и SN 8 или SN 16.

Показатели кольцевой жесткости и полиэтилена существенно проигрывают полипропилену. Из-за невысокого параметра жесткости ПЭ трубы не заглубляют сильно, ведь в противном случае это ведет к деформации изделия под нагрузкой почвы.

Технические характеристики канализационных труб Прагма

Особенности строения труб Прагма:

Труба Прагма содержат два слоя. Верхний – оранжевого цвета с гофрированной поверхностью. Такая структура повышает устойчивость трубы к внешним воздействиям: давлению грунта или влиянию осадков. Внутренний слой изготавливают серого цвета с гладкой поверхностью. Благодаря этому снижается вероятность засорения канала или появления на стенках наростов. Ровная поверхность и светлый оттенок облегчают видеонаблюдение внутри трубопровода.

Для труб Прагма используют полипропилен. Производитель стремится к оптимальному сочетанию цены и качества. Средняя цена на трубы Прагма диаметром 200 мм составит 1000 рублей за метр. Полипропилен придает изделиям технические характеристики:

По информации, которую дает официальный сайт труб Прагма, диаметр изделий в диапазоне 160-630 мм. Стандартная длина отрезков трубопровода 3 или 6 метров. Кольцевая жесткость изделий SN8 и SN16. Для всех типов производителем предусмотрены фасонные детали, в том числе и переходы для ПВХ труб.

Монтаж трубы Рragma осуществляется через раструб. Он производится в виде отдельной детали, затем приваривается к трубопроводу. При соединении отрезков паз уплотняют резиновым кольцом. Смазав поверхности соединяемых деталей мыльным раствором, конец одной трубы вставляют в раструб другой. Труба Рragma гофрированная продлевается и при помощи муфты.

Перед укладкой трубопровода насыпают песчаный слой толщиной 30 см. Грунт, который укладывают поверх посыпки, не должен содержать крупных включений. Трамбовать почву поверх трубопровода нельзя.

Полипропиленовые трубы Рragma не требуют применения специального оборудования для корректирования длины. Изделия разрезают ручной пилой в пазах гофрированного слоя. Срез очищают от стружки.

Расчёт кольцевой жёсткости трубы

Все расчетные данные по кольцевой жесткости получаются при проведении испытаний изделий на специализированных стендах. Берется отрезок трубы, определяется нагрузка, деформация. Последний параметр должен соответствовать деформации не более 4% тестируемого отрезка изделия. Испытания проводят на трех экземплярах, относящихся к одной партии. После этого определяют среднеарифметическое число, округляемое до минимального стандарта показателя. Если говорить более простым языком, класс жесткости определяет номинальную нагрузку на единицу площади трубы при 4% деформации сечения в вертикальном измерении без учета отпора с боков.

Чтобы определить SN, используется такая формула: SN = ( E0 * I ) / d3,

E0 — модуль упругости материала изделия;

I — момент инерции стенки трубы;

d — диаметр, измеряемый в месте центра тяжести стенки трубы, он равен: d = di + 2 * y,

Источник

• ← Класс жесткости sn6 что означает
• Класс жесткости sn10 что означает →