Въведение

Тръбопроводът за дренаж на мина може да остане необезпокояван в продължение на години в един участък и да бъде изправен пред многократно натоварване с тежки автомобили в друг. Ако маршрутът минава под транспортен път, въпросът не е просто колко дълбоко трябва да бъде заровена тръбата. Проектът трябва да установи как почвата, пътната конструкция и тръбата споделят натоварванията, наложени над линията.

Избирането на по-голяма дълбочина на заравяне без проверка на пълното състояние на натоварване може да бъде подвеждащо. По-голямото покритие на почвата увеличава теглото на почвата над тръбата, като същевременно променя начина, по който повърхностните натоварвания достигат нивото на тръбата. Дали по-дълбоката инсталация подобрява цялостния дизайн зависи от условията и метода на изчисление.

За тръбите от HDPE тази оценка е особено важна, тъй като тръбата е гъвкава и разчита отчасти на околната почва, за да устои на външни натоварвания.

1. Дълбочината на капака и общата дълбочина на заравяне не са един и същ въпрос за проектиране

Дълбочината на покритие обикновено се отнася до вертикалното разстояние от горната част на тръбата до завършената земна повърхност. Общата дълбочина на заравяне може да бъде измерена с помощта на различна референтна точка, така че чертежите трябва ясно да определят измерването.

Покритието е важно, защото влияе върху начина, по който натоварването от трафика се предава през земята. Плитка тръба може да изпита по-голямо влияние от близко колело, отколкото по-дълбока тръба при иначе сравними условия.

По-дълбокото заравяне обаче означава и повече почва над тръбата. Полученото натоварване на почвата зависи от теглото на почвената единица, геометрията на изкопа, подпочвените води и взаимодействието между обратния насип и околната почва.

Връзката може да бъде разбрана с помощта на опростен израз за претоварване:

σv≈ H\\sigma_v \\приблизително \\gamma H

Тук σv\\sigma_v е изчисленото вертикално напрежение от почвата над разглежданата точка, \\gamma е теглото на почвената единица, а HH е височината на почвения стълб.

Това е само опростена илюстрация на теглото на почвата. Той не изчислява пълното натоварване на вкопана тръба, тъй като действителното прехвърляне на натоварване зависи също от условията на изкопа, движението на почвата и повърхностното натоварване.

Следователно проектът трябва да определи необходимото покритие от пълния набор от условия, вместо да използва едно правило за дълбочина за всяка част от маршрута.

HDPE Pipe

2. Защо натоварванията на колелата трябва да се оценяват на ниво тръба

Тежкото превозно средство не прилага цялото си натоварване на колелото директно върху короната на тръбата. Натоварването се разпределя през земята и ефектът му на нивото на тръбата зависи от геометрията и свойствата на почвата и пътната конструкция.

Съответните фактори включват натоварване на превозното средство, разстояние между колелата, дълбочина на покритието, характеристики на почвата и конструкцията на повърхността над тръбопровода.

Транспортен път с проектирана настилка или структурен слой може да разпредели натоварванията от трафика по различен начин от неасфалтиран път за достъп. Едно и също превозно средство може да създаде различни условия по време на строителството, когато завършената повърхност и пълното покритие може все още да не са налични.

Това разграничение е важно при планирането на последователността на инсталиране. Тръба, проектирана за завършения път, не трябва автоматично да се третира като готова за неограничен тежък трафик веднага след поставянето й в изкопа.

Ако строителните превозни средства трябва да пресекат маршрута, преди необходимото покритие и пътна конструкция да са поставени, отговорният инженер трябва да определи дали предложеното движение е приемливо или дали са необходими временни ограничения или защитни мерки.

3. Гъвкавостта на тръбата е част от структурния дизайн

HDPE се държи различно от твърдата тръба. При външно натоварване гъвкавата тръба може да промени формата на напречното си сечение. Почвата около тръбата осигурява странично съпротивление, което помага за ограничаване на тази деформация.

Степента на деформация зависи не само от стената на тръбата. То се влияе от твърдостта на тръбата, материала на вграждането, качеството на монтажа, покритието и външните натоварвания.

Помислете за две иначе идентични тръби, монтирани под същия номинален капак. Ако единият има подходящ материал, уплътнен около долните си страни, а другият има кухини в тези зони, отговорите им на външно натоварване може да се различават.

Не може да се приеме, че тръбата с неадекватна опора работи, както е предвидено чрез изчисление, базирано на подходящи условия за вграждане.

Ето защо проектирането на външно натоварване и качеството на конструкцията трябва да се разглеждат заедно. Необходим е избор на тръба с подходящи структурни свойства, но монтираният изкоп трябва да осигурява опората, предвидена от проекта.

4. SDR не ви казва директно дали дадена тръба може да понесе натоварвания от трафик

SDR е съотношението на номиналния външен диаметър на тръбата към нейната номинална дебелина на стената:

SDR=DeSDR=\\frac{D}{e}

Тук DD е номиналният външен диаметър, а ee е номиналната дебелина на стената. За даден външен диаметър по-ниското SDR съответства на по-дебела стена спрямо диаметъра на тръбата.

Тази връзка на размерите е полезна при определяне на HDPE тръба, особено за избор на продукт, свързан с налягане. Въпреки това, SDR сам по себе си не установява пълната устойчивост на вкопана тръба на движение и натоварване на почвата.

Коравината на пръстена е отделно свойство, използвано за характеризиране на устойчивостта на деформация на пръстена при определен метод за изпитване. Необходимата структурна оценка за вкопан тръбопровод трябва да използва приложимите свойства на тръбата, метода на проектиране и предположенията за монтаж.

За дренажна линия на мина под налягане проектът трябва да отговаря както на изискванията за вътрешно налягане, така и на условията на външно натоварване. Номиналното налягане не трябва да се разглежда като доказателство, че дадена тръба е подходяща за всяка дълбочина на заравяне или условия на движение.

По същия начин стойността на коравина на пръстена не трябва да се тълкува като заместител на дизайна на налягането, когато вътрешното налягане е част от служебното задължение.

HDPE Pipe

5. Уреждането може да промени условията на зареждане след инсталиране

Минните площадки могат да съдържат нарушена почва, засипани изкопи и зони, засегнати от продължаващи земни работи. Тези условия могат да се променят, след като тръбопроводът бъде заровен.

Ако почвата се утаи неравномерно, тръбата може да загуби еднаква опора по дължината си. Съседните секции могат да се движат с различни количества, причинявайки локално огъване или промени в подравняването на ставата.

Гъвкавата тръба може да поеме известна деформация, но това не означава, че може да понесе неограничено диференциално утаяване. Допустимата реакция зависи от тръбната система, дизайна на фугата, почвените условия и изискванията на проекта.

Оценката на маршрута трябва да идентифицира области, където заселването, ерозията или движението на почвата са достоверни. Тези зони може да изискват допълнително проучване или мерки за инсталиране, а не просто увеличаване на дълбочината на покритието.

Качеството на засипката също е от значение. Лошо уплътненият материал може да се компресира с течение на времето, променяйки условията за поддържане, които са съществували, когато тръбата е била инсталирана за първи път.

6. Как да оценим тръбопровод под минен път

Процесът на проектиране трябва да започне с действителните условия на обекта, а не със стандартна дълбочина на покритието, копирана от друг проект.

Отговорният инженер се нуждае от информация за размерите на тръбата и структурните свойства, предвиденото експлоатационно натоварване, почвения профил, условията на подземните води, пътната конструкция и очакваното натоварване на превозното средство. Временният трафик по строителството трябва да бъде включен, когато е приложимо.

След това оценката трябва да определи подходящото покритие, изискванията за вграждане и допустимата деформация в съответствие с приложимия стандарт за проектиране. Участъците под интензивен трафик може да се нуждаят от различни разпоредби от участъците в слабо натоварени зони.

Когато трасето минава през мека или нарушена почва, проектът трябва също да вземе предвид слягането и дългосрочното състояние на околната почва.

Ако предложената дълбочина на инсталация се промени, трябва да се оцени ефектът както върху предаването на повърхностния товар, така и върху претоварването на почвата. Увеличаването на дълбочината трябва да бъде изчислено проектно решение, а не заместител на разбирането на условията на натоварване.

Заключение

Дълбочината на заравяне на дренажната тръба на мина от HDPE не може да бъде избрана само като се има предвид покритието. Теглото на почвата, натоварванията на колелата, структурата на пътя, твърдостта на тръбата и качеството на заобикалящото вграждане влияят върху работата под земята.

SDR описва връзката между диаметъра на тръбата и дебелината на стената, докато твърдостта на пръстена се отнася до устойчивостта на деформация на пръстена при определен метод за изпитване. Нито един имот не доказва поотделно, че вкопана тръба е подходяща под конкретен транспортен път.

Надеждният дизайн оценява тръбата, земята и условията на движение като една система, след което гарантира, че строителният метод осигурява опората, приета от този проект.

Ключови думи

Основна ключова дума
Дълбочина на заравяне на HDPE тръба

Вторични ключови думи
HDPE тръба под транспортни пътища, външни натоварвания на HDPE тръба, дълбочина на покритие на HDPE тръба, коравина на пръстена на HDPE тръба, SDR на HDPE тръба, деформация на заровена HDPE тръба, дизайн на дренажен тръбопровод в мина

Поискайте оферта за HDPE тръби

стъпка	Процес	Подробности
1	Изпращане на изисквания	DN, налягане, среда, работна температура и приложение
2	Потвърждение на спецификацията	Тип тръба, клас на материала, номинално налягане, дебелина на стената/SDR и връзка
3	Цитат	Цена, време за доставка, условия за опаковане и доставка
4	Поръчка и производство	Договор, плащане и изработка
5	Проверка и доставка	Проверка на качеството и доставка