لوله های بتنی انتقال آب و فاضلاب

 نحوه ساخت:

لوله های بتنی را بیشتر به سه روش ای زیر می سازند.

1-- بتن را در قالب لوله ریخته و آن را می لرزانند تا بتن توپرشود سپس آن را از قالب بیرون در آورده ودر جای نمناک می گذارند تا بتن سفت وسخت گرد د .

2_بتن خمیری شل را باناودان به درون لوله فولادی چرخنده با شیب کم می ریزند.بتن به د یواره لوله پرت می شود، درآغازدانه های درشت آن به کف لولهء فولادی فرو می ریزند وبتن ریز دانه (ملات) به دیواره  لوله میچسپد. چون لوله فولادی پیوسته میچرخد؛دانه درشت از نو به بد نه لوله چرخنده پرت میشوند ودرون ملات جا مگیرند.پس از آن؛روی دانه های درشت را ملات میپوشانند.روی بد نه درونی وبیرونی لوله بتنی چرخیده؛ملات ودر میان آن؛بتن درشت دانه می ماند.اگر در ساختن لوله بتنی ؛ سیمان تراس مصرف شود یا به بتن گرد دایاتمه افزوده گردد؛لوله بتنی آب بندی هم می شود.

3_بتن رادر قالب فولادی ریخته می لرزانند وان را می مکند تا هوا واب زیاد بتن درآید(بتن مکیده).  لوله بتن  مکیده که یک لوله پوست نازک فولادی درون ان کار گذاشته شده؛ تاب فشاری زیاد دارد وآب بندی شده است؛ بویزه اگر در ساختنش از سیمان تراس مصرف شده باشد و یا به بتن گرد د یاتمه افزوده شده باشد.

بخشی از شاه لوله های آبرسانی کرج به تهران؛ به این روش در کارگاه لوله سازی کن ساخته شده است.

 قسمتهای کارگاه تولید:

الف- فاز اول

شامل : 1- آرماتوربندی 2- قالب بازکنی 3- واحد تهیه بتن 4- سانتریفیوژ 5- اتاقهای بخار 6- سالن قطعات ویبره

ب- فاز دوم

شامل : 1- سنگ زنی 2- راپینگ 3- تست 4- واحد تهیه بتن 5- کوتینگ

ج‌- ایستگاه تهیه و تولید شن و ماسه

الف- فاز اول :

1- آرماتوربندی

شامل : الف - دستگاه سیم صاف کن ب- دستگاه قیچی خشکه بر میله گرد ج- دستگاههای سیم رزوه کن د- شابلونهای اسکلت لوله ر- شابلونهای اسکلت نیم حلقه کانال ز- ساخت اسکلت قطعات ویبره س- جکهای کشش میله گرد

 1- الف- دستگاه سیم صاف کن :

بوسیله این دستگاه میله گردهای نمره 6و8 نرم با مشخصه (st-37) را که بصورت کلافی قبلا تهیه شده بود به شکل حلقه و یا بصورت میله گرد راسته در طولهای مورد نیاز تبدیل می کنند. ضمنا دستگاه مزبور، پوسته های ناشی از زنگ زدگی میله گرد را جدا می نماید.

1- ب- دستگاه قیچی خشکه بر میله گرد :

برای قرار دادن میله گرد در داخل قالبهای کانال و لوله های تحت فشار که در نهایت تحت کشش قرار می گیرند، دستگاه مزبور میله گردهای کلافی فولادی با مقاومت کششی بالا (st-178) را در طولهای مساوی بطور اتوماتیک قطع می نماید.

1 - ج- دستگاه سیم رزوه کن :

برای آنکه در داخل قالبهای کانال و لوله های تحت فشار، میله گردها تحت کشش قرار داده شوند باید دو سر میله گرد فولادی را بوسیله دستگاه مزبور رزوه نموده تا پیچهای کششی را به میله گردهای مربوطه در داخل قالب وصل نمایند. رزوه های ایجاد شده دو نخ بوده تا اولا مقاومت کافی در مقابل کشش را داشته باشند، ثانیا براحتی مهره ها و پیچهای کششی روی آنها بسته شوند. رزوه ه ای که دستگاه فوق ایجاد می نماید همراه با براده برداری نیست بلکه با نورد سرد عمل رزوه نمودن انجام می پذیرد.

1 - د - شابلونهای اسکلت لوله :

برای ساخت اسکلت فلزی لوله های فاضلابی 3.5 متری در سایزهای مختلف، میله گردهای حلقوی را به دور شابلونهای مزبور که قبلا تنظیم گردیده اند با فاصله های از پیش تعیین شده قرار داده و سپس میله گردهای حلقوی را با میله گردهای طولی بوسیله مفتول متصل می نمایند.

1- ر - شابلونهای اسکلت نیم حلقه کانال :

میله گردهای حلقوی نرم را با استفاده از این شابلونها بصورت نیم حلقه در سایزهای مورد نیاز تبدیل می کنند که جهت آرماتورهای عرضی در قالب بندی کانال استفاده می شود.

1 - ز - ساخت اسکلت قطعات ویبره :

میله گردهای نرم را در طولهای مورد نیاز برش داده و سپس با استفاده از آچارهای مخصوص میله گردها را به شکلهای مورد نیاز فرم می دهند. سپس آنها را برای استفاده در بالشتک، پایه و کفشک مونتاژ می نمایند.

1 - س - جکهای کشش میله گرد:

این دستگاهها برای کشیدن میله گردهای سخت طولی استقرار یافته در داخل قالبهای کانال و هسته مرکزی لوله تحت فشار استفاده می شود.

2- قالب بازکنی:

در این قسمت قالبهای فلزی استوانه ای شکل که دارای دو کفه و دو رینگ جهت دوران در سانتریفوژ بر روی آن تعبیه شده است و بوسیله پیچها بر روی قالب محکم گردیده اند، باز یا بسته می شوند. دو دستگاه جراثقال سقفی عملیات حمل و نقل را انجام می دهند. همه محصولات لوله فاضلابی، کانال و هسته مرکزی لوله تحت فشار با همین قالبهای فلزی استوانه ای ساخته می شوند ولی تنها چیزی که آنها را از هم مجزا می کند قطعات مورد استفاده در داخل و یا دو دهانه قالب است که شکل دهی محصول را تعیین می نماید. مثلا برای تولید کانال دو تیغه فلزی در طول قالب باعث ایجاد دو نیمه لوله یا کانال و یا در دو طرف دهانه قالب نصب مخروطهای تاقص فلزی باعث ایجاد هسته مرکزی لوله تحت فشار و نصب یک رینگ در وسط قالب باعث ایجاد لوله فاضلابی می گردد.

3-واحد تهیه بتن :

 این قسمت شامل سیلوهای شن و ماسه ، دستگاه شن کش ، سیلوهای سیمان ، باسکول شن و ماسه و میکسرها می باشد. در این قسمت عملیات تهیه بتن برای محصولات متفاوت بوسیله 3 واحد میکسر انجام می پذیرد.

4-سانتریفوژ:

شامل : الف- دستگاه دوران ساز جهت قالب ها در این قسمت احداث گردیده که هر کدام شامل چهار عدد فلکه جهت استقرار قالب بر روی آنها و یک عدد الکتروموتور جهت دوران قالب می باشد. عملیات سانتریفوژ تحت کنترل اپراتورها براساس برنامه های زمان بندی انجام می گیرد. ب - دستگاههای شارژ بتن : این دستگاهها که سه واحد میباشند دارای گاری، نوار بتن بر و قیف حمل بتن میباشند و عمل انتقال بتن به داخل قالب در هنگام دوران قالب بر روی سانتریفوژ را انجام می دهد.

5- اتاق بخار :

در این اتاقها که لوله های بخار انتقال بخار مرطوب با دمای کنترل شده مورد نیاز را هدایت می کنند عمل خشک نمودن محصولات که در قالب مزبور ساخته شده را انجام میدهند.

6- سالن قطعات ویبره:

در این سالن تولید قطعات مورد نیاز جهت نصب کانال برای بهره برداری انجام می گیرد. این قطعات شامل بالشتک، پایه و کفشک میباشد. در این سالن دو واحد میز ویبره ( لرزاننده ) و یک دستگاه میل ویبره وجود دارد. دو دستگاه جراثقال سقفی عمل نقل و انتقال قطعات ویبره با قالبهای مربوطه را انجام میدهند. ضمنا ماشین آلاتی مانند دامپر و لیفتراک نیز در این واحد مورد استفاده قرار می گیرند.

ب - فاز دوم :

در این فاز فقط عملیات تکمیل نمودن هسته مرکزی لوله های تحت فشار انجام می گیرد و شامل: 1- سنگ زنی 2- راپینگ 3- تست 4- واحد تهیه بتن 5- کوتینگ

ب- 1- سنگ زنی :

در این قسمت بوسیله دستگاه سنگ زنی دهانه قسمت مادگی لوله سنگ زده می شود.

ب- 2- راپینگ:

عملیات سیم پیچی حلقوی به دور هسته مرکزی لوله تحت فشار بوسیله دستگاه راپینگ انجام می پذیرد. این سیم ها از نوع سخت فولادی با مشخصه st-178 بوده که با کشش اولیه حدود 130 کیلوگرم به میلی متر مربع با گامهای محاسبه شده به دور لوله پیچیده می شود.

ب- 3- تست:

بوسیله دستگاه تست تمامی لوله های سیم پیچ شده تحت فشار را جهت تایید مقاومت فشاری محاسبه شده آنها مورد آزمایش قرار می دهند.

ب-4- واحد تهیه بتن :

در این واحد یک دستگاه میکسر، یک سیلوی سیمان ، باسکول شن و ماسه، سیلوهای شن و ماسه، نوار انتقال شن و ماسه و دستگاه شن کش وجود دارد. عملیات تهیه بتن برای فاز دوم در این واحد انجام می گیرد.

ب-5- کوتینگ:

در این قسمت برای آنکه لوله سیم پیچ شده تحت فشار را از معرض خورندگی و زنگ زدگی فولاد محافظت نمایند عملیات پوشش ثانویه بوسیله یک لایه بتن صورت می پذیرد. ضمنا در داخل کارگاه فاز دوم یک دستگاه جراثقال سقفی عملیات حمل و نقل لوله ها را بعهده دارد.

ج- ایستگاه تهیه و تولید شن و ماسه :

شن و ماسه مصرفی در واحدهای مختلف تولید برای ساخت محصولات از این ایستگاه تغذیه می گردد. ابتدا مصالح رودخانه ای مناسب از سواحل رودخانه سفیدرود به داخل شرکت حمل و سپس با استفاده از ماشین آلات مختلف بشرح زیر دانه بندی می شوند: ابتدا مصالح داخل دستگاه فیدر ریخته تا بتدریج مصالح را از طریق نوار به داخل دستگاه اسکرایپر حمل تا در آن دستگاه مصالح رودخانه ای بوسیله آب شستشو شوند. پس از شستشو مصالح بر روی سرند که دارای چندین لایه توری با سایزهای متفاوت قرار دارد ریخته و بر اثر لرزش دستگاه دانه ها از توریها، عبور و هر قسمت از دانه بندی بوسیله شوتهای مربوطه از طریق نوار به خارج هدایت و مصالح دانه بندی شده بر روی هم دپو می گردند. در این مرحله دانه بندی طبیعی بوده و سایز بزرگ آن 16 میلی متر است که در سه گروه جداگانه قرار می گیرند شن 16-6 و ماسه5-3 و ماسه 3-0. دانه های بزرگتر از 16 میلی متر به سمت سنگ شکن هدایت و پس از شکسته شدن به سرند دوم انتقال و دانه بندی شکسته انجام می گیرد. البته دانه های شکسته شده بین 16 تا 25 میلی متر به دستگاهی دیگر به نام ماسه ساز هدایت می گردد که پس از شکستن و ریز کردن مجددا به سرند 2 هدایت و این سیکل تکرار و دانه های عبور کرده از الکها به بیرون جهت دپو و یا استفاده منتقل می شوند. مصالح تولید شده در ایستگاه شن و ماسه عبارتند از شن طبیعی یا شکسته 16-6، ماسه طبیعی 5-3، ماسه طبیعی 3-0 با SE بالاتر از 85%، ماسه شکسته 8-0 ، ماسه بادی و اورسایز.

مواد اولیه مصرفی :

1- شن و ماسه

2- سیمان

3- میله گرد

1- شن و ماسه:

شن وماسه مورد استفاده بر اساس طراحی بتن دارای دانه بندی برای ماسه طبیعی 6-0 و شن طبیعی 16-6 میباشد. دانه بندی مصالح در داخل ایستگاه تهیه و تولید شن و ماسه شرکت مهیا می گردد. مخلوط رودخانه ای از معدن لات محله سد سنگر مربوط به رودخانه سفیدرود به شرکت حمل و سپس بوسیله دستگاه اسکرایپر شستشو و آنگاه بر روی سرندهای متفاوت دانه بندی و پس از دانه بندی به سیلوهای مصرف حمل میشود.

میزان نسبت مصرف شن و ماسه در اختلاط بتن بستگی به طراحی بتن دارد که این طراحی با استفاده از سیستمهای B.S انگلستان و Faory فرانسه بوده ولی با توجه به عملیات سانتریفوژ و نیروی گریز از مرکز در نهایت باید با شرایط اقلیمی هر ناحیه بتنی طراحی نمود که بتواند بالاترین بازدهی از لحاظ مصرف ساده مصالح و مقاومت مطلوب بتن سخت شده را داشته باشد.

2- سیمان:

سیمان مورد مصرف برای محصولات شرکت از نوع تیپ 5 میباشد، که عیار آن برای هر مترمکعب بتن 460 کیلوگرم است. سیمان تیپ 5، ضد سولفات میباشد. بدلیل جلوگیری از حل سولفات های موجود در خاک بر روی محصولات بتنی از این سیمان استفاده می شود. سولفات ها با آهک آزاد موجود در بتن ترکیب شده و ماده بوجود آمده به شکل بلور میباشد. بلورها در هنگام تشکیل و پس از آن حجمی حدود 124 برابر حجم اولیه را پیدا نموده و این افزایش باعث ترک در بتن میگردد. ترک تشکیل شه باعث ایجاد سطح تماس زیادتری شده و این عملیات بلورسازی را افزایش می دهد و از طرفی آب هم از طریق ترکیبهای مزبور به دل بتن نفوذ و میله گردهای موجود را دچار زنگ زدگی می نماید. زمانیکه میله گردها دچار خوردگی گردید، سازه بتنی متلاشی و غیر قابل بهره برداری میگردد. بنابراین سیمان ضدسولفات از بروز نواقص مزبور جلوگیری می نماید.

3- میله گرد:

میله گردهای مورد مصرف در این شرکت از نظر سختی به دو نوع : الف - میله گرد سخت  ب- میله گرد نرم  تقسیم می شوند. مصرف این میله گردها در محصولات متفاوت است.

3- الف- میله گرد سخت :

این میله گردها دارای مقاومت کششی بسیار بالایی میباشند که تا 178 کیلوگرم بر میلی مترمربع (st-178) تحمل فشار کششی را دارا هستند. بخاطر شرایط خاص تولید این نوع میله گرد، فعلا از طریق واردات تامین می گردد. چون مقدار مصرف سالیانه آن در کشور در حدی بود که برنامه ریزی جهت تولید آن نگردیده بود ولی در چند سال اخیر بدلیل استفاده زیاد محصولات بتنی پیش تنیده، پیش کشیده یا س شیده، لزوم ایجاد خط تولید این نوع میله گرد توسط کارخانجات ذوب آهن و نورد ملایرد در دست تحقیق و بررسی جدی میباشد که تا یک دو سال آینده خط تولید این نوع میله گرد در داخل کشور به بهره بردای خواهد رسید.

سایزهای مورد مصرف میله گرد سخت در داخل این شرکت عبارتند از: نمره 4 و 5 و 6 و7 میلی متر است. مثلا برای تولید کانال از میله گرد سخت نمره 5 در طول کانال استفاده می شود که تحت کشش قرار می گیرند و میله گردهای 4 و 5 و 6 و 7 در هسته مرکزی و مرحله تکمیلی لوله های تحت فشار مورد استفاده هستند. البته در بخشهای مربوطه بطور کامل در مورد نحوه نصب و کاربرد آنها مشروحا توضیح داده خواهد شد.

3- ب- میله گرد نرم :

این میله گردها که مصرف عمومی نیز در بازار دارند با مقاومت کشش نهایی 37 کیلوگرم بر میلی مترمربع میباشند. که در اصطلاح فنی dt-37 به آنها اطلاق می شود. این میله گردها از داخل کشور تهیه می شود. سایز مورد استفاده نمره 6 و 8 میباشد. مثلا برای نیم حلقه کانال میله گرد مزبور را پس از آنکه در دستگاه سیم صاف کن در قطرهای مورد نیاز تولید و با استفاده از شابلونهای سایز مورد نظر کانال با شکل دهی و برشکاری به نیم حلقه تبدیل می کنند. برای اسکلت لوله های فاضلابی میله گردهای حلقوی را پس از قرار دادن بر روی شابلونهای مورد نظر، بوسیله میله گردهای نمره 6 نرم طولی با استفاده از مفتول سیاه 1.5 نرم متصل و اسکلت تهیه شده را در داخل قالب لوله فاضلابی قرار می دهند.

مرحله اول:جمع آوری شن وماسه

مرحله دوم

شن وماسه ای که جمع آوری شده پشت دریچه های که روی باکت قرار گرفته اند ریخته مشوند داخل هر کدام شن وماسه وسیمان به ترتیب به مقدار90،420،80ریخته می شودواین مواد بوسیله باکت حمل می شوند داخل بچنگ

مرحله سوم

• سیمان مورد نیاز مرحله قبل بوسیله نیروی باد وبرق داخل بچنگ ریخته می شود وبعد از آب دهی کافی بوسیله نواری که زیر بچنگ قرار دارد وارد قیف واریانت می شود

مرحله چهارم

n   قالب بیرونی800 را بوسیله جرثقیل از بالا روی پالت قرار می دهند و بعد گیره ها را قفل می کنیم  و سپس آن را روی گود قرار می دهیم  وبوسیله جرثقیل آن را وارد قالب داخلی می کنیم  و بعد از این کار جرثقیل را بالا می بریم

بعد از این مرحله نوار مادر بوسیله برق و هیدرولیک حرکت می کند تا روی  گود ایست کامل کند نوار کوچک به طور مدام می چرخد

n   ] شن وماسه و سیمان مخلوط شده بوسیله نواری که در زیر بچنگ قرار دارد وارد قیف مادر واریانت می شود بعد از اینکه مقداری بماند بتن بکار رفته شکل قالب را به خود می گیرد که بر حسب قالب لوله های بتنی درسایزهای مختلف تولید می شود

انواع لوله بتنی

n      لوله بتنی با دهانه 2200

n      لوله بتنی با دهانه2000

n      لوله بتنی با دهانه 1200

n      لوله بتنی با دهانه 1000 

n      لوله بتنی با دهانه800

n      لوله بتنی با دهانه 600

 مراجع:

[1] عشقی، ساسان (1382)، گزارش نهایی پروژه تحقیقی بررسی خرابی ساختمانها و مدیریت آواربرداری در زلزله های بزرگ، تهران، موسسه علمی کاربردی هلال، آذرماه 1382

[2] گزارش مقدماتی شناسایی زلزله 5 دی  ماه 1382 بم، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله

 [3] Earthquake Damaged Buildings: An Overview of heavy debris and Victim Extrication, FEMA 158/ September 1988

[4] Post-earthquake solid waste management strategy (for the City of Vancouver and the surrounding area) Wojtarowicz, Margaret, Atwater, James W