ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ
MOLD FOR PRODUCTION OF PIPES

Изобретение относится к производству труб, в частности к формам для изготовления труб из жидкого материала, содержащего бетонную смесь, и предназначено для изготовления труб, в том числе водопроводных и канализационных.
Известна Установка для формования напорных труб, включающая наружную форму, внутри которой по ее оси расположена внутренняя форма, образуя кольцевую полость (а.с. СССР №435120, В28В 21/34, оп. 05.07.1974 г.).
Недостатками вышеуказанного известного технического решения являются значительные энергетические затраты при выполнении технологической формовки тепловой обработки изделия; возможно не уплотнение смеси в опалубке на 8-10 мм по диаметру жесткой упругой мембраны за счет термического воздействия на масло и возврат ее в исходное положение за счет вакуума.
Наиболее близким техническим решением является Форма для изготовления бетонных раструбных труб, включающая наружную и внутреннюю трубы, соосно расположенные между собой и образующие кольцевое пространство (а.с. СССР №410950, В28В 21/34, оп. 15.01.1974 г., прототип).
Недостатком вышеуказанного известного технического решения является сложность конструкции, состоящей из множества узлов и деталей, кинематические связи которых сложно согласовать с технологическим процессом:
а) внутренняя обечайка, состоящая из 5-ти вертикальных частей со сквозными щелями, которые заклеиваются клейкой лентой на стороне соприкосновения с бетоном, через которые не возможен отвод воды без разгерметизации стыков;
б) сопротивление уплотнения бетона осуществляется в начальной стадии под собственным весом наружной обечайки, а оно зависит от жесткости смеси, и требует дополнительного воздействия прессов с рычажной системой привода;
в) довольно сложная система выемки внутренней обечайки - с изотермическим прогревом и впуском холодного воздуха через систему крышки, троса и прочее.
Предлагаемое нами техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки и позволяет упростить технологию изготовления труб различных диаметров за счет создания технологичной формы, обеспечивающей изготовляемой трубе заданные параметры, в том числе заданную прочность и монолитность трубы.
Поставленная цель достигается тем, что Форма для изготовления труб, включающая внешнюю и внутреннюю трубы, соосно расположенные между собой и образующие кольцевое пространство, дополнительно содержит фиксаторы, две съемные торцевые заглушки, закрепленные на концевых участках внешней и внутренней труб, образуя между ними кольцевое пространство с заданными размерами, внешние вставки и, по меньшей мере, одну внутреннюю вставку, каждая из труб выполнена со сквозной продольной прорезью по всей длине, при этом сквозная продольная прорезь внешней трубы расположена в верхнем вертикальном положение, съемная торцевая заглушка выполнена с возможностью расположения и закрепления ее на концевых участках внешней и внутренней труб, внешние вставки расположены в сквозной продольной прорези внешней трубы по всей ее длине с образованием между собой проема или проемов для подачи жидкого материала в кольцевое пространство, при этом каждая из внешних вставок выполнена с возможностью расположения ее в сквозной продольной прорези внешней трубы и с возможностью поперечного перекрытия сквозной продольной прорези по наружной поверхности внешней трубы, по меньшей мере, одна внутренняя вставка расположена в сквозной продольной прорези внутренней трубы по всей ее длине, при этом внутренние вставки герметично соединены между собой посредством торцевого соединения, внутренняя вставка выполнена с возможностью расположения ее в сквозной продольной прорези внутренней трубы и с возможностью поперечного перекрытия сквозной продольной прорези по внутренней поверхности внутренней трубы, фиксатор выполнен с возможностью расположения его внутри внутренней трубы для фиксации внутренней вставки или вставок в заданном положении, фиксатор представляет собой жесткую пространственную рамную конструкцию и расположен внутри внутренней трубы в концевых ее зонах или в концевых и средней ее зонах, или по всей ее длине, съемная торцевая заглушка состоит из кольцевого диска с двумя кольцевыми обечайками, закрепляемыми на концевых участках внешней и внутренней трубах, форма дополнительно снабжена, по меньшей мере, одним центрирующим элементом, выполненным с возможностью расположения его между нижней частью фиксатора и внутренней поверхностью внутренней трубы.
На фиг. 1 изображена Форма для изготовления труб, на фиг. 2 изображен разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 изображен вид Б на фиг. 1.
Форма для изготовления труб (далее по тексту - «Форма») содержит внешнюю трубу 1 и внутреннюю трубу 2, по меньшей мере, один фиксатор 3, две съемные торцевые заглушки 4, закрепленные на концевых участках внешней 1 и внутренней 2 труб, внешние вставки 5 и, по меньшей мере, одну внутреннюю вставку 6.
Внешняя труба 1 выполнена со сквозной продольной прорезью 7 по всей ее длине. Внутренняя труба 2 выполнена со сквозной продольной прорезью 8 по всей ее длине.
Съемные торцевые заглушки 4 закреплены на концевых участках внешней 1 и внутренней 2 труб посредством крепежного соединения, обеспечивая соосное положение внутренней трубы 2 по отношению к внешней трубе 1 (центрирующее расположение внешней 1 и внутренней 2 труб между собой), образуя кольцевое пространство 9 между внешней 1 и внутренней 2 трубами, форма и параметры которого обеспечивают заданные размеры изготовляемой трубы.
Каждая из съемных торцевых заглушек 4 выполнена с возможностью расположения и закрепления ее на концевых участках внешней 1 и внутренней 2 труб в заданном положении. Например, съемная торцевая заглушка 4 состоит из кольцевого диска с двумя кольцевыми обечайками, закрепляемыми на наружном и внутреннем его диаметрах (съемная торцевая заглушка 4 в виде кольцеобразного колпачка).
Сквозная продольная прорезь 7 выполнена с возможностью установки в нее внешних вставок 5.
Внешние вставки 5 расположены в сквозной продольной прорези 7 по всей ее длине с образованием между собой проема или проемов 10 для подачи в кольцевое пространство 9 жидкого материала, то есть с интервалом между собой, частично закрывая сквозную продольную прорезь 7, образуя проем или проемы 10 с заданными размерами. При этом каждый интервал - проем 10 между внешними вставками 5 в сквозной продольной прорези 7 имеет длину, например, от 20 см до 1 м, а внешняя вставка 5 выполнена с длиной, например, от 5 см до 1 м и шириной, например, от 3 до 5 см.
Каждая из внешних вставок 5 выполнена с возможностью расположения ее в сквозной продольной прорези 7 и с возможностью поперечного перекрытия ее по наружной поверхности внешней трубы 1 в месте ее расположения, обеспечивая заданные размеры кольцевому пространству 9 в месте ее установки в собранной Форме и соответственно, заданные размеры изготовляемой трубы.
Внешняя вставка 5 представляет собой, например, трапецеидальное изделие, в верхней части которого расположены выступы, форма которых выполнена с возможностью поперечного перекрытия сквозной продольной прорези 7 по наружной поверхности внешней трубы 1 в месте ее установки.
Внешняя вставка 5 представляет собой монолитное или сборное исполнение.
Сквозная продольная прорезь 8 выполнена с возможностью установки в нее, по меньшей мере, одну внутреннюю вставку 6 и, соответственно, по меньшей мере, одна внутренняя вставка 6 расположена в сквозной продольной прорези 8 внутренней трубы 2 по всей ее длине, при этом внутренние вставки 6, герметично соединены между собой посредством торцевого соединения, например, «торцевой шип», «ласточкин хвост».
Каждая из внутренних вставок 6 выполнена
с возможностью расположения ее в сквозной продольной прорези 8 и с возможностью поперечного перекрытия сквозной продольной прорези 8 по внутренней поверхности внутренней трубы 2, закрывая тем самым сквозную продольную прорезь 8 и обеспечивая заданные размеры кольцевому пространству 9 в месте ее расположения в собранной Форме.
Внутренняя вставка 6 выполнена с размерами, например, длиной от 1, 5 м до 6 м и шириной от 3 до 5 см и представляет собой, например, в виде
трапецеидального изделия, в нижней части которого расположены выступы, форма которых выполнена с возможностью поперечного перекрытия сквозной продольной прорези 8 по внутренней поверхности внутренней трубы 2;
клинового изделия, в нижней части которого расположены выступы, форма которых выполнена с возможностью поперечного перекрытия сквозной продольной прорези 8 по внутренней поверхности внутренней трубы 2, например, выступы в виде закрылок.
В зависимости от размера длины внутренней трубы 2 каждая внутренняя вставка 6 представляет собой монолитное или сборное исполнение.
Фиксацию внутренней вставки 6 в сквозной продольной прорези 8 в заданном положении осуществляют посредством фиксатора или фиксаторов 3, расположенным внутри внутренней трубы 2.
Фиксатор 3 выполнен с возможностью расположения его внутри внутренней трубы 2 для фиксации внутренней вставки или вставок 6 в сквозной продольной прорези 8 в заданном положении, и с возможностью извлечения фиксатора 3 из внутренней трубы 2.
Фиксатор 3 представляет собой, например,
жесткую пространственную рамную конструкцию, состоящую из нижней и верхней балок с клиновыми пазами, 2-х торцевых стоек и раскосов, устанавливаемых в продольной плоскости распорной фермы 3 под углом, например, 45 градусов;
конструкцию в виде геометрически оформленной плиты (например, древесно-стружечной плиты, ориентированно-стружечной плиты (OSB)) или панели, в том числе из многослойных материалов, имеющих две торцевые кромки, каждая из которых выполнена в виде углового продольного паза или углового продольного паза и двух плоских участков по его краям, заданных размеров.
Фиксаторы 3 расположены внутри внутренней трубы 2: в концевых зонах внутренней трубы 2 или в концевых зонах и в средней зоне внутренней трубы 2, или внутри внутренней трубы 2 по всей ее длине, фиксируя при этом внутренние вставки или вставку 6 в сквозной продольной прорези 8 в заданном положении.
Внешняя 1 и внутренняя 2 трубы расположены горизонтально или близко к горизонтальному положению, например, с углом отклонения от горизонтали ±1°, при этом сквозная продольная прорезь 7 внешней трубы 1 расположена в верхнем вертикальном положении.
Форма для изготовления труб дополнительно снабжена, по меньшей мере, одним центрирующим элементом 11, выполненным с возможностью расположения его между нижней частью фиксатора 3 и внутренней поверхностью внутренней трубы 2, опорной ее частью, обеспечивая дополнительное центрирование фиксатора 3 по вертикальной оси Формы внутри внутренней трубы 2 и представляет собой клиновую конструкцию, например, плоские клинья с опорной поверхностью, выполненную в соответствии с внутренним диаметром трубы 2 и длиной каждой, например, L2=L/3 (при числе фиксаторов равных 2 и где L - это длина Формы), устанавливаемых со стороны внешних концов внутренней трубы 2.
Фиксатор 3 и центрирующий элемент 11 представляют собой монолитное или сборное исполнение.
Форма для изготовления труб дополнительно снабжена распорными вставками или вставкой (на фиг. не показано), выполненной с возможностью расположения ее в сквозной продольной прорези 7 и с размерами больше размеров внешней вставки 5, например, на 15-20 процентов, обеспечивая при демонтаже Формы дополнительное раскрытие внешней трубы 1 для улучшения извлечения готового изделия из нее.
Распорная вставка представляет собой, например, трапецеидальное изделие, выполненное с возможностью дополнительного раскрытия сквозной продольной прорези 7.
Форма для изготовления труб работает следующим образом.
Подготавливают жидкий материал для изготовления труб, например, жидкий материал в виде бетонной смеси, для заливки его в кольцевое пространство 9 между внешней 1 и внутренней 2 трубами.
Собирают Форму в горизонтальном положении или близко к горизонтальному положению.
В качестве внешней 1 и внутренней 2 труб используют трубы, выполненные из материала, который нейтрален к жидкому материалу для изготовления труб, например, полиэтиленовые трубы.
Для внешней 1 и внутренней 2 труб берут полиэтиленовые трубы заданных размером, например, ПЭ 100; ПЭ 80, длиной по 6 метров с размером наружного диаметра: 560 мм и 710 мм и с толщиной стенки: 26, 7 мм и 42, 1 мм.
Внешняя труба 1 снабжена сквозной продольной прорезью 7, выполненной по всей длине и с шириной равной, например, 5 см.
Внутренняя труба 2 снабжена сквозной продольной прорезью 8, выполненной по всей длине и с шириной равной, например, 4 см.
В сквозную продольную прорезь 8 внутренней трубы 2 устанавливают внутреннюю вставку или вставки 6, например, две внутренние вставки 6 длиной по 3 м, которые соединяют их между собой посредством торцевого соединения, например, «торцевого шипа», или одну внутреннюю вставку 6 длиной 6 м.
После чего во внутрь внутренней трубы 2 устанавливают фиксатор или фиксаторы 3, которыми фиксируют внутреннюю вставку или вставки 6 в заданном положении в сквозной продольной прорези 8.
Например, два фиксатора 3 длиной по 2 м располагают внутри внутренней трубы 2 в концевых ее зонах.
Установленные во внутрь внутренней трубы 2 фиксаторы 3 дополнительно обеспечивают вертикальную жесткость самой Форме.
Например, дополнительно внутри внутренней трубы 2 располагают два центрирующих элемента 11, обеспечивающих дополнительное центрирование двух фиксаторов 3 по вертикальной оси Формы, располагая их между нижней частью соответствующего фиксатора 3 и внутренней поверхностью внутренней трубы 2, опорной ее частью.
После этого собранную конструкцию внутренней трубы 2 устанавливают внутри внешней трубы 1, располагая при этом сквозную продольную прорезь 7 внешней трубы 1 в верхнем вертикальном положении.
Затем в сквозную продольную прорезь 7 по всей длине устанавливают внешние вставки 5 с образованием между ними проема или проемов 10 для подачи жидкого материала в кольцевое пространство 9, частично закрывая при этом сквозную продольную прорезь 7.
Например, в сквозную продольную прорезь 7 при длине внешней трубы 1 равной 6 м устанавливают пять внешних вставок 5 с длиной равной 80 см с образованием между ними четыре проема 10 с длиной = 50 см.
Количество внешних вставок 5 может быть рассчитано по формуле:
N=(L/L1-1), где: L1- длина внешней вставки 5.
Внешнюю 1 и внутреннюю 2 трубы фиксируют между собой съемными торцевыми заглушками 4, закрепляя их на концевых участках посредством крепежных изделий, например, саморезами, обеспечивая соосное их расположение между собой с образованием между ними кольцевого пространства 9 с заданными размерами изготовляемой трубы.
В собранную Форму через проем или проемы 10, расположенные в верхнем вертикальном положении, подают жидкий материал, например, бетонную смесь, заполняя им кольцевое пространство 9.
Жидкий материал на основе бетонной смеси позволяет дополнительно ввести в свой состав наполнитель, например, металлическую стружку, металлическую крошку, щебень гранитный и т.п., обеспечивая готовому изделию дополнительную прочность и характеристики, например, устойчивость к щелочным средам; устойчивость к кислотным средам и т.д. -
данное техническое решение по изготовлению труб с предложенной конструкцией Формы для изготовления труб позволяет это использовать.
Далее Форму с заполненным жидким материалом оставляют на заданное время для приобретения изготовляемой трубы заданных параметров, в том числе и прочности, например, на трое суток.
После чего Форму разбирают (демонтируют) и извлекают готовую трубу, которая обеспечивает заявленный технический результат и соответствует заданным техническим требованиям и/или условиям, в том числе техническим условиям водопроводных и канализационных труб, с размерами, например:
с длиной равной, по меньшей мере, 6 м,
с внешним диаметром равным 200-1500 мм
и с толщиной стенки равной 10-100 мм.
Разбор (демонтаж) Формы осуществляют в последовательности обратной ее сборке.
Подачу в Форму и заполнение жидким материалом кольцевого пространства 9 осуществляют известным способом и известными средствами, например, растворо-бетононасосом.
Заявляемое техническое решение может быть использовано для изготовления труб различных размеров, используемых в различных отраслях, например, при строительстве, ремонте, техническом перевооружении или реконструкции объектов строительства.
Предлагаемое техническое решение позволяет упростить технологию изготовления труб различных диаметров, обеспечивая изготовляемой трубе заданные параметры, в том числе заданную прочность и монолитность;
б) изготовить трубу с ровной стенкой с постоянной толщиной, не имеющую мелких впадин и выпуклостей, пор и пустотелых зон;
в) изготовить трубу в полевых условиях, по месту применения, что существенно снижает затраты на производство;
г) изготовить трубу с характеристиками, позволяющими быть коррозионно-устойчивой к, например, щелочным, кислотным средам и т.п.