ВИТАЯ ТРУБА

Витая труба
Полезная модель касается витых (спиральновитых) труб, предназначенных для строительства трубопроводов, преимущественно для систем водоотведения, а также для устройства емкостей, резервуаров и колодцев.
Известна витая труба (по патенту CN101706022), выбранная в качестве прототипа, изготовленная путем намотки стального трапециевидного и спаяных пластиковых рельсообразного и С-образного закрывающего профилей, с последующей сваркой пластиковых профилей термоплавким клеем. Недостатком известной трубы является низкая надежность. При изготовлении из трубы вертикальной емкости и размещении ее в грунт, возможно ее разрушение при морозном пучении грунта, т.к. при наличии (углублений на внешней части трубы) который находится между витками С-образного профиля, увеличивается площадь сцепления с мерзлым грунтом, который может неблагоприятно воздействовать на корпус емкости.
Использование стального трапециевидного профиля с завальцованными внутрь профиля краями может приводить к прорезанию пластикового рельсообразного профиля, поскольку внешнюю нагрузку воспринимает, в основном, стальной профиль (запечатывающий С-образный профиль играет роль защитного слоя, ограждающего стальной профиль от внешних агрессивных сред). Запечатывающий С-образный профиль формируется непосредственно на намоточной машине, на изготовляемой трубе, возможно неравномерное распределение расплава материала при запечатывании. Рельсообразный пластиковый профиль характеризуется слаборазвитым поперечным сечением, что приводит к снижению жесткости и к увеличению расхода материала.
Техническим результатом полезной модели является повышение прочности и надежности витой трубы. Кроме того, техническим результатом является упрощение изготовления и снижение материалоемкости.
Технический результат достигается в витой трубе, образованной полимерным трубчатым профилем с основанием и с зацепами, в которых установлены загнутые края металлического профиля и закрывающим полимерным слоем. В качестве полимерного профиля используется полиэтиленовый профиль, в качестве закрывающего полимерного слоя используется плоская полиэтиленовая лента. В качестве металлического профиля используется стальной оцинкованный П-образный или Ω-образный профиль. Полимерным трубчатый профиль выполнен с трубчатой частью прямоугольного сечения. На основании и на закрывающем полимерном слое выполнены стыковочные поверхности в виде ступенек.
Полезная модель поясняется рисунком сечения стенки витой трубы.
Витая труба является композитной и представляет собой полимерную витую (спиральновитую) трубу, армированную металлическим профилем (далее - труба). Она образована витками полимерного (преимущественно, полиэтиленового) трубчатого профиля 1 с основанием 2 и с зацепами 3, в которых установлены загнутые наружу края 4 металлического профиля 5. Снаружи, труба снабжена витками закрывающего полимерного слоя 6 (преимущественно, плоская полиэтиленовая лента 6, далее - лента 6). Под плоской полиэтиленовой лентой 6, безусловно, понимается не идеально плоская лента. Так, при изготовлении трубы, лента 6 может деформироваться и образовывать небольшие волны на поверхности трубы, либо, лента 6 может иметь технологические неровности. Такие волны и неровности, являются технологическими, и не позволяют мерзлому грунту при морозном пучении деформировать стенки трубы.
В качестве металлического профиля 5 используется стальной оцинкованный Ω-образный профиль (стальной профиль 5). Может использоваться П-образная или иная форма стального профиля, обеспечивающая, в верхней части, опору стыкам полиэтиленовой ленты 6, а, в нижней части, опору основанию 2 и зацеп с зацепами 3.
Полимерный трубчатый профиль 1 выполнен с трубчатой частью 7 прямоугольного сечения. Прямоугольное сечение образует плоские поверхности основания 2 и верхней части, на которой размещается лента 6, это упрощает изготовление трубы. Полиэтиленовый трубчатый профиль 1 характеризуется развитым поперечным сечением, что ведет к увеличению жесткости, и рациональному расходу сырья при изготовлении.
На основании 2 и на закрывающем полимерном слое 6 выполнены стыковочные поверхности в виде ступенек 8. Стыковочные поверхности могут иметь иную форму, с несколькими ступеньками, с пазами и выступами, «ласточкин хвост», обеспечивающую стыковку смежных витков трубы.
Труба изготавливается и используется следующим образом.
Исходное сырье полиэтиленовая крошка (гранулы, дробленка, агломерат) подается в экструдер (где от сдавливания, перемешивания и контакта с нагретым цилиндром и шнеком полимерное сырье расплавляется и превращается в однородную массу - расплав), после чего путем продавливания через экструзионную головку, сечение которого соответствует конфигурации готового изделия, пластичный профиль поступает на вакуум-формовочный стол, где окончательно происходит формирование профиля (путем прохождения через и специальное калибрующее устройство и охлаждение профиля водой). Сформированный полимерный трубчатый профиль 1 наматывается на катушку необходимого размера (соответствует внутреннему диаметру трубы, например 1000-3000 мм). Стальная лента подается на сталепрокатную машину, где формируется стальной профиль 5. При намотке витки полимерного трубчатого профиля 1 свариваются между собой экструдером (подающим термоплавкий клей). Между витками свариваемого полимерного трубчатого профиля 1 образуется лоток, в который укладывается стальной профиль 5. Стальной профиль 5 защелкивается в зацепы 3 и не раскручивается, что повышает удобство при дальнейшем нанесении внешней запечатывающей полиэтиленовой ленты 6. Затем, сверху, на ровную поверхность, образованную полимерным трубчатым профилем 1 и верхней частью стального профиля 5, укладывается лента 6. Сформированная труба необходимой длины отрезается.
При использовании трубы, например, в качестве емкости для воды, основная нагрузка идет на стенки емкости изнутри, т.е. нагрузка воспринимается основанием полиэтиленового трубчатого профиля 1 и передается на нижнюю часть стального профиля 5 и на зацепы 3. При использовании трубы в качестве подземных коммуникаций или емкостей, нагрузка от внешнего грунта воспринимается наружной цилиндрической поверхностью трубы. За счет увеличенной поверхности опоры в нижней части стального профиля 5, часть нагрузки равномерно распределяется на нижнюю часть полимерного трубчатого профиля 1. Тем самым достигается совместная работа стального и полиэтиленового профиля. Основную нагрузку воспринимает стальной профиль. Полиэтиленовый профиль 1 и лента 6 так же играют роль защитного слоя, ограждающего стальной профиль от внешних агрессивных сред.