Při výstavbě podzemního kanalizačního systému z vlnitých trubek se používá termín jako prstencová tuhost. Jedná se o speciální hodnotu, která ukazuje, jak moc může potrubí odolat různým statickým a dynamickým zatížením.
Typicky jsou takovými zatíženími vliv pohybující se dopravy (těžké nebo ve formě konstantního průtoku, nebo ve statickém stavu – parkoviště, parkoviště) a proces pohybu vrstvy zeminy na celkovou konstrukci stoky nebo její jednotlivé prvky. .
Abychom pochopili, co prstencová tuhost ovlivňuje během instalace a provozu kanalizačního nebo kanalizačního systému, shromáždili jsme pro vás nejaktuálnější informace o tomto parametru.
Klíčové pojmy používané při určování prstencové tuhosti trubek
Na první pohled na definici „kruhové tuhosti“ není každému jasné, jak přesně může ovlivnit kvalitu instalace a provozu potrubí a kanalizace jako celku. A je zde spousta nuancí. Každý výrobek pro vytváření odvodňovacích systémů prochází řadou laboratorních a praktických testů, aby se určil stupeň účinnosti zavádění vlnitých trubek do určitých kanalizačních potrubí. Bylo zjištěno, že ty trubky, jejichž povrch je při mechanickém nebo statickém zatížení pružnější, poddajnější, vydrží podstatně větší objem zatížení než konstrukce s tuhým rámem.
Elastické trubky, schopné odolat nárazům, náhodným ohybům během instalace nebo pohybu vrstev zeminy, jsou citlivější na vyvíjený tlak a úspěšně se s ním vyrovnávají. Proto se to stalo jakýmsi impulsem pro výrobce k vytvoření kanalizačního potrubí. Faktem je, že dříve nepříjemnou skutečností při provozu potrubí byly různé stupně zhutnění půdy. Určujícím faktorem pro vytvoření trubek s různými třídami prstencové tuhosti se staly různé oblasti použití vlnitých trubek s přihlédnutím k pohyblivosti a zhutnění zemin. Jinými slovy, čím větší je prstencová tuhost vlnité trubky, tím větší zatížení snese i při maximálním zatížení kanalizačního systému.
Jednotkou měření prstencové tuhosti trubky je kN/m2. Na to se dívají instalatéři a zákazníci se zaměřením na průmyslovou oblast, ve které bude kanalizační systém používán.
Třídy tvrdosti – SN
Vlnité trubky jsou vyráběny z vysoce kvalitní polymerní hmoty, jejíž modifikace po ztuhnutí po vytvarování trubky mají své vlastní ukazatele pružnosti, pružnosti a hustoty. Klasifikace je založena na alfanumerických charakteristikách písmen latinské abecedy SN a mocninných vyjádřeních čísla 2. Takové běžné trubky jsou známé jako trubky s třídami tuhosti SN2, SN4, SN8, SN16 a další.
Vlnité polymerové trubky SN8, SN16 jsou schopny odolat značnému statickému a mechanickému zatížení. Čím vyšší je třída tuhosti, tím větší je vrstva zeminy, kterou lze položit na trubku.
Vlastnosti těchto tříd:
- SN8 – vlnité kanalizační trubky s možností pokládky od povrchu ve vzdálenosti 1 metr a více. Snadno se vypořádejte se zatížením nákladních vozidel projíždějících po povrchu;
- SN16 – trubky se zvýšenou tuhostí. Určeno pro velké stálé zatížení. Schopný odolat až 16 kN/m². Položení vrstvy půdy až 15 metrů nahoře je povoleno.
Hloubka kanalizačního potrubí není také určena okem. Při výpočtu hloubky uložení se bere v úvahu, do jaké míry je půda schopná a náchylná ke zhutnění.
Vztah mezi typem zeminy a třídou tuhosti potrubí
V předchozím odstavci jsme hovořili o potenciální souvislosti mezi zeminou oblasti pro instalaci kanalizace a třídou tuhosti vlnité trubky. Je třeba vzít v úvahu typ zeminy, zejména její houževnatost a fyzikální vlastnosti, které přímo ovlivňují rozložení zátěže na drenážní systém.
Níže uvedené tabulky ukazují hodnoty požadované tuhosti potrubí (s odpovídajícím provozním režimem v průsečíku čar).
| Podmínky pokládky | Materiál zásypu potrubí | Doporučená minimální tuhost trubky (kN/m) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hloubka uložení potrubí < 3m | 3 – 6 m | ||||||
| Hustá půda s dobrou spojka | Čerpadla a těsnění jíl | Ripování. jíl | Hustá půda s dobrou spojka | Čerpadla a těsnění jíl | Ripování. jíl | ||
| Přírodní půda (bez zatížení pozemní dopravou) | Místní půda | 2 | – | – | 4 | – | – |
| 2 | 4 | 8 | 4 | 8 | 16 | ||
| Písek, štěrk < 22m | 2 | 4 | 8 | 4 | 4 | 8 | |
| Oblázky, drť 4 – 22 mm | 2 | – | – | 4 | – | – | |
| Sekundární! ulice s nízkou intenzitou dopravy | Místní půda | 4 | 4 | 8 | 4 | 8 | 16 |
| Písek, štěrk < 22m | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 8 | |
| Oblázky, drť 4 – 22 mm | 4 | – | – | 4 | – | – | |
| Hlavní ulice s hustým provozem | Místní půda | 8 | – | – | 8 | – | |
| Písek, štěrk < 22m | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | |
| Oblázky, drť 4 – 22 mm | 8 | – | – | 8 | – | – | |
Metody pro zvýšení prstencové tuhosti vlnité trubky
Chcete-li zvýšit tuhost prstence vlnité trubky, musíte dodržovat dva jednoduché zásady:
- Výrobní materiály musí být vybrány vysoce kvalitní, s vysokým modulem pružnosti. Čím lepší elasticita, tím lépe je potrubí chráněno před nepříjemnými přešlapy. Například, pokud si musíte vybrat, který materiál použít pro konkrétní potrubí, pak je polyethylen výrazně horší než polyvinylchlorid;
- Tuhost prstence lze zvýšit zvýšením setrvačného modulu stěny trubky. Zvenčí se dá zvýšit (způsobů je dost). To by mělo být provedeno buď tradičně, nebo pomocí žebrovaných profilů.
Tuhost vlnitých trubek pro vytvoření vnější kanalizace
V tabulce jsme pro vás shromáždili hlavní ukazatele kruhové tuhosti pro vlnité trubky SN4, SN8. Upozorňujeme, že tuhost závisí na rozměrech trubek a obou průměrech trubek – vnější i vnitřní.
| PP trubky pro vnější kanalizaci | Velikost L, mm | de, mm vnější | DN, mm vnitřní | Hmotnost 1 kg/m SN4, SN 8 |
|---|---|---|---|---|
| 110 × 6000 | 110 | 93 | 0.6 | |
| 160 × 6000 | 137 | 160 | 1.3 | |
| 200 × 6000 | 227 | 200 | 2.3; 2,7 | |
| 250 × 6000 | 282 | 250 | 3,5 | |
| 300 × 6000 | 340 | 300 | 4,4; 5,1 | |
| 400 × 6000 | 453 | 400 | 7,2; 9,0 | |
| 500 × 5900 | 567 | 500 | 10,95; 14,5 | |
| 600 × 5900 | 680 | 600 | 15,8; 20,5 | |
| 800 × 5850 | 906 | 800 | 26,04; 32,5 | |
| 1000 × 5850 | 1135 | 1000 | 40,6 |
U trubek s jinými konstrukčními vlastnostmi, vyrobených z jiných výrobních materiálů, je prstencová tuhost také odlišná. Pokud se tedy v kanalizačních systémech používají jiné než vlnité trubky, měli byste použít standardní tabulky s parametry tuhosti nebo si o tom zjistit informace od výrobce.
Z jakého materiálu vybrat trubky s přihlédnutím k jejich prstencové tuhosti
Materiál potrubí pro kanalizaci by měl být zvolen s ohledem na typ provozu, zatížení, způsob využití území, ze kterého bude shromažďována voda, domácí a technická řešení, jakož i jejich odvodnění.
Například PVC trubky SN2 (průměr od 100 do 200 mm), které se instalují do kanalizačního systému s volným průtokem, se staly velmi oblíbenými v soukromém sektoru. Bohužel zatížení průmyslových podniků a komunikací v městských oblastech je pro takové potrubí příliš vysoké a nejsou vhodné pro instalaci ve velkých kanalizačních systémech.
V tomto případě by bylo optimálním řešením instalace vlnitých trubek z dvouvrstvého polypropylenu o průměru 300 mm a kruhové tuhosti S8-S16.
Polyetylenové kanalizační trubky mají výrazně nižší kvalitativní výkonnostní charakteristiky než polypropylenové trubky kvůli technologickým a chemicko-fyzikálním vlastnostem polymerního materiálu. Polyetylenové trubky mají nízkou prstencovou tuhost, a proto je jejich nadměrné prohlubování zakázáno z důvodu nerentabilnosti: mohou se jednoduše deformovat a selhat pod tlakem velké horní vrstvy půdy.
Vlastnosti výpočtu prstencové tuhosti vlnitých trubek
K výpočtu prstencové tuhosti se používají experimentálně odvozená data, když se provádějí laboratorní předvýrobní zkoušky vlnitých trubek. To se děje na stojanových konstrukcích speciálně instalovaných pro tento účel. Při zkoušce je odebrán náhodný řez výrobku, na kterém bude stanoveno potenciální zatížení a stupeň deformace. Vypočtené charakteristiky by měly přibližně odpovídat 4% deformaci testované trubky.
V dávce se testují celkem 3 náhodné výrobky, ze všech zkoušek prstencové tuhosti se pak vypočítá aritmetický průměr, který se následně zaokrouhlí na minimální standardní ukazatel pro tento materiál (PVC, HDPE, PP atd.).
Třída tuhosti určuje stupeň jmenovitého zatížení trubky na 1 jednotku celkové plochy výrobku, pokud dojde k 4% deformaci části trubky ve svislé rovině, bez zohlednění bočního odporu.
Pro výpočet kruhové tuhosti vlnitých trubek se používá následující vzorec:
- E0 – modul pružnosti materiálu, ze kterého je potrubí vyrobeno;
- I – moment setrvačnosti stěny potrubí;
- d – průměr, měřený v těžišti stěny výrobku a vypočítá se z parametrů:
- di je vnitřní průměr trubky;
- y – délka k těžišti stěny potrubí.
Nákup vlnitých trubek s ohledem na jejich prstencovou tuhost
Aby se předešlo náhlým potížím a problémům ve formě ucpání, nadměrného zatížení a poruch při provozu kanalizační sítě z vlnitých trubek, je třeba vzít v úvahu hodnoty kruhové tuhosti. Zohledněním tohoto parametru na samém začátku práce můžete snadno zajistit stabilitu a snadnost provozu kanalizačního systému po mnoho let.
Při nedodržení technických požadavků na tuhost prstence při pokládce potrubí hrozí deformace potrubí. Rekonstrukce jednoduchých i rozvětvených venkovních kanalizací je časově i finančně nákladný proces, proto doporučujeme dbát na tuhost potrubí již při nákupu.
