Кольца опорные: характеристики и применение

Железобетонные колодезные кольца – изделия с полым сечением круглой формы, изготовленные из тяжелых бетонных смесей. Нормативные рабочие характеристики ЖБИ обеспечивает производственная технология полусухого вибропрессования. ЖБ-кольца используются при прокладке подземных инженерных коммуникаций, создании водоснабжающих, канализационных и смотровых сборных колодцев. Широкий перечень позволяет выбрать изделие, лучше всего подходящее для конкретной области применения. Разновидность ЖБ-колец – опорные кольца, позволяющие отрегулировать высоту колодца и/или создать устойчивое основание для всей конструкции или люка.

Виды колодезных колец по функциональному назначению

В ГОСТе 8020-2016 стандартизированы несколько видов колодезных колец, которые могут иметь гладкий край (в этом случае стыки герметизируют цементно-песчаной смесью, а между собой элементы соединяются стальными скобами) или детали замковой системы.

КС – стеновые

Это основные изделия, предназначенные для формирования ствола шахты. Могут иметь цилиндрическую, реже – коническую форму. Изделия второго типа обозначаются аббревиатурой КСК. Стеновые ЖБ-кольца могут изготавливаться в виде комплексного монолитного изделия, дополненного плитой перекрытия – КСП.

КО – опорные

Это цилиндрический элемент, который может быть полым или выполненным монолитно с днищем (КОД, КД, ДК). Полые опорные ЖБ-кольца могут устанавливаться как в нижней части, так и использоваться в качестве опоры для люка. Использование опорных колец позволяет получить требуемую высоту колодца.

КСП – стеновые с перекрытием

Это монолитные изделия, в состав которых входят стеновое кольцо и плита с отверстием.

Дополнительные элементы

В качестве дополнительных используются элементы, позволяющие обустроить колодец с нужными размерными и техническими характеристиками:

• плиты низа (ПН) – используются в герметичных колодцах;
• плиты перекрытия (ПП) – имеют отверстие, на которое устанавливают кольцо малого диаметра и крышку;
• плиты перекрытия дорожные (ПД) – необходимы в тех случаях, когда колодец располагается в местах проезда автотехники;
• плиты перекрытия для водоприемных колодцев (ППВ), используются при обустройстве ливневых систем водоотведения. Представляют собой ЖБ-изделие с отверстием вверху, на него укладывается решетка, через которую в колодец сливается вода с обслуживаемой территории.

Для чего нужны опорные кольца

Опорные кольца могут устанавливаться в верхней или нижней части колодца.

В верхней части

Применение опорного кольца позволяет приподнять уровень расположения люка над плитой перекрытия. Это позволяет избежать затекания дождевой или талой воды в колодец, затопления люка, наезда на него автотранспорта при расположении колодца под дорожным покрытием.

В нижней части

В нижней части опорное кольцо монтируется для получения нужной высоты колодезной шахты. Изделие КО, оснащенное дном, надежно обеспечивает герметичность колодца.

Нормативные размеры опорных колец

В ГОСТе 8020-2016 и других нормативных документах представлен широкий ассортимент размеров ЖБИ, что позволяет выбрать подходящее изделие в соответствии с техническими требованиями к сооружаемому колодцу.

Таблица размерных характеристик опорных колец для колодцев в соответствии с ГОСТом 8020-2016

Таблица размеров опорных колец различных номеров типоразмеров

Маркировка опорных колец

В маркировке опорных бетонных и железобетонных колец для канализации, водопровода и других инженерных систем с учетом требований ГОСТ 23009-2016 указываются:

• перед наименованием типа изделия – буква «Б» для бетонных изделий, буквы «ФБ» для фибробетонных;
• наименование ЖБИ – КО или КОД;
• порядковый номер типоразмера или высота и внутренний диаметр, выраженные в дм;
• в конце типа фальцевого изделия ставится буква «Ф».

Дополнительно может указываться уровень проницаемости бетона: Н – нормальный, П – пониженный, О – особо низкий.

Исходные материалы изготовления опорных железобетонных колец

ЖБ-кольца изготавливают из бетонных смесей, содержащих в составе цемент в качестве вяжущего и плотные заполнители. Компоненты бетона:

• Общестроительный цемент, соответствующий ГОСТу 31108-2020, бездобавочный или содержащий добавки в количестве не более 5%. При производстве бетонных колец может использоваться портландцемент класса прочности 32,5 или 42,5. В старых ГОСТах такие материалы обозначались марками М400 и М500.
• Крупный заполнитель – щебень, получаемый дроблением плотных горных пород. Материал должен соответствовать ГОСТу 8267-93 или другим нормативным документам. Чаще всего используется гранитный и гравийный щебень фракцией – 5-20 мм.
• Мелкий заполнитель – карьерный или песок для строительных работ, отвечающий требованиям ГОСТа 8736-2014.
• Вода. При производстве бетона используется вода питьевого качества или проверенная в заводской лаборатории на наличие примесей, ухудшающих характеристики пластичной бетонной смеси или готового бетона.
• Добавки – ускорители или замедлители твердения, гидрофобизаторы, противоморозные.

Для усиления конструкции и повышения ее устойчивости к эксплуатационным нагрузкам при производстве ЖБ-колец используются арматурные элементы, в качестве которых используются:

• стержневая арматура классов A-I и A-II, свариваемая арматура с периодическим профилем A500C и B500C;
• арматурная проволока, соответствующая ГОСТу 6272-80.

Каким требованиям должны соответствовать бетон для колодезных колец и готовые ЖБ-кольца

Бетон для ЖБ-колец должен соответствовать ГОСТу 8020-2016 по следующим параметрам:

• Класс прочности. Для бетонных изделий понадобится бетон с классом прочности не менее В30, длят ЖБИ, предназначенных для изготовления коллекторов канализационных систем диаметром более 0,8 м, – В25. Все остальные изделия для обустройства колодцев изготавливаются из бетона класса В20.
• Отпускная прочность. Если изделия поступают в продажу в теплое время года, то нормируемая отпускная прочность – от 70%, в холодный период эта величина должна быть не менее 90%.
• Водонепроницаемость. Минимальное значение – W Для ЖБ-колец, используемых в канализационных коллекторах, минимальной является марка водонепроницаемости W6.
• Морозостойкость. Наименьшее значение – F Морозостойкость ЖБ-конструкций, расположенных на поверхности грунта, выбирается в соответствии с требованиями ГОСТа31384-2017.
• Удельная эффективная активность естественных радионуклидов. При использовании ЖБИ в пределах населенных пунктах величина этой характеристики не должна превышать 740 Бк/кг.

Требования к характеристикам колодезных колец регламентирует ГОСТ 8020-2016, нормируемые параметры:

• толщина бетонного слоя до арматуры;
• марки сталей для арматурных и закладных элементов;
• защита от коррозии, если это предусмотрено в проекте н а колодец;
• значения фактических отклонений геометрических размеров от заданных значений, их величина не должна превышать нормативные данные;
• качество поверхностей и внешний вид, которые должны соответствовать требованиям ГОСТа 130154-2012.

Технология изготовления опорных и других ЖБ-колец

Колодезные опорные и другие кольца изготавливаются способом полусухого вибропрессования. На крупных заводах используются стационарные вибропрессы, которые обычно встраиваются в автоматизированные линии, включающие все необходимое оборудование: от бетоносмесителя до штабелера, перемещающего поддоны с готовыми изделиями.

Производственный процесс состоит из следующих основных этапов:

• Замешивание бетонной смеси. Автоматизированное дозирование компонентов обеспечивает высокое качество результата.
• Вибропрессование. Готовая бетонная смесь по ленточному конвейеру поступает в бункер вибропресса, а затем – в матрицу, в которую опускается пуансон. На этом этапе при одновременном действии вибрации и давления осуществляется уплотнение бетонной смеси и формование изделий.
• Финишный этап. После завершения процесса формования матрица и пуансон поднимаются, а готовые изделия поступают на приемный рольганг, а затем – на стеллажи, на которых они выдерживаются до набора отпускной прочности, в естественных условиях или пропарочных камерах.

Преимущества технологии полусухого вибропрессования:

• Высокая автоматизация процесса, практически исключающая влияние человеческого фактора на качество пластичной смеси и готовых ЖБИ.
• Высокая производительность автоматизированного оборудования, позволяющая выпускать большие объемы продукции за короткий период.
• Наличие сменной формообразующей оснастки, которая позволяет оперативно перенастроить оборудование на изготовление нового типа продукции.
• Низкое водоцементное соотношение смеси и равномерное уплотнение. Обеспечивают высокое качество изделий.
• Распалубка ЖБИ сразу же после их изготовления, позволяющая значительно сократить производственный процесс.
• Возможность сократить производственные площади за счет штабелирования изделий.

Преимущества и недостатки железобетонных колец, изготовленных способом полусухого вибропрессования

Для вибропрессованных ЖБ-колец характерны:

• точные геометрические размеры;
• нормативные величины – прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, соответствующие запланированной области применения;
• возможность использования для строительства колодцев даже на нестабильных грунтах;
• возможность создать герметичную колодезную конструкцию, благодаря плотному прилеганию краев смежных колец друг к другу;
• долговечность, при использовании качественных компонентов и соблюдении запланированных условий эксплуатации.

Относительными минусами этой продукции являются: большая масса, требующая применения специализированной строительной техники, и сложность (чаще невозможность) демонтажа колец и их перемещения на новое место.

Особенности монтажа опорных и других колодезных колец

Водопроводные и канализационные колодцы не обустраиваются вплотную к жилым объектам. Конкретная дистанция определяется в зависимости от назначения колодца. Перед началом строительства определяются подъездные пути для строительной техники.

Этапы установки опорных и других колодезных колец:

• Рытье котлована, которое обычно осуществляется с помощью строительной техники. На его дно укладывается щебнево-песчаная подушка толщиной не менее 500 мм.
• В качестве нижнего яруса для герметичного колодца лучше всего использовать опорное кольцо с дном (КОД).
• Устанавливают стеновые кольца, количество которых зависит от высоты колодца.
• При монтаже на подвижных грунтах ЖБ-кольца скрепляют между собой стальными скобами.
• После укладки последнего кольца и плиты перекрытия устанавливается опорное кольцо, на которое укладывается люк.
• Завершающий этап – обратная засыпка котлована песчаным грунтом, обеспечивающим устойчивое положение конструкции.

Бетонные и железобетонные опорные кольца, изготовленные из качественных исходных компонентов способом полусухого вибропрессования, обеспечивают возможность обустроить шахту колодца нужной высоты и создать (при необходимости) герметичное пространство, получить прочное, надежное и долговечное сооружение.