Основным элементом такого соединения является раструб, которым оснащается один из концов труб. Изготовление таких раструбов на концах труб из всех перечисленных видов термопластов производилось с использованием специальной технологии термомеханической обработки. Для этого было создано специальное оборудование для нагрева, формования и калибровки концов труб, часть из которого защищена авторскими свидетельствами СССР [1]. Режимы термомеханической обработки концов труб отрабатывались как в лабораторных условиях НИИМосстроя (директор М. Г. Локтюхов), так и в производственных условиях на филиале № 1 (директор М. А. Балашов, главный инженер В. В. Губанов) объединения Моссантехпром (директор П. М. Зелиско). При монтаже раструбных соединений использовались специальные средства малой механизации конструкции НИИМосстроя – СКБ-Мосстрой (защищены 5 авторскими свидетельствами СССР).

Параллельно с этим велась разработка методов прочностных расчетов канализационных самотечных трубопроводов из пластмассовых труб с использованием как экспериментальных, так и теоретических подходов. В результате этого были получены расчетные формулы [2] для определения степени овализации j полимерной трубы при действии на нее нагрузки q от грунта qг и транспорта qт:

 (1)

где k1, k2 и k3 – коэффициенты;

G0 – кратковременная кольцевая жесткость труб, МПа;

E0 – кратковременный модуль упругости при растяжении материала труб, МПа;

Eг – модуль деформации грунта в пазухах траншеи, МПа;

SDR – размерное отношение труб (отношение наружного диаметра D к толщине стенки e, м);

 (2)

 (3)

где h, b – коэффициенты, учитывающие боковой отпор грунта и угол опирания трубы на ложе;

m – коэффициент Пуассона материала трубы;

k3 = 1 (грунт без уплотнения), 0 (с уплотнением до степени более 0,96).

По этим формулам были рассчитаны допустимые глубины заложения самотечных канализационных трубопроводов из различных пластмассовых труб. Результаты расчетов были включены в общегосударственный норматив – СН 478–75 «Инструкция по проектированию и монтажу водопроводных и канализационных сетей из пластмассовых труб». СН 478–75 расширили диапазон использования полимерных труб для устройства самотечных канализационных трубопроводов до диаметра 630 мм. В указанную «Инструкцию…» была также включена методика гидравлического расчета самотечных канализационных трубопроводов из пластмассовых труб. В основу методики положена гидравлическая формула, полученная с использованием зарубежных экспериментальных данных и собственных теоретических исследований (А. А. Отставнов). На тот момент, из-за отсутствия компьютерной техники, формула имела существенный недостаток, т. к. в ней расчетный расход Q, м3 / с, представлен в неявном виде:

 (4)

где I – гидравлический уклон;

n – коэффициент кинематической вязкости сточной жидкости, м2/ с.

По формуле разработана (А. А. Отставнов) номограмма с подвижным транспарантом (рис. 2), которая также была введена в СН 478–75 для упрощения приближенных гидравлических расчетов.

Рисунок 2 (подробнее)
 
Номограмма с подвижным транспарантом для гидравлического расчета самотечных канализационных трубопроводов из пластмассовых труб

Помимо номограммы были изданы таблицы для гидравлического расчета самотечных канализационных трубопроводов из пластмасс [3].

В 1981 году Госстрой СССР выпустил новую редакцию норматива СН 478–80 «Инструкция по проектированию и монтажу сетей водоснабжения и канализации из пластмассовых труб», в основу которой вошли наработки ряда исследовательских, проектных и производственных организаций, в том числе опыт НИИМосстроя, полученный на московской самотечной канализации из полимерных труб.

Разработанное в 1983 году НИИМосстрой (директор Е. Д. Белоусов, разработчики А. В. Сладков и А. А.Отставнов) «Дополнение» к СН 478–80 расширило диапазон использования полимерных труб для устройства самотечных канализационных трубопроводов до диаметра 1200 мм.

Это позволило прокладывать самотечные канализационные трубопроводы из полимерных труб не только траншейно, но и в других условиях [4]. Например, прокладка полимерного трубопровода была осуществлена в Лианозово (5 район КС г. Москвы, начальник Б. М. Кукушкин, главный инженер С. А. Алексеев). Тоннель проложен на глубине около 10 м. Нижняя часть тоннеля (рис. 3) занята трубами из ПНД диаметром 1000 мм типа СЛ (ГОСТ 18599–83, производство Казанского объединения «Оргсинтез»).

Рисунок 3.
Схема расположения пластмассового трубопровода в тоннеле
1 – тоннель; 2 – трубопровод; 3 – лоток водостока; 4 – свод
водостока; 5 – живое сечение водостока; 6 – цементнопесчаная заделка; 7 – живое сечение канализационного трубопровода

По полиэтиленовому трубопроводу производится транспортировка канализационных стоков. По верхней части тоннеля, оставшейся незанятой пластмассовыми трубами и специально обустроенной, сбрасываются ливневые и талые воды. Монтажные работы произведены трестом ГПР-2 (главный инженер Б. М. Пржедецкий) Главмосинжстроя. При выполнении работ трубы длиной 11 м перерезались пополам и опускались в шахты диаметром 8 м. На тоннеле было несколько таких шахт. Они предназначены для устройства тоннеля из тюбингов. Трубы сваривались в трубопровод методом наращивания. Для сварки использовалось приспособление, разработанное трестом ГПР-2 (конструктор В. Ф. Фильчук) и трестом Мосоргинжстрой (главный сварщик И. Ф. Истратов) Главмосинжстроя при научной консультации НИИМосстроя. Протаскивание трубопровода из шахты в тоннель осуществлялось посредством масляных гидродомкратов. Удавалось проталкивать отдельные участки полиэтиленового трубопровода длиной до 100 м с прохождением поворотов тоннеля на угол до 10°. Всего было проложено около 1,5 км труб.

В начале 1980-х годов одновременно с производством на Дорогомиловском заводе НПО «Пластик» (руководитель работ Г. И. Шапиро, заведующий отделом Р. Ф. Локшин) напорных труб из ПВХ [1] было налажено производство канализационных труб из ПВХ диаметром 50, 110, 160 и 200 мм. Трубы последних двух диаметров нашли свое применение во внутриквартальных сетях канализации, а трубы диаметром 110 мм – при устройстве канализационных выпусков [4, 5]. Проектирование наружной самотечной канализации с использованием указанных труб выполнялось институтом Моспроект-1 (заместитель главного инженера Е. А. Рыбников и начальник ТО Е. Н. Рыбников). Монтаж производился трестами Мосфундаментстрой № 1 (управляющий Р. Н. Алибеков), № 2 (управляющий Г. М. Улановский, главный инженер А. М. Глазунов) и № 3 (заместитель управляющего Л. М. Гефтер) Главмосстроя и № 4 (главный инженер В. М. Бочевер, начальник ПТО А. И. Дешин) и № 5 Главмоспромстроя (начальник ПТО В. Н. Пасецкий). Работы осуществлялись вначале в соответствии с разработанными НИИМосстрой и согласованными с управлением «Водопроводно-канализационного хозяйства Мосгорисполкома» (А. В. Дьячков) ВСН 68-84 «Ведомственные строительные нормы по проектированию и монтажу подземных сетей канализации и водопровода из поливинилхлоридных труб», а затем ВСН 20-95 с таким же названием.

В настоящее время применение полимерных труб для устройства самотечной канализации производится с учетом требований свода правил СП 40–102–2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования», в разработке которого активное участие принимал и НИИМосстрой.

Параллельно с траншейной прокладкой трубопроводов самотечной канализации из полимерных труб в конце 1970-х годов началось их использование и для бестраншейной реконструкции ветхих канализационных сетей.

Один участок (Москва, ул. Шушенская, 9) был отремонтирован в июне 1977 года (руководил работами главный инженер 9-ого РКС Н. Н. Белоглазкин). В керамический трубопровод (из труб длиной 1 м и диаметром 250 мм) общей протяженностью 51 м были протянуты полипропиленовые трубы, производства московского нефтеперерабатывающего завода в Капотне (наружный диаметр 160 мм, толщина стенок около 8 мм). Для восстановления использовался способ сварных плетей. Трубы длиной по 6 м сваривались на центрирующих устройствах конструкции НИИМосстрой – СКБ-Мосстрой в плети длиной по 16–20 м. Затем затаскивались в ремонтируемый трубопровод.

Другой участок (Москва, ул. Таймырская, 8) длиной около 60 м был восстановлен в июле 1978 года. В керамический трубопровод из труб диаметром 400 мм и длиной около 1 м, проросший корневой системой деревьев, были протянуты трубы из ПНП тип СЛ, производства Тамбовского машиностроительного завода, диаметром 160 мм и толщиной стенки 11,9 мм. Использовался, как и в предыдущем случае, способ сварных плетей [4]. Трубы из ПНП длиной по 6 м сваривались вручную в плети длиной по 18–21 м.

Третий участок (Москва, ул. Маркса-Энгельса, главный инженер 2-ого РКС В. Н. Колобов) был восстановлен в августе 1982 года. В чугунный трубопровод диаметром 150 мм и длиной 27 м, значительно искривленный вследствие просадок грунта, произошедших из-за инфильтрации грунтовых и поверхностных вод и эксфильтрации стоков через стыковые соединения труб, были протянуты трубы из вторичного полиэтилена производства СКТБ «Энергопромполимер» (директор В. И. Гольдин, главный технолог А. Я. Добромыслов) наружным диаметром 110 мм и с толщиной стенки 5,3 мм. Использовался способ коротких труб [4]. Короткие трубы длиной по 500–900 мм были изготовлены на Московском трубозаготовительном заводе треста Мосподземстройснаб (главный инженер Ю. В. Савельев) Главмосстроя на оборудовании конструкции НИИМосстроя. Отдельные трубы соединялись на раструбах с резиновыми уплотнительными кольцами. При монтаже кольца сжимались на 15–25 % в раструбной щели.

Четвертый участок (Москва, Сокольнический вал, 26) был восстановлен в октябре 1982 года (руководил работами заместитель главного инженера треста Мосочиствод А. Н. Баранов). В керамическом трубопроводе диаметром 200 мм и длиной 45 м, уложенном на глубине около 5,5 м в сильно водонасыщенных грунтах, из-за инфильтрации грунтовых вод через стыки окружающий грунт интенсивно размывался и, как следствие этого, происходила недопустимая просадка «дневной» поверхности – автомобильного шоссе, проходящего над трубопроводом. Были протянуты трубы из ПВП, производства СКТБ ЭПП. Использовался метод сварных плетей. Полиэтиленовые трубы длиной по 6 м (наружный диаметр 160 мм с толщиной стенки 9,1 мм) сваривались в плеть (на центрирующем устройстве НИИМосстрой – СКБ-Мосстрой) длиной до 30 м, затем плеть затаскивалась и обрезалась по месту в колодце.

Рисунок 4.
Схема полиэтиленовой трубы с двойной стенкой

Во всех случаях работы осуществлялись в соответствии с положениями упомянутых «Рекомендаций...».