Mikä on työntövoima?

Yleisimmin viemärisovelluksissa työntölohko on betoniputken rajoitin. Lohkoa käytetään estämään putkiliitosten erottuminen kuljetettujen nesteiden voimasta, jotka kulkevat mutkan tai tee -liitoksen läpi. Painekappaleen mitat on laskettava kuljetettavan nesteen tyypin, putken halkaisijan ja vallitsevien maaolosuhteiden perusteella. Paine, jonka neste jää putken alle, on myös otettava huomioon.

Putken läpi kulkevat nesteet aiheuttavat painetta tai työntövoimaa mutkissa ja tee-risteyksissä tai pysäytyspäissä. Nämä voimat voivat riittää heikentämään viereisten putkien välisiä liitoksia. Tämä vaikutus voi olla liioiteltu, kun ympäröivä maaperä on heikko tai hauras tai jos pohjaveden taso on korkea. Asentamalla suuri betonilohko mutkaan tai risteykseen nesteen työntöenergia absorboituu osittain ja ohjataan sitten putkea pitkin.

Kun tarkastellaan vaaditun työntölohkon kokoa, taivutuskulma on avaintekijä. Esimerkiksi pallografiittivalurautaputkien tapauksessa 11.25 asteen mutka vaatii pienemmän työntölohkon kuin 45 asteen mutka. Tämä johtuu siitä, että mutkaan kohdistuvat voimat vähenevät sisäkulman kasvaessa.

Betonin käyttäminen työntölohkon muodostamiseksi on yleistä vain silloin, kun on käytetty hylsy-putkiliitostekniikoita. Jos asennetussa putkessa on laipalliset liitokset – joissa putkien laipat on ruuvattu yhteen – itse ruuvit toimivat työntövoiman rajoittimena. Samoin hitsattu teräsputki ei yleensä vaadi ylimääräistä työntövoimaa putken materiaalin paksuuden ja määritetyn hitsaustyypin mukaan.

Vaihtoehtoinen pidätysmuoto, kun käytetään pistorasiaputkia, on ankkuriliitos tai ankkuritiiviste. Pistorasiaputkiliitoksissa käytetään perinteisesti kumitiivisteitä putkien välissä lian pääsyn ja vuotojen estämiseksi. Ankkuritiiviste on ulkonäöltään samanlainen kuin tavallinen putkitiiviste, mutta siinä on pienet teräshampaat, jotka lukitsevat putken paikalleen, kun se on liitetty viereiseen putkeen. Nämä teräshampaat toimivat tällöin työntövoiman paineen alla.

Termiä työntölohko käytetään myös laivanrakennusteollisuudessa. Tässä sovelluksessa työntölohko – tunnetaan myös nimellä työntölaatikko tai painelaakeri – on potkurimekanismien turvajärjestelmä. Tämä laakeri vastustaa potkurin akselin työntövoimaa ja siirtää energian laivan runkoon. Käyttämällä tätä järjestelmää laivanrakentajat voivat optimoida potkurin tuottaman voiman liikuttaa alusta minimoimalla potkurin akselin liikkeen aiheuttaman energian menetyksen.