Технология монтажа наружных трубопроводов. Монтаж железобетонных и бетонных безнапорных трубопроводов Монтаж портальных стенок железобетонных труб

Бетонные и железобетонные трубы укладывают на естественное или искусственное основание. Стыки напорных труб (раструбные или муфтовые) заделывают резиновыми уплотнительными кольцами, а безнапорных (раструбные или фальцевые) - смоляной или битумизированной прядью, асбестоцементным или цементным замком, а также асфальтовой мастикой. Перед укладкой труб в траншею их так же, как и муфты, в ходе приемки подвергают наружному осмотру для выявления дефектов и проверки размеров.

Бетонные и железобетонные трубы раскладывают вдоль траншеи различными способами (перпендикулярно к траншее, под углом и др.), выбор которых зависит от типа и грузоподъемности применяемых монтажных кранов.

Монтаж напорных трубопроводов. Напорные трубопроводы монтируют из раструбных и гладких железобетонных напорных труб на муфтовых соединениях, что вносит разнообразие в технологию работ по их прокладке.

Монтаж трубопроводов из раструбных труб ведут в такой последовательности: доставка труб и раскладка их вдоль траншеи, подача их на место укладки, подготовка конца трубы и установка на него резинового кольца; введение его вместе с кольцом в раструб ранее уложенной трубы; придание уложенной трубе проектного положения - окончательная заделка стыка; предварительное испытание готового не засыпанного участка трубопровода (а при трубах больших диаметров только стыковых соединений); засыпка этого участка; окончательное его испытание.

Монтаж труб ведут стреловыми кранами, причем трубы с бермы траншеи подают раструбами вперед по ходу монтажа и обязательно против течения жидкости. Перед укладкой первой трубы в начале трассы устанавливают бетонный упор, обеспечивающий устойчивое положение первым двум-трем трубам при их соединении в раструб. Рекомендуемая схема расстановки механизмов, рабочих-монтажников и раскладки труб при монтаже трубопроводов показана на рис. 4, а. При укладке трубы вначале по шаблону отмечают на ее гладком конце глубину заводки его в раструб уложенной трубы. Установив кран посередине укладываемой трубы и застропив ее полуавтоматическим захватом (рис 4, г, в, д) или с помощью стропов, либо траверсы, трубу подают в траншею (рис. 4, д, е).

Рис.4- Основные рабочие операции при монтаже трубопровода из железобетонных раструбных труб: а -- общая схема организации работ (Т -1, Т -2, Т -3, Т -4, Т -5 -- рабочие места трубоукладчиков); б -- разметка гладкого (втулочного) конца трубы шаблоном; а, г -- строповка трубы и опускание ее в траншею с помощью клещевого захвата; д -- введение гладкого конца трубы в раструб; е -- выверка положения трубы в плане по вешкам; ж -- центрирование трубы; з -- инвентарная вешка с отвесом; и -- натяжное устройство; 1 -- трубы; 2 -- кран; 3 -- траншея; 4 -- клещевой захват; 5 -- уложенная раструбная труба; 6 -- укладываемая труба; 7 -- приямки; 8 -- лестница; 9 -- неподвижные визирки; 10 -- переносная (ходовая) визирка; 11 -- инвентарные вешки; 12 -- натяжной винт; 13 -- балка; 14 -- тяга;15 -- распорка

На высоте 0,5 м от ее дна опускание трубы приостанавливают и на гладкий конец ее надевают резиновое кольцо, после чего заводят ее в раструб ранее уложенной трубы и опускают на подготовленное основание. При этом особое внимание уделяют центрированию втулочного конца вводимой трубы с резиновым кольцом относительно заходной фаски раструба ранее уложенной трубы.

Для выверки положения укладываемой трубы на ее лоток опирают ходовую визирку и затем следят, чтобы верх этой визирки находился на обшей линии визирования с двумя неподвижными визирками на обносках (рис. 4, е, ж). После выверки трубы по вертикали с нее снимают захват, освобождают кран для монтажа следующей трубы и приступают к выверке положения трубы в плане. С этой целью устанавливают по отвесу инвентарные вешки (рис. 4, з): одну из них на конец укладываемой трубы, а другую - на ранее уложенную. По установленной в колодце или на смонтированном участке трубопровода неподвижной вешке проверяют правильность укладки трубы в плане (рис. 4, е). При необходимости ее смещают в нужную сторону.

В заключение с помощью натяжного приспособления (рис. 4, и) вводят гладкий конец трубы в раструб ранее уложенной, следя при этом за равномерностью закатывания резинового кольца в раструбную шель, При этом нельзя допускать, чтобы торец втулочного конца был задвинут в раструб до полного упора; между ними должен быть оставлен зазор (для чего и делается разметка), причем для труб диаметром до 1000 мм - величиной 15 мм, а для труб больших диаметров - 20 мм. Соединив трубы, снимают натяжное приспособление и подбивают трубу с боков грунтом на высоту 1/4 ее диаметра с послойным его уплотнением ручными трамбовками.

Рис.5 - Способы монтажа раструбных напорных железобетонных труб и применяемые для этого приспособления: 1 - уложенная и укладываемая труба; 2 - полухомут; 3 - резиновое кольцо; 4 - трос; 5,6 - упорная и рабочая балки; 7 - натяжной винт; 8 - фрикционно-храповое устройство; 9 - шарнирный хомут; 10 - регулировочные винты; 11,12 - опорная и подвижная крепстовины; 13 - трещотка; 14 - бетонный упор; 15 - гидроцилиндры; 16 - маслопровод; 17 - насос; 18 - кран-трубоукладчик; 19 - раструб; 20 - рычажная лебёдка; 21 - блоки; 22 - трос к лебёдке; 23 - упорный брус; 24 - бульдозер или трактор; 25 - ковш экскаватора; 26,29 - съёмный и ремонтный хомуты; 27 - опорная обойма; 28 - толкатель; 30 - ремонтно-резиновое кольцо; 31 - болты; 32 - траверса; 33 - рычаги; 34 - пластина; 35 - зажимные колодки; 36 - захват для труб; 37 - крюк

При монтаже трубопроводов из раструбных железобетонных труб наиболее трудоемкой операцией является введение втулочного конца трубы с резиновым кольцом в раструб ранее уложенной. Для облегчения ее применяют различные приспособления, устройства и механизмы. В частности, используют двух-трехтросовые наружные натяжные приспособления (рис. 5, а, б), реечные и гидравлические домкраты (рис. 5, в), внутренние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебедки (рис. 5, г, д), бульдозеры и экскаваторы (рис. 5, е, ж).

Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 мм применяют также универсальное гидравлическое приспособление (рис. 5, и), которое закрепляют на трубе, а затем вместе с нею опускают в траншею. Проверив точность центрирования трубы и правильность расположения резинового кольца, трубу под действием хода гидроцилиндра стыкуют с трубопроводом.

При выборе способа монтажа труб учитывают наличие необходимого оборудования и механизмов, а также условия строительства трубопровода. Монтаж труб с помощью бульдозера (рис. 5, е) может производиться в том случае, если бульдозер используется при планировке (зачистке) дна траншеи, т.е. когда совмещаются эти две операции. Монтаж труб диаметром 1000--1200 мм в траншеях шириной по дну 2,2 м осуществляют с помощью бульдозера Д-159Б (рис.6). Для монтажа труб небольших диаметров (до 500 мм) трестом Центроспецстрой изготовлен малогабаритный бульдозер на базе трактора Т-548 с шириной отвала 1,25 м. Способ монтажа трубопровода с помощью внутреннего натяжного устройства рекомендуется применять для труб диаметром 800 мм и более.

Рис.6 - Монтаж железобетонных труб диаметром 1000--1200 мм с помощью бульдозера: 1, 2 --уложенная и укладываемая трубы; 3 --бульдозер Д -159 Б; 4 -- монтажный кран (Э -652 Б); 5 -- раскладка труб

Монтаж трубопровода с помощью ковша экскаватора (см. рис. 5, ж) ведут при прокладке труб в водонасыщенных грунтах или в стесненных городских условиях строительства, когда траншею отрывают по мере прокладки труб, и экскаватор, расположенный рядом, используется для их монтажа поворотом ковша.

Применяемые средства механизации монтажа железобетонных и бетонных трубопроводов зависят в основном от типа стыкового соединения и диаметра труб. Тип стыкового соединения определяет технические требования к монтажному оборудованию, а диаметр труб и размеры траншеи -- возможные схемы размещения монтажного оборудования и вытекающие отсюда технологические схемы производства монтажных работ.

Основными техническими требованиями к оборудованию для монтажа труб на резиновых уплотнительных кольцах являются: обеспечение соосности труб и создание необходимого осевого усилия для их стыковки. При монтаже труб с раструбно-винтовым соединением дополнительно нужно обеспечить завинчивание укладываемой трубы в ранее уложенную. Для монтажа труб с зачеканкой стыковых соединений следует обеспечить механизированное уплотнение волокнистых материалов в раструбной щели.

Монтаж бетонных и железобетонных труб в настоящее время ведут в основном по двум технологическим схемам. При первой применяют навесное оборудование к крану-трубоукладчику для выполнения всех операций: захвата трубы на берме и ее спуска на дно траншеи, центровки укладываемой трубы к уложенному участку трубопровода и стыковки труб. Вторая схема предусматривает выполнение центровочных и стыковочных операций перемещающейся по дну траншеи базовой машиной с соответствующим оборудованием. Каждая из этих схем имеет свои области применения, обусловленные длиной и диаметром труб и шириной траншеи.

Существующие методы монтажа железобетонных труб (особенно больших диаметров 1000, 1200 мм) не обеспечивают точной соосности при монтаже укладываемой и ранее уложенной трубы. Обычно укладываемую трубу поддерживают на весу грузоподъемным механизмом, а другим механизмом (трактором, экскаватором) создают продольное усилие, обеспечивающее ввод гладкого конца в раструб уложенной трубы. При этом, как показывает опыт, очень сложно обеспечить в стыке одинаковый кольцевой зазор между поверхностью гладкого конца трубы и внутренней поверхностью раструба, из-за чего резиновое кольцо, находящееся в этом зазоре, защемлено не одинаково по периметру труб. Поэтому резиновое кольцо не перекатывается равномерно по мере входа в раструб, а иногда перекручивается что недопустимо. Сложно также обеспечить необходимый зазор в стыке между трубами, так как сдвигание трубы происходит до соприкосновения их в раструбе, часто без какого-либо контроля.

Рис.7- Схемы навесного устройства для монтажа железобетонных труб на резиновых ушютнительных кольцах (а), навесного оборудования для монтажа труб с раструбно-винтовым соединением (б) и траншейной машины для монтажа раструбных труб (в): 1 -- упор - фиксатор; 2 -- фиксаторы трубы; 3, 9 -- гидроцилиндры; 4 -- траверса; 5 -- скоба; 6 -- втулка направляющая; 7 -- шток; 8 -- труба, ранее уложенная; 10 -- захваты; 11 -- труба укладываемая; 12 -- фиксатор клиновой; 13 -- рама; 14 -- привод вращения и осевой подачи трубы; 15 -- роликовые захваты; 16 -- захват ранее уложенной трубы; 17 -- труботолкающая поперечная балка на горизонтальной раме; 18 -- грейферный ковш лриямкокопателя; 19 -- наклонная стрела приямкокопателя; 20 -- плужный ложекопатель; 21 -- дорожные уплотнители; 22 -- ложе; 23 -- приямок; 24 -- окно для пропуска ковша в забой; 25 -- пассивный боковой рассеиватель; 26 -- отвал

Навесное оборудование для механизированного монтажа железобетонных труб, исключающее указанные недостатки, разработано Тульским политехническим институтом совместно с трестом Тула-спецстрой и другими организациями. Такое навесное оборудование (рис 7, а) для монтажа железобетонных напорных труб на резиновых уплотнительных кольцах конструктивно выполнено в виде грузо- несущей балки с подвеской к крюку крана-трубоукладчика. На балке размещены два захвата укладываемой трубы, захват ранее уложенной и привод горизонтальной подачи укладываемой трубы. Устройство имеет простую конструкцию и надежно в работе.

Гидропривод осуществляется от гидросистемы крана-трубоукладчика и рассчитан на давление до 10 МПа. При этом усилие в гидроцилиндре стыковки достигает 95000 Н. Из-за большой разницы в массе труб различных диаметров разработаны четыре варианта такого навесного оборудования: для труб диаметром 500; 600 и 700; 800 и 1000; 1200-1400 мм, а переналадку с одного диаметра на другой в каждом варианте производят с помощью сменных деталей. Масса навесного оборудования для труб с диаметром 1200 мм, представленного на рис. 19.9, а, составляет 900 кг.

Для монтажа труб диаметром 900 мм Ярославским институтом ПТИОМЭС разработано навесное оборудование к крану-трубоукладчику ТГ-124. Его длина 5600, ширина и высота 1640 мм. масса 940 кг.

Для механизации монтажа железобетонных напорных труб со стальным сердечником типа РТНС разработано навесное оборудование, включающее неподвижную и подвижную рамы. В неподвижной раме установлен гидроцилиндр, шток которого связан с кулачковой штангой, воздействующей при перемещении штока на все механизмы оборудования. На подвижной раме жестко закреплен упор-захват, за которым расположен механизм с клещевым захватом.

Для монтажа железобетонных безнапорных труб с раструбно-вин- товым соединением разработано специальное навесное оборудование (рис. 7, б), которое состоит из рамы, роликовых захватов укладываемой трубы, захвата ранее уложенной трубы. К раме жестко прикреплены упоры, сопрягаемые с раструбом и втулочной частью уложенной трубы.

Краном-трубоукладчиком навесное оборудование подводят к укладываемой трубе и фиксируют ее в роликовых захватах. Затем навесное оборудование с трубой перемещают и опускают в траншею, подводят к ранее уложенной трубе, которую фиксируют захватом. С помощью привода вращения и осевой подачи производят ввинчивание укладываемой трубы в раструб ранее уложенной.

Для механизированной зачеканки раструбных труб волокнистыми материалами используют специальное устройство, которое содержит съемный узел зачеканки, состоящий из чеканов в виде лепестков, присоединенных к трехсекционному роликовому колесу, жестко закрепленному на трехсекционном корпусе. Корпус вращается на роликах трехсекционного захвата. Для осуществления зачеканки съемный узел устанавливают на навесном оборудовании. Перед монтажом на трубу перед лепестками укладывают прядь пеньки или другого волокнистого материала. После опускания в траншею с помощью гидроцилиндров торец трубы вводят на требуемое расстояние в раструб ранее уложенной. Включают гидромотор, лепестки начинают вращаться, одновременно поступательно вводятся в раструбную щель и производят вращательным движением зачеканку волокнистого материала.

Трестом Спецтяжтрансстрой разработано устройство для механизированной заделки стыков раструбных труб большого диаметра. В этом устройстве чеканочная втулка снабжена вибровозбудителями, что обеспечивает повышенное качество запрессовки волокнистого материала в раструбную щель соединяемых труб.

Конструктивная схема специальной траншейной машины для монтажа раструбных труб приведена на рис. 7, в. Машина включает базовый трактор с подвешенной впереди него труботолкающей поперечной балкой и размещенными на противоположных торцевых сторонах плужным ложекопателем и приямкокопателем, выполненным в виде продольно наклоненной стрелы и свободно подвешенного к ее оголовку грейферного ковша.

Основные требования, предъявляемые к качеству монтажа железобетонных трубопроводов: в процессе стыковки необходимо проверять равномерность размещения резинового кольца и его закатывания. Если наблюдается в некоторой части окружности отставание необходимо «припудрить» в этом месте кольцо цементом, исключить дальнейшее неравномерное закатывание кольца.

Кольца в щели раструбных и муфтовых соединений должны быть обжаты на 40-50 % толщины их сечений. Нельзя допускать их перекручивания. При нарушении герметичности (водонепроницаемости) стыков их ремонтируют, для чего устанавливают дополнительные резиновые кольца или их отрезки на дефектное место с помощью специального съемного хомута (см, рис. 5, з).

Монтаж трубопроводов с муфтовыми стыковыми соединениями. После центровки и проверки правильности укладки труб по шнуру, отвесу и визирке на концах соединяемых труб делают разметку рисками, определяющими начальное положение резиновых колец, расстояния а и б При монтаже труб муфту устанавливают в исходное положение так, чтобы ее торец с рабочей стороны совпадал с нанесенной на трубе риской. Резиновое кольцо размещают около рабочего кольца муфты, которое затем с помощью конопатки вводят а коническую щель муфты заподлицо с ее торцом. Одновременно на вторую трубу надевают другое резиновое кольцо, размещая его на расстоянии б от ее торца.

Далее с помощью монтажных приспособлений муфту продвигают в сторону стыкуемой трубы с одновременным закатыванием первого резинового кольца. По достижении муфтой на второй трубе риски б от ее торца в щель муфты вводят второе резиновое кольцо, благодаря чему обеспечивается необходимое конечное положение резиновых колец в стыке и его водонепроницаемость. Последовательность монтажа стыков труб с применением безбуртовых и однобуртовых муфт показана на рис. 8.

Расстояние а, б и их фиксирующие конечное положение муфты и резиновых колец расстояния в, г, д приведены в табл. 1.

Безнапорные раструбные и муфтовые трубы соединяют с зазором между гладким концом трубы и поверхностью раструба, равным 10 и 15 мм для труб диаметром соответственно 700 и более 700 мм. Монтаж безнапорных трубопроводов из раструбных и муфтовых труб с уплотнением резиновыми кольцами ведут теми же методами, что и напорных. Заделку стыков пеньковой прядью производят путем конопатки раструба на половину его глубины двумя-тремя витками просмоленной или битуминизированной пеньковой пряди с запеканкой асбестоцементной смесью (30 % асбеста, 70 % цемента).

Монтаж трубопровода из фальцевых безнапорных труб сопряжен с необходимостью заделки фальцевых стыков. Стыки труб диаметром более 1000 мм заделывают по всему периметру пеньковой прядью и затирают цементным раствором состава 1: 1 с устройством снаружи пояса из этого раствора.

Монтаж труб краном с помощью монтажной скобы ведут в такой последовательности: размечают положение трубы на основании; стропуют трубу и опускают ее в траншею; укладывают трубу на основание и выверяют ее положение; конопатят смоляной прядью и заделывают цементным раствором; обертывают стык арматурной сеткой и смоноличивают его. Стыки труб диаметром 2000-4000 мм, укладываемых на бетонное и железобетонное основание, заделывают торкретом по арматурной сетке.

Рис.8- Монтаж стыков труб с применением безбуртовых (а) и однобуртовых (б) муфт: I -- первая стадия монтажа и начальное положение первого резинового кольца; II -- вторая стадия и начальное положение второго резинового кольца; III -- конечное положение муфты и резиновых колец в смонтированном стыке

Таблица 1. Расстояния при разметке положения муфты и резиновых колец перед началом монтажа (а,б) и от торцов муфты до резиновых колец в смонтированном стыке (в,г,д) - см.рис. 9

Бетонные и железобетонные трубы укладывают на естественное или искусственное основание. Стыки напорных труб (раструбные или муфто­вые) заделывают резиновыми уплотнительными кольцами, а безнапорных (раструбные или фальцевые) - смоляной или битумизированной прядью, асбестоцементным или цементным замком, а также асфальтовой мастикой. Перед укладкой труб в траншею их так же, как и муфты, в ходе приемки подвергают наружному осмотру для выявления дефектов и проверки разме­ров.

Монтаж напорных трубопроводов. Напорные трубопроводы мон­тируют из раструбных и гладких железобетонных напорных труб на муфто­вых соединениях, что вносит разнообразие в технологию работ по их про­кладке.

Монтаж трубопроводов из раструбных труб ведут в такой последо­вательности: доставка труб и раскладка их вдоль траншеи, подача их на ме­сто укладки, подготовка конца трубы и установка на него резинового коль­ца; введение его вместе с кольцом в раструб ранее уложенной трубы; придание уложенной трубе проектного положения; окончательная заделка стыка; предварительное испытание готового незасыпанного участка трубопровода (а при трубах больших диаметров только стыковых соединений); засыпка этого участка; окончательное его испытание.

Монтаж труб ведут стреловыми кранами, причем трубы с бермы траншеи подают раструбами вперед по ходу монтажа и обязательно против течения жидкости. Перед укладкой первой трубы в начале трассы устанав­ливают бетонный упор, обеспечивающий устойчивое положение первым двум-трем трубам при их соединении в раструб.

Рекомендуемая схема расстановки механизмов, рабочих-монтажни­ков и раскладки труб при монтаже трубопроводов показана на рис. 6.11, а. При укладке трубы вначале по шаблону отмечают на ее гладком конце глу­бину заводки его в раструб уложенной трубы. Установив кран по середине укладываемой трубы и застропив ее полуавтоматическим захватом (рис. 6.11, в, г, д, е) или с помощью стропов либо траверсы, трубу подают в траншею (рис. 6.11, е). На высоте 0,5 м от ее дна опускание трубы приостанавливают и на гладкий конец ее надевают резиновое кольцо, после чего за­водят ее в раструб ранее уложенной трубы и опускают на подготовленное основание. При этом особое внимание уделяют центрированию втулочного конца вводимой трубы с резиновым кольцом относительно заходной фаски раструба ранее уложенной трубы.

Для выверки положения укладываемой трубы на ее лоток опирают ходовую визирку и затем следят, чтобы верх этой визирки находился на об­щей линии визирования с двумя неподвижными визирками на обносках (рис. 6.11, е). После выверки трубы по вертикали с нее снимают захват, ос­вобождают кран для монтажа следующей трубы и приступают к выверке положения трубы в плане. С этой целью устанавливают по отвесу инвентар­ные вешки (рис. 6.11, з): одну из них на конец укладываемой трубы, а дру­гую - на ранее уложенную. По установленной в колодце или на смонтиро­ванном участке трубопровода неподвижной вешке проверяют правильность укладки трубы в плане (рис. 6.11, е). При необходимости ее смещают в нуж­ную сторону.

В заключение с помощью натяжного приспособления (рис. 6.11, и) вводят гладкий конец трубы в раструб ранее уложенной, следя при этом за равномерностью закатывания резинового кольца в раструбную щель. При этом нельзя допускать, чтобы торец втулочного конца был задвинут в рас­труб до полного упора; между ними должен быть оставлен зазор (для чего и делается разметка), причем для труб диаметром до 1000 мм - величиной 15 мм, а для труб больших диаметров - 20 мм. Соединив трубы, снимают натяжное приспособление и подбивают трубу с боков грунтом на высоту 1/4 ее диаметра с послойным его уплотнением ручными трамбовками.

Рис. 6.11 - Основные рабочие операции при монтаже трубопровода из железобетонных рас­трубных труб

а-общая схема организации работ (Т-1, Т-2, Т-З.Т-4, Т-5 - рабочие места тру­боукладчиков), б - разметка гладкого (втулочного) конца трубы шаблоном, в, г - строповка тру­бы и опускание ее в траншею с помощью клещевого захвата, д - введение гладкого конца тру­бы в раструб, е - выверка положения трубы в плане по вешкам, ж - центрирование трубы, з - инвентарная вешка с отвесом; и - натяжное устройство, 1 – трубы, 2 – кран, 3 – траншея, 4 - клещевой захват, 5 - уложенная раструбная труба, 6 - укладываемая труба, 7 - приямки; 8 - лестница, 9 - неподвижные визирки, 10 - переносная (ходовая) визирка, 11 - инвентарные вешки, 12 - натяжной винт, 13 - балка, 14 - тяга, 15 - распорка

При монтаже трубопроводов из раструбных железобетонных труб наиболее трудоемкой операцией является введение втулочного конца трубы с резиновым кольцом в раструб ранее уложенной. Для облегчения ее приме­няют различные приспособления, устройства и механизмы. В частности, ис­пользуют двух-трехтросовые наружные натяжные приспособления (рис. 6.12, а, б), реечные и гидравлические домкраты (рис. 6.12, в), внутрен­ние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебедки (рис. 6.12, г, д), бульдозеры и экскаваторы (рис. 6.12, е, ж).

Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 мм применяют также уни­версальное гидравлическое приспособление (рис. 6.12, и), которое закреп­ляют на трубе, а затем вместе с нею опускают в траншею. Проверив точ­ность центрирования трубы и правильность расположения резинового коль­ца, трубу стыкуют с трубопроводом.

При выборе способа монтажа труб учитывают наличие необходимо­го оборудования и механизмов, а также условия строительства трубопрово­да. Монтаж труб с помощью бульдозера (рис. 6.12, е; 6.13) может производиться в том случае, если бульдозер используется при планировке (зачистке) дна траншеи, т.е. когда совмещаются эти две операции. Способ монтажа трубопро­вода с помощью внутреннего натяжного устройства рекомендуется приме­нять для труб диаметром 800 мм и более.

Монтаж трубопровода с помощью ковша экскаватора (см. рис. 6.12, ж) ведут при прокладке труб в водонасыщенных грунтах или в стесненных городских условиях строительства, когда траншею отрывают по мере про­кладки труб, и экскаватор, расположенный рядом, используют для их мон­тажа поворотом ковша.

Применяемые средства механизации монтажа железобетонных и бе­тонных трубопроводов зависят в основном от типа стыкового соединения и диаметра труб. Тип стыкового соединения определяет технические требова­ния к монтажному оборудованию, а диаметр труб и размеры траншеи - воз­можные схемы размещения монтажного оборудования и вытекающие отсю­да технологические схемы производства монтажных работ.

Основными техническими требованиями к оборудованию для монта­жа труб на резиновых уплотнительных кольцах являются: обеспечение со­осности труб и создание необходимого осевого усилия для их стыковки.

При монтаже труб с раструбно-винтовым соединением нужно обеспечить завинчивание укладываемой трубы в ранее уложенную. Для монтажа труб с зачеканкой стыковых соединений следует обеспечить меха­низированное уплотнение волокнистых материалов в раструбной щели.

Рис. 6.12 - Способы монтажа рас­трубных напорных желлезобетонных труб и применяемые для зтого приспособления

1 - уложенная и укладываемая трубы, 2 – полухомут, 3 – резиновое кольцо, 4 – трос, 5,6 - упорная и рабочая балки, 7 - натяжной винт, 8 - фрнкционно-храповое устройство, 9 - шарнир­ный хомут, 10 - регулировочные крестовины, 13 – трещотка, 14 - бе­тонный упор, 15 – гидроцилиндры, 18 - кран-трубоукладчик, 19 - рас­труб, 20 - рычажная лебедка, 21 – блоки, 22 - трос к лебедке, 23 - упорный брус, 24 - бульдозер или трактор, 25 - ковш экскаватора, 26 - съемный и ремонтный хому­ты, 27 - опорная обойма, 28 - толка­тель, 30 - ремонтно-резиновое коль­цо, 31 – болты, 32 – траверса, 33 – рычаги, 34 пластина, 35 - зажимные колодки, 36 – захват для труб, 37 - крюк

Рис. 6.13 - Монтаж железобетонных труб диаметром 1000 - 1200 мм с помо­щью бульдозера: 1,2 - уложенная и укладываемая трубы, 3 - бульдозер, 4 - монтажный кран, 5 - раскладка труб

Монтаж бетонных и железобетонных труб в настоящее время ведут в основном по двум технологическим схемам. При первой применяют навес­ное оборудование к крану-трубоукладчику для выполнения всех операций: захвата трубы на берме и ее спуска на дно траншеи, центровки укладывае­мой трубы к уложенному участку трубопровода и стыковки труб. Вторая схема предусматривает выполнение центровочных и стыковочных операций базовой машиной с соответствующим оборудованием, перемещающейся по дну траншеи. Каждая из этих схем имеет свои области применения, обус­ловленные длиной и диаметром труб и шириной траншеи. При сходных па­раметрах преимуществом первой схемы является совмещение выполнения такелажных и стыковочных операций одной машиной (при условии предва­рительной отрывки приямков и устройства выкружки). Преимуществом второй схемы является возможность совмещения в одной машине оборудо­вания для отрывки приямков и устройства выкружки с оборудованием для стыковки труб.

Недостатком даннх методов монтажа железобетонных труб (особенно больших диаметров 1000, 1200 мм) является сложность обеспечения точной соосности при монтаже укладываемой и ранее уложенной трубы. Обычно укладываемую трубу поддерживают на весу грузоподъемным механизмом, а другим меха­низмом (трактором, экскаватором) создают продольное усилие, обеспечива­ющее ввод гладкого конца в раструб уложенной трубы. При этом сложно обеспечить в стыке одинаковый кольцевой зазор между поверхностью гладкого конца трубы и внутренней поверхностью раструба и как следствие может происходить перекручивание резинового кольца.

Навесное оборудование для механизированного монтажа железобе­тонных труб на резиновых уплотнительных кольцах (рис 6.14, а), исключающее указанные недостатки, конструктивно выполнено в виде грузонесущей балки с подвеской к крюку крана-трубоукладчика. На балке размещены два захвата укладыва­емой трубы, захват ранее уложенной и привод горизонтальной подачи укла­дываемой трубы.

Для монтажа железобетонных безнапорных труб с раструбно-винтовым соединением применяется навесное оборудование (рис 6.14, б), которое состоит из рамы, роликовых захватов укладываемой трубы, захвата ранее уложенной трубы. К раме жестко прикреплены упоры, сопрягаемые с раструбом и втулочной частью уложенной трубы.

Рис. 6.14 – Схемы навесного устройства - для монтажа железобетонных труб на резиновых уплотнительных кольцах (а), для монтажа труб с раструбно-винтовым соединением (б) и траншейной машины для монтажа раструбных труб (в)

1 – упор-фиксатор, 2 – фиксаторы трубы, 3, 9 – гидроцилиндры, 4 – траверса, 5 – скоба, 6 – втулка направляющая, 7 – шток, 8 – труба ранее уложенная, 10 – захваты, 11 – труба укладываемая, 12 – фиксатор клиновой, 13 – рама, 14 – привод вращения и осевой подачи трубы, 15 – роликовые захваты, 16 – захват ранее уложенной трубы, 17 - труботолкающая поперечная балка на горизонтальной раме, 18 – грейферный ковш приямкокопателя, 19 – наклонная стрела приямкокопателя, 20 – плужный ложекопатель, 21 – дорожный уплотнитель, 22 – ложе, 23 – приямок, 24 – окно для пропуска ковша в забой, 25 – пассивный боковой рассеиватель, 26 - отвал

Для механизированной зачеканки раструбных труб волокнисты­ми материалами используют специальное устройство, которое содержит съемный узел зачеканки.

Для механизи­рованной заделки стыков раструбных труб большого диаметра используют устройства у которого чеканочная втулка снабжена вибровозбудителями, что обеспечи­вает повышенное качество запрессовки волокнистого материала в раструб­ную щель соединяемых труб.

Конструктивная схема специальной траншейной машины для монта­жа раструбных труб приведена на рис 6.14, в.

Для обеспечения водонепроницаемости стыковых соединений нельзя допускать эллипсности труб, раструбов и муфт или плохого качества их по­верхности, а также применять некачественные кольца. Основные требования, предъявляемые к качеству монтажа железобетонных трубопроводов: в процессе стыковки необходимо проверять равно­мерность размещения резинового кольца и его закатывания. Если наблюда­ется в некоторой части окружности отставание, необходимо «припудрить» в этом месте кольцо цементом, исключить дальнейшее неравномерное зака­тывание кольца; по мере укладки труб необходимо проверять прямолиней­ность трубопровода; в процессе монтажа нужно следить, чтобы внутренняя поверхность трубопровода не загрязнялась, внутри не оставались посторон­ние предметы. При перерывах в работе концы уложенного трубопровода следует закрывать заглушками.

Кольца в щели раструбных и муфтовых соединений должны быть об­жаты на 40 - 50% толщины их сечений. Нельзя допускать их перекручива­ния. При нарушении герметичности (водонепроницаемости) стыков их ре­монтируют, для чего устанавливают дополнительные резиновые кольца или их отрезки на дефектное место с помощью специального съемного хомута (рис. 6.12, з).

Монтаж трубопроводов с муфтовыми стыковыми соединениями. После центровки и проверки правильности укладки труб по шнуру, отвесу и визирке на концах соединяемых труб делают разметку рисками, определя­ющими начальное положение резиновых колец, расстояния а и б. При мон­таже труб муфту устанавливают в исходное положение так, чтобы ее торец с рабочей стороны совпадал с нанесенной на трубе риской. Резиновое коль­цо размещают около рабочего кольца муфты, которое затем с помощью ко­нопатки вводят в коническую щель муфты заподлицо с ее торцом. Одновре­менно на вторую трубу надевают другое резиновое кольцо, размещая его на расстоянии б от ее торца.

Далее с помощью монтажных приспособлений муфту продвигают в сторону стыкуемой трубы с одновременным закатыванием первого резино­вого кольца. По достижении муфтой на второй трубе риски б от ее торца в щель муфты вводят второе резиновое кольцо, благодаря чему обеспечивает­ся необходимое конечное положение резиновых колец в стыке и его водоне­проницаемость. Последовательность монтажа стыков труб с применением безбуртовых и однобуртовых муфт показана на рис. 6.15.

Расстояния а, б и их фиксирующие конечное положение муфты и ре­зиновых колец расстояния в, г, д приведены в приложении 3.

Рис. 6.15 – Монтаж стыков труб с применением безбуртовых (а) и однобуртовых (б) муфт: I – первая стадия монтажа и начальное положение первого резинового кольца; II – вторая стадия и начальное положение второго резинового кольца; III – конечное положение муфты и резиновых колец в смонтированном стыке

Монтаж безнапорных трубопроводов осуществляют из бетонных и железобетонных труб на раструбных, муфтовых или фальцевых стыковых соединениях. Стыки раструбных труб уплотняют пеньковой прядью или другими герметиками с заделкой асбестоцементом или резиновыми кольца­ми, а фальцевых труб - асфальтовой мастикой, битумно-резиновыми про­кладками и другими герметиками с заделкой цементно-песчаным раство­ром.

Безнапорные раструбные и муфтовые трубы соединяют с зазором между гладким концом трубы и поверхностью раструба, равным 10 и 15 мм, для труб диаметром соответственно 700 и более 700 мм. Монтаж безнапор­ных трубопроводов из раструбных и муфтовых труб с уплотнением резиновыми кольцами ведут теми же методами, что и напорных. Заделку стыков пеньковой прядью производят путем конопатки раструба на половину его глубины двумя-тремя витками просмоленной или битуминизированной пеньковой пряди с зачеканкой асбестоцементной смесью.

Стыки трубопровода из фальцевых безнапорных труб диаметром более 1000 мм заделывают по всему периметру пеньковой прядью и затирают це­ментным раствором состава 1:1 с устройством снаружи пояса из этого рас­твора.

Монтаж труб краном с помощью монтажной скобы ведут в такой по­следовательности: размечают положение трубы на основании; стропуют трубу и опускают ее в траншею; укладывают трубу на основание и выверя­ют ее положение; конопатят смоляной прядью и заделывают цементным раствором; обертывают стык арматурной сеткой и омоноличивают его. Сты­ки труб диаметром 2000 - 4000 мм, укладываемых на бетонное и железобе­тонное основание, заделывают торкретом по арматурной сетке.

Добавить в закладки

Запрещается строительство труб, если имеются наледи и ледоходы. На ручьях и реках, которые имеют рыбные нерестилища, устройство труб возможно только с разрешения рыбнадзорной инспекции.

Возвышение бровки грунтовых полотен на подходе к трубе над расчетным уровнем водной основы принимается не меньше 0,5 ма, а для трубы, имеющей напорный либо полунапорный режим, – не меньше 1 ма.

Строительство трубочных оголовков происходит из портальных стенок и пары откосных крыльев, которые заглублены в грунтовое основание ниже глубин промерзания на 25 см и установлены на основание из щебеночных материалов, имеющих толщину 0,1 ма.

Естественную землю ниже глубины промерзания заменяют смесью из песка и гравия.

Трубы подразделяются на 3 группы по несущим способностям: расчетная высота грунтовой засыпки равна 2 мам, 4 мам., 6 мам.

Допустимо для определенных условий строительство трубопроводов с применением труб с другими расчетными высотами и грунтовыми засыпками.

Марки труб состоят из цифробуквенных групп, которые разделены дефисом. При этом в первой группе содержатся обозначения типов, а во второй – диамы в сантимах и полезная длина в децимах, а также номера групп по несущим способностям.

Строительство труб происходит в соответствии с ГОСТ 26633 из тяжелых бетонных смесей, где устанавливается класс прочности на сжатие В 25. Бетонная водонепроницаемость трубы должна иметь соответствие W4.

Трубы ТС, ТБ, ТСП и ТБП поставляются потребителям в комплекте с кольцами уплотнения из резинового материала. Трещины на поверхностях труб недопустимы, исключение составляет усадочная ширина не больше 0,05 мм.

Оголовки трубы с отверстиями 0,5…0,75 м сооружаются из портальных стенок, которые заглублены в землю ниже глубин промерзания на 25 см.

Крылья откосов можно выполнить из монолита марки В15 без арматурной связки и с учетом опалубочного размера сборного железобетонного блока.

Длину труб (Lтр) определяют с помощью формулы:

Lтр=в+2(н-с-d)хм,

где в является шириной полотна земли в мах;

н – это насыпная высота в мах;

с – стеночная толщина в мах;

d – отверстие трубы в мах;

м – коэффициент откосных заложений.

Технология строительства труб из железобетона (водопропускные железобетонные трубы)

Перед монтажом необходимо тщательно проверить трубы на допустимые отклонения согласно ГОСТу.

1. Проверить элементы труб на допустимое отклонение по ГОСТу (длина звеньев равна 0-1 см, стеночная толщина равна 0,5-1 см, другие измерения приблизительно – + 1 см).
2. Удалить наплывы, бетонные набрызги на стыковочных звеньевых элементах.
3. Подобрать все элементы труб по маркам согласно решению проекта.
4. Складировать элементы труб в одно место.

Подготовительные работы на месте строения:

1. Выбрать и подготовить площадку для строительства. Выкорчевать кустарник и распланировать ее необходимой техникой.
2. Принять и поместить материал, оборудование и конструкции в определенные места.
3. Разбить ось трубы и котлованный контур.

Геодезическая работа, которая выполняется в строительном процессе, обычно включает:

• устройство сооружения в планах с учетом главных осей и контуров котлована;
• высотную разбивку;
• нивелирование продольных профилей лотков труб.

Устройство в планах происходит с закреплением на местах видимых знаков, по которым имеется возможность точного установления местоположения трубы и ее составляющих элементов. Закрепление происходит обычно при помощи двух столбов, которые устанавливаются по продольным осям труб, с целью обеспечить их сохранность на весь строительный срок, и колышков, забитых по насыпным осям в необходимых местах.

В отдельных случаях на расстоянии 150-200 см от границы котлована происходит строительство обносок из досок, установленных горизонтально, на которых идет разметка характерных фундаментных точек. Сами доски прибиваются к столбам, которые закреплены в землю.

При плановой разбивке нужна строгая выдержка створного положения, которое располагается по осям насыпей.

При выявлении каких-либо неблагоприятных грунтовых или других факторов на местах расположений труб и оголовков требуется их смещение в необходимую сторону. Все отличия от имеющегося проекта необходимо согласовать с проектными организациями и заказчиком, в результате чего будет выбрана наиболее подходящая технология.

Высотная технология заключается в том, чтобы определить поверхностные отметки в местах расположения труб и глубину срезки земли или, наоборот, ее подсыпки под трубы. Работы по грунту, связанные с рытьем котлована и устройством фундамента, выполняются в присутствии инструментального контроля.

При помощи нивелира проверяется соответствие проекту фактической отметки котлованного дна подушечному верху. Аналогичным образом контролируются высотные положения фундамента, а в дальнейшем и устройство труб, и оголовки.

Продольные профили трубы нивелируются непосредственно перед засыпкой и отсыпкой насыпного слоя до отметок по проекту. Необходимые, периодичные и продолжительные дальнейшие наблюдения устанавливаются в соответствии с требуемыми нормами.

Данная технология производится с привязыванием к реперам, которые расположены недалеко от труб.

Работа по исполнению

Котлован получают с помощью экскаваторной копки.

Экскаваторная копка и ручная зачистка котлованов.

Устройство (если есть необходимость) котлованного дна каменным материалом посредством вдавливания с помощью средств утоплений.

Котлован под фундамент, где будут находиться водопропускные трубы, разрабатывается в основном без ограждений (креплений). Лишь в водонасыщенном грунте, при значительных притоках вод и невозможности обеспечения устойчивости стен котлована, земля разрабатывается с учетом крепежной защиты. Укрепление котлованов применимо, если вблизи находятся эксплуатируемые сооружения. Такая технология обеспечивает их устойчивость.

Котлованные очертания и технология их разработок находятся в зависимости от конструкций труб и их фундаментов, от видов и состояний земли. Крутизна откосов котлована назначается при учете котлованной глубины и характеристик разрабатываемой земли.

Если конструкцией предусматривается гидроизоляция или выполняются другие работы, которые связаны с нахождением здесь людей, то расстояние между боковыми поверхностями фундамента и вертикальными стенками котлована применяется не меньше 70 см. Когда подобные работы отсутствуют, данные парамы можно уменьшить до 10 см.

При фундаментном бетонировании без опалубки котлованный размер принимается равным размеру данного фундамента.

Разрабатывая котлованы с откосами, промежуток между фундаментом и подошвой откоса должен быть не меньше 30 см. При копании котлована принимаются меры, чтобы предотвратить заполнение их поверхностной или грунтовой водой. Для этих целей по котлованным контурам отсыпаются земляные валики. При сооружении труб на постоянных водотоках необходимо устроить запруду либо отвести русло в бок при помощи канавы.

Если вода все же попала в котлован, ее требуется удалить или устроить внизу спуск в канаву. Такое обычно возможно при строительстве косогорного водопровода либо механизированного водоотлива. В данных случаях внизу котлована делаются ограждаемые приямки, из которых при помощи насоса происходит откачивание воды. Такие приямки располагаются за фундаментным контуром. Ими обеспечивается водоотвод во время работ с фундаментом, вплоть до засыпки.

По мере того как углубляется котлован, ограждение приямков необходимо опускать. Грунты нескальных пород разрабатывают землеройные машины без нарушений естественных сложений грунтов в основаниях. Недобор составляет 10-20 см. Окончательная чистка котлована происходит перед тем, как устроить фундамент.

На сегодняшний день из различного множества землеройных машин наибольшее распространение в строительстве водопроводов на автомобильных и железных дорогах принадлежит бульдозерам и экскаваторам.

Бульдозер наиболее популярен при устройстве котлованов.

Котлованное строительство бульдозерами является наиболее целесообразным при заложении самих труб и оголовков на одном уровне или имеющихся несущественных различиях.

Для котлована, который не огражден, применяется экскаватор, у которого имеется обратная лопата или драглайн. Преимущество этого механизма – возможность разработать грунт при разных глубинах, что помогает обеспечить устройство котлованов под средними частями труб и оголовков, подошвы фундамента которых закладывают на значительных глубинах.

При разработке ограждаемого котлована целесообразным является применение грейферов.

Во всех ситуациях грунт, который разрабатывают, укладывается за пределами котлована на тех расстояниях, которые могут обеспечить устойчивость стен или ограждений. Навалы земли не должны препятствовать выполнению работ по строительству, монтажу и пропуску воды.

Устройство и строительство фундамента

Существует мелкообломочный и крупноблочный фундамент.

Монтируя фундамент с помощью сборных элементов, вначале требуется уложить блоки оголовков до подошвенного уровня. Потом до этого же уровня заполняются пазухи оголовков фундамента. В последующем с трех боков они засыпаются местной землей, а в местах, где сопрягаются фундаменты разных глубин, – песчано-гравийными либо песчано-щебеночными смесями, которые нужно послойно уплотнить и залить цементным раствором.

Затем фундаментную кладку и оголовки нужно вести с учетом посекционного . Требуется последовательное строительство, от выходных оголовков к входным. Многорядная кладка выполняется при помощи шовной перевязки. Для устройства монолитного фундамента требуется:

• изготовить и установить опалубку;
• доставить готовую бетонную смесь или приготовить ее на месте;
• уложить смесь;
• предоставить необходимый уход, удалить опалубку, засыпать пазухи.

Простота очертаний фундамента позволяет изготовить опалубку в виде инвентарного щита, который используется на многих строительных объектах. Поверхности таких щитов должны быть гладкими. Перед тем как бетонировать, их рекомендуют смазать солидолом. Это в дальнейшем поможет легче отделить щиты от конструкции из бетона.

Для того чтобы загрузить бетонную смесь в секционную опалубку, необходимо применение инвентарных лотков или бадей, которые загружаются на месте или доставляются с бетоносмесительного узла. Уплотнение бетона происходит при помощи глубинных или поверхностных вибраторов.

Устройство сборно-монолитного фундамента происходит в следующей последовательности: на заготовленное основание или подушку требуется установить опалубку между секциями, в имеющееся пространство залить бетонную смесь.

Требования в производстве работ по бетону такие же, как и при устройствах монолитного фундамента. Механизмы и оборудование для фундаментных устройств нужно выбирать с учетом всех технологических процессов по сооружению труб.

Примерным перечнем оборудования выступает: кран, растворосмеситель, бетоносмеситель, вибратор, электротрамбовка, сварочный агрегат, передвижная электростанция.

Повысить эффективность при устройстве труб можно, если организовать процессы изготовления, доставку конструкций и монтаж труб на участке, соблюдая единый комплексный график.

Обязательное условие этих мероприятий – хорошие подъезды и развитые строительные базы. Фундамент и количество оголовков труб в этой ситуации монтируются «с колес». Необходимые элементы снимаются краном с транспортного средства и укладываются в конструкции.

Устройство свайного фундамента очень распространено там, где присутствует слабый грунт. Погружение свай происходит в основном агрегатами, которые включают копровое оборудование на базах тракторов, автомобильных кранов или экскаваторов.

Водопропускные железобетонные трубы: монтаж

Сборные оголовков и тела труб начинают монтировать после фундаментного устройства и пазушной засыпки.

Перед монтажом блоки фундамента и оголовков, звенья необходимо очистить от грязи, а в зимних условиях – ото льда и снега.

Звено или блоки, которые имеют плоскую поверхность нижних граней, нужно устанавливать на цементный раствор. Звенья цилиндрические требуется устанавливать на деревянные подкладки с соблюдением требуемых зазоров между ними и фундаментом. В последующем под звенья подбивается бетонная смесь, тем самым обеспечивается полный контакт звеньев на всем расстоянии.

Раствор нужно подливать с одного бока, при этом контролировать его появление с другого. Затем восполняется недостающий раствор с противоположного бока. Этим обеспечивается полное выравнивание и заполнение швов. Раствор нужен такой, где подвижность составляет около 12 сантимов.

Заполняя вертикальные и горизонтальные швы, можно обеспечить сплошную и монолитную конструкцию трубы на участке, где присутствуют деформационные швы.

Стыковочным швам на звеньях или секциях труб присуща конопатка со всех сторон паклей, которая пропитана битумной смесью. С внутренних сторон швы необходимо на 0,03 м заделать при помощи цементного раствора.

Весь процесс монтажа производится с соблюдением зазоров проекта между звеньями и блоками с той целью, чтобы выдержать секционный размер и не допустить перекрытий деформационного шва.

Гидроизоляция и устройство труб

Основной тип изоляции железобетонных и на сегодняшний день происходит при помощи битумной мастики.

Покрытия устраиваются неармированные (обмазочные) и армированные (оклеенные). Обмазочная гидроизоляция – это два слоя битумной мастики, имеющие толщину 1,5-3 мм каждый по грунтовому слою.

Гидроизоляция с армированием состоит из материальных слоев между трехслойной битумной мастикой по грунтовочному слою.

Поверхности элементов железобетонных труб и их элементов (звенья, плиты перекрытий, насадки и другие) обычно защищаются оклеенной изоляцией.

Гидроизоляция: последовательность работы

• поверхностная подготовка;
• собственно гидроизоляция;
• устройство защитных слоев.

При поверхностной подготовке при работе с конструкцией требуется очищение от грязи, просушка, а в отдельных ситуациях нужно выровнять ее при помощи цементного раствора.

Наносить подготовительный слой из раствора цемента нужно там, где образуются внутренние углы, к примеру, на перекрытиях труб и оголовков перед кордонными камнями, для сливного устройства в многоочковой трубе и т.д.

Первой технологической операцией является гидроизоляция, то есть необходимо нанести на изолируемые поверхности битумный лак, который выступает как грунтовка, с целью заполнить мелкие трещины и поры. Кроме того, он улучшает сцепление битумной мастики и бетонной поверхности.

Существуют и немеханизированные способы грунтовочных устройств при помощи кисточек.

Неармированная гидроизоляция устраивается после того, как высохла грунтовка, но не менее чем через 24 часа после нанесения.

Горячая мастика наносится слоями в толщину 1,5-3 миллима, притом последующий слой после того, как остынет первый. Для этих целей применяются ручные инструменты (шпатель и др.). Повысить качество работы и снизить трудозатраты можно, если использовать механизированные способы, в основном пользуются пневмораспылением.

Армированная гидроизоляция устраивается таким способом: сначала наносится один слой горячего битума и наклеивается слой одного из рулонных материалов. Это же повторяется для последующих слоев. Слой, который будет последним, требуется покрыть мастикой в толщину 1,5-3 мм и выровнять с использованием ручного электрокатка, при необходимости дополнить места, где гидроизоляция оказалась в недостаточном количестве.

Отдельные полотна стыкуются внахлест с 10-сантимовым перекрытием. Первый и второй стык не должны быть один над другим. Последующие стыки выполняются со сдвигом не меньше чем на 0,3 м относительно стыков ранее уложенных слоев.

Рулонный материал наклеивается без образования пузырей, при этом нужно плотное прилегание материала по всем поверхностям. Гидроизоляция разглаживается при помощи электроутюгов, электрокатков.

Устройство защитных слоев необходимо для того, чтобы гидроизоляция не была подвергнута механическим повреждениям при засыпке, учитывая, что она является одним из важных элементов при многолетней эксплуатации и нормальной работе труб.

Обратная земляная засыпка

Железобетонные водопропускные трубы требуется засыпать грунтом после того, как все строительные работы были выполнены и был оформлен соответствующий акт приемки.

Для этих целей подойдет та же земля, из которой возводилась насыпь.

Насыпное возведение над водопропускными трубами делят на два этапа:

1. Заполнить грунтом пазухи между фундаментом и стенами котлована.
2. Засыпать трубы по звеньевой высоте.

Грунт укладывается одновременно со всех сторон трубы на равную высоту и уплотняется специальными грунтоуплотняющими виброударными машинами, а при их отсутствии применяются пневмокатки. Грунтовая призма отсыпается при помощи наклонных слоев, толщина которых назначается с учетом действующих нормативов.

При движении по отдельному грунтовому слою вдоль труб машина должна начинать работу с удаленного участка, постепенно приближаясь к самим трубам. Уплотнять грунт непосредственно у самих труб можно, если с противоположного бока имеется уже отсыпанный слой земли такого же уровня на всем протяжении труб. При этом отдельное внимание уделяется грунтовому уплотнению у стен труб. Здесь ручная электротрамбовка должна располагаться не ближе 0,05 ма от стены.

Над средними частями труб запрещается переуплотнять грунт, чтобы в последующем избежать конструкционных перегрузок. При значительных насыпных высотах более 10 мов над трубами рекомендуется оставить зону, где плотность понижена. Далее разровнять землю с помощью бульдозера без уплотнений.

Если при строительстве техника, которая передвигается над засыпанными конструкциями или вблизи от них, является более тяжелой по сравнению с временными нагрузками, то требуется дополнительная засыпка, чтобы избежать разрушений в трубе.

Степень грунтовых уплотнений в призменных пределах засыпки оценивается при помощи коэффициента К, определяющего отношение плотности, которая была достигнута, к стандартной максимальной (определяется методом стандартных уплотнений). Последняя приводится в производственном рабочем проекте, в который включены данные геолого-инженерных изысканий. Действующая инструкция требует, чтобы коэффициент уплотнения обеспечивался не менее 0,95. Контроль над плотностью ведется влагомером-плотномером Ковалева. Следует сказать, что в процессах по засыпке труб запрещаются отклонения от К, который равен 0,95, в наименьшую сторону. Ведь при снижении плотности земли значительно уменьшается деформационный модуль и несущие способности труб.

Техника безопасности (ТБ)

Принять на данную работу можно лишь тех рабочих, которые прошли необходимую медицинскую комиссию и вводный (общий) инструктаж по ТБ и инструктаж по ТБ непосредственно на месте работы.

Помимо этого, работники в течение трех месяцев с начала работы обязаны обучиться безопасному методу работы по проге длительностью в 6-10 часов. Окончив обучение, следует сдать экзамен в постоянно действующей комиссии, по результатам которого будет составлен акт, который требуется вложить в личное дело сотрудника.

На строительной площадке должны находиться постоянные или временные санитарно-бытовые устройства: уборные, умывальные, раздевалки, сушилки для одежды, помещения для приемов пищи, душевые, медпункты или аптечки. Работники должны снабжаться питьевой водой.

Администрация строительства должна предоставить рабочим спецодежду, обувь и индивидуальные защитные средства в соответствии с действующими нормами.

Строительным мастерам нужно:

• осуществлять правильное и безопасное ведение строительных и монтажных работ;
• контролировать состояние подмостков и лесов, приспособлений защиты, котлованных креплений и т.д.;
• проверять чистоту и порядок на трудовых местах, на подъездных дорогах и проходах,
• обеспечить освещенность трудовых мест, проверить правильную эксплуатацию подкопровых и подкрановых дорог;
• инструктировать сотрудников по ТБ на рабочем месте в рабочем производстве;
• контролировать применение и правильное использование работниками индивидуальных средств защиты и спецодежды;
• контролировать соблюдение норм переносок тяжести, обеспечить рабочие места плакатами и надписями.

10. Монтаж бетонных и железобетонных труб

Монтаж элементов труб осуществляется в соответствии с раскладочными схемами в рабочих чертежах, с учетом геометри­ческих допусков в размерах элементов

Монтировать бетонные и железобетонные трубы необходимо от выходного оголовка к входному оголовку. При портальных оголовках вначале монтируют портальную стенку выходного оголовка, после чего осуществляют монтаж откосных крыльев. Далее выполняется монтаж звеньев трубы, а затем портальной стенки и откосных крыльев входного оголовка. Если проектом предусмотрен первоочередной монтаж оголовков, то монтаж звеньев можно выполнять в любую сторону.

После установки звена в проектное положение строповочные петли, мешающие установке следующего звена и устройству изо­ляции, должны быть обрезаны заподлицо с поверхностью бетона.

Не допускается срубать петли зубилом или загибать их во избежание скалывания бетона и затруднений при монтаже, т.к. загнутые петли препятствуют установке звеньев в проектное положение.

При монтаже цилиндрических звеньев на сборные лекальные блоки звенья устанавливают на деревянных (не удаляемых) клиньях, обеспечивая при этом проектную величину зазора для укладки цементно-песчаного раствора с использованием металлических воронок для заливки швов и металлических шуровок.

Опускать трубы в траншею следует стреловыми кранами, трубоукладчиками или козловыми кранами.

Для определения вылета стрелы крана L при укладке труб в траншею с откосами рекомендуется пользоваться следующей формулой:

где а - расстояние в от оси трубы до бровки траншеи, м (при траншеи с вертикальными стенками величину а следует брать равной глубине траншеи плюс половина ширины траншеи по дну; в - расстояние от бровки траншеи до выносных опор крана, м (в принимается равным 0,7-1,0 м); в - расстояние от выносных опор до оси вращения крана, м.

11. Монтаж секций гофрированных металлических труб

Перед монтажом секций гофрированной металлической трубы в фундаментной подушке из зернистых материалов вырезают специальное ложе, размеры которого должны отвечать требованиям. Вырезку ложа следует производить автогрейдером, оборудованным профилированным ножом, или начерно экскаватором с последующей отделкой вручную по шаблону. Шаблон может быть изготовлен из листовой стали, досок или фанеры. Радиус криволинейной кромки шаблона должен быть равен радиусу трубы по средней линии гофров.

Шаблон следует устанавливать на два деревянных направляющих бруса, уложенных по обе стороны продольной оси трубы строго по нивелиру с учетом образования строительного подъема лотка трубы. Перемещая шаблон по брусьям и вырезая грунт, создают ложе, в которое затем устанавливают гофрированную трубу. Отклонения профиля грунтового ложа от шаблона не должны превышать 2-3 см.

Рисунок 7 – Схема установки шаблона для вырезки грунтового ложа в нулевом слое

1 - шаблон; 2 - деревянные брусья; 3 - нулевой слой; 4 - уровень верха подушки (не должен превышать нижней отметки грунтового ложа)

После установки трубы в проектное положение производят подсыпку грунта в зазоры между поверхностью нижней части трубы и грунтовым ложем. Грунт уплотняют, используя ручные деревянные штыковки диаметром не более 8 см, и дополнительную подсыпку грунта в нижние четверти (до охвата трубы грунтом не менее 120°) с уплотнением ручными электротрамбовками и подштыковкой. Электрическими трамбовками и виброуплотнителями уплотняют грунт на расстоянии 5 см и далее в сторону от гребней гофров. Грунт в гофрах уплотняют штыковками.

Далее нулевой слой непосредственно возле трубы следует доуплотнить машиной с виброударным рабочим органом за один-два прохода машины вдоль стенок трубы. В случае использования для уплотнения грунта пневмокатков доуплотнение нулевого слоя возле стенок трубы следует производить ручными электротрамбовками.

Если трубу устанавливают на плоское основание, то после этого следует подсыпать грунт в нижние четверти трубы с уплотнением ручными электротрамбовками и штыковкой до охвата трубы грунтом не менее чем на 120°. Последующее уплотнение грунта возле трубы производят так же, как при спрофилированном ложе.

В зависимости от местных условий монтировать трубу с болтовыми стыками внахлестку на строительной площадке следует из секций, предварительно собираемых из отдельных элементов на полигонах, или из отдельных элементов.

Во всех случаях, когда возможна доставка секций труб на объект автотранспортом или тракторами и установка их краном, особенно в районах с расчетной минимальной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С, способ монтажа из секций должен быть основным. При этом рекомендуется производить монтаж труб «с колес», устанавливая секции сразу в проектное положение после подъема с транспортных средств.

Длину секций следует назначать исходя из заданных проектных длин водопропускных труб. В связи с этим на одном сооружении возможно применение секций различной длины. При назначении длин секций труб необходимо учитывать возможности имеющихся транспортных средств для перевозки конструкций на строительную площадку. В промежуточных секциях число звеньев должно быть нечетным. Длину секций рекомендуется принимать не более 10 м.

Сборку труб следует осуществлять согласно монтажной схеме, имеющейся в проекте производства работ. Монтажная схема должна предусматривать: порядок установки гофрированных элементов при сборке и объединении секций, порядок перевозки секций, порядок установки болтов, схему специальных стяжек и подмостей для крепления труб диаметром более 2 м в поперечном сечении во время сборки.

При монтаже труб следует использовать комплект инструментов: торцевые ключи, ломики, крюки с кольцами, электрические или пневматические гайковерты, молотки.

В комплект поставляемых на строительную площадку болтов должны входить 10 монтажных болтов длиной 75 мм того же диаметра, что и рабочие болты. Эти болты следует применять для временной стяжки гофрированных листов, и они не должны оставаться в конструкции.

Проект производства работ должен учитывать особенности установки металлоконструкций в проектное положение в зависимости от верхнего очертания подушки под трубу. При основании, спланированном без устройства ложа, допускаются монтаж трубы рядом (параллельно проектной оси сооружения) и последующая накатка ее в проектное положение. При спрофилированном ложе основания трубу следует устанавливать краном.

Все элементы конструкции трубы, материалы, инструменты и оборудование должны быть завезены на строительную площадку до начала сборки трубы. При монтаже труб «с колес» доставляются только отдельные элементы для объединения секции.

Монтаж труб с монолитными или сборными оголовками должен начинаться со сборки фундаментной части низового оголовка с последующей укладкой металлических конструкций сооружения (секций, элементов) и завершением устройства оголовков.

Перед началом работ следует проверить наличие маркировки, отбраковать элементы, выправить погнутые места деревянным молотком и разложить элементы и ящики с крепежом вдоль оси трубы.

При отбраковке элементов и крепежа следует проверять маркировку элементов, геометрические размеры элементов и крепежа, качество защитного покрытия.

На каждом гофрированном листе на внутренней его поверхности у второго ряда отверстий для продольного стыка на первом выпуклом гофре должны быть указаны марки стали, элемента и клеймо ОТК завода и заводского инспектора Главмостроя. Марка элемента условно обозначает диаметр трубы и толщину листа. На каждом пакете гофрированных элементов должна быть бирка с указанием марки элемента, марки стали, толщины элемента, диаметра трубы, завода-изготовителя и года выпуска. Геометрические размеры элементов конструкции и крепежа должны отвечать требованиям проекта и настоящей Инструкции.

Поверхность цинкового защитного покрытия труб не должна иметь видимых трещин, забоин, наплывов на стыкуемых поверхностях и мест, не покрытых цинком. Использование элементов с указанными дефектами не допускается. Дефекты защитного покрытия устраняются заводом-изготовителем.

До установки элементов для обеспечения необходимого зазора в болтовых отверстиях следует заранее оплавить в них избыток удержавшейся битумной мастики с помощью оправок эталонного диаметра, нагретых до температуры плюс 130°С.

Соприкасающиеся поверхности элементов и крепежа необходимо очистить от грязи и посторонних частиц.

Вначале необходимо собрать звенья в вертикальном положении (элементы устанавливаются на ребро) с постановкой ограниченного числа болтов (3-4 болта) в середине продольных стыков. При этом один торец элемента должен находиться на наружной поверхности звена, а другой - на внутренней. Во втором ряду продольного стыка не должно быть отверстий на наружных гребнях волн (рисунки 9 и 10).

В правильно собранных звеньях труб все марки элементов должны быть видны. Затем звенья необходимо последовательно устанавливать в горизонтальное положение на деревянные брусья, уложенные вдоль секций трубы так, чтобы продольные стыки в них были на одном уровне, а расположение нахлеста элементов в соединяемых звеньях было строго одинаково.

В секцию звенья объединяются стандартными элементами. При установке этих элементов в местах стыковки трех листов не допускается соприкасание двух листов, входящих в одно звено. Поэтому каждый соединительный элемент одним торцом вводят в зазор между элементами ранее собранных звеньев А и Б.

Рисунок 8 – Последовательность сборки секции трубы из отдельных звеньев

а - величина сдвижки продольных стыков,

1–9 - порядок установки элементов при объединении звеньев А иБ

Рисунок 9 – Схема размещения болтов продольного стыка:

1 ,2 - соответственно 1-й и 2-й ряды болтов внутреннего листа

Рисунок 10 – Схема соединения двух секций соединительными элементами:

1 ,2, 3 - номера и последовательность установки соединительных элементов;

А, Б - торцы соединяемых секций;а - величина шага сдвижки продольных стыков

Продольные стыки в звеньях следует располагать с перевязкой - взаимной сдвижкой на величину а, равную одному - четырем шагам отверстий поперечных стыков. Величину сдвижки для каждой отдельной трубы принимать постоянной.

При установке соединительных элементов (сборке секций и их объединении) болты в количестве 3-4 шт. следует наживлять вначале в средних частях продольных и поперечных стыков. Остальные устанавливаются после объединения в секцию необходимого количества звеньев. Последними ставятся болты в местах соединения трех элементов.

Затягивать болты следует электрическими гайковертами ИЭ-3101 или пневматическими ИП-3103, а также торцевыми и накидными гаечными ключами.

Допускается применение других электрических гайковертов небольшой массы (2-3 кг), обеспечивающих величину момента затяжки 15-20 кгс×м.

При затяжке болтов необходимо следить за правильностью положения плосковыпуклых и плосковогнутых шайб.

При сборке секций труб болты в продольных стыках следует ставить на расстоянии не менее 15 см от торцов концевых звеньев секции. Поставленные в концевых звеньях болты не должны затягиваться, чем облегчается постановка стандартных элементов с заведением их в зазоры продольных стыков между элементами торцевых звеньев.

Перед началом работ следует подготовить элементы, предназначенные для соединения секций, крепеж, а также доставить необходимые инструменты и оборудование.

Монтаж трубы следует осуществлять на спланированном основании либо рядом (вблизи проектной оси трубы). Секции укладывают на деревянные брусья для беспрепятственной постановки болтов в нижней части.

Секции в проектное положение, как правило, следует устанавливать краном. При строповке секций должны быть приняты меры, исключающие возможность повреждения защитного покрытия. Стропы размещают на расстоянии четверти длины секции от их торцов.

Объединение секции следует производить согласно схеме, приведенной на рисунке 10. Вначале торцы секций автомобильным краном устанавливают так, чтобы продольные стыки были расположены на одном уровне, затем устанавливают соединительные элементы.

Перед началом монтажа трубы должны быть выполнены все подготовительные работы.

Если на месте строительства трубы рядом с подготовленным основанием отсутствует ровная площадка, то для сборки трубы следует подготавливать легкие деревянные подмости, располагая их вблизи проектной оси трубы.

По первой схеме трубу следует наращивать стандартными элементами постепенно (цифрами показана последовательность их установки). Элементы переносят и удерживают в необходимом положении специальными крюками. Центрировку отверстий в элементах для установки болтов осуществляют оправками, вставляя их в отверстия, расположенные рядом с отверстиями, в которые вставляют болт. При установке элементов в местах нахлеста трех листов не допускается соприкасание двух листов, входящих в одно звено. Сборку следует производить с установкой минимального количества болтов: вначале ставят 2-3 болта на средних участках продольных и поперечных стыков, после чего производят стяжку в местах соединения трех элементов длинными монтажными болтами, которые затем заменяют обычными. После наживления болтов в звене из элементов 11 и 12 продолжают сборку следующего участка трубы, а в звене из элементов 5 и 6 производят установку и затяжку всех болтов.

По второй схеме вначале выкладывают нижние элементы на всю длину трубы, объединяя их болтами в средней части. Затем устанавливают по два других элемента звеньев через одно звено (см. рисунок 3.5, цифры в скобках). Далее последовательно монтируют оставшиеся элементы пропущенных звеньев, завершая монтаж постановкой и затяжкой всех болтов.

Между звеном, в котором затягивают все болты, и собираемым звеном должно быть не менее трех звеньев с наживленными болтами.

При монтаже труб на строительной площадке могут быть осуществлены также предварительная сборка звеньев и последующее их объединение. Для труб диаметром 2 м и более такая технология сборки является предпочтительной.

Звенья собирают на специально подготовленной площадке с деревянным настилом в непосредственной близости от сооружаемой трубы. Собранные звенья устанавливают краном на основание, подкладывая под каждое звено деревянные брусья и ориентируя их вдоль трубы (после установки и затяжки всех болтов брусья из-под трубы удаляют).

Рисунок 11 – Монтажнаясхема трубы (вид с торца):

а - величина сдвижки продольных стыков;

1–12 - порядок установки элементов при сборке трубы

При сборке труб диаметром более 2 м проектом должны быть предусмотрены переносные подмости для монтажников. Для труб диаметром 3 м устраивают подмости внутри трубы высотой 1,3 м и размером в плане 2×2 м, а также наружные подмости (два комплекта) высотой 1,5 м и размером в плане 1×2 м; при сборке труб диаметром 2 м подмости устраивают высотой 0,5-0,8 м.

Окаймляющие уголки устанавливают, когда в продольных стыках торцевых звеньев трубы болты, расположенные на расстоянии 0,3-0,5 м от торцов, не затянуты.

Приемка смонтированной трубы должна быть оформлена актом.

Несмотря на то, что наряду с железобетоном для производства труб сегодня используются и другие материалы, он по-прежнему востребован. При нарушении гидроизоляции таких трубопроводов на помощь приходят материалы системы Пенетрон.

Актуальность проблемы

С превращением небольших городов в мегаполисы в конце XIX века для обеспечения бесперебойной подачи воды появилась потребность в трубах большого диаметра. С развитием производства и усовершенствованием технологического процесса стали выпускать трубы, диаметр которых достигает 1200, 1800 мм и более.

Успешный и продолжительный опыт эксплуатации в инженерных коммуникациях убедительно доказал, что железобетон продолжает оставаться одним из наиболее предпочтительных материалов для производства широкого сегмента труб.

Так, в Западной Европе в канализации пластик используется в основном для труб диаметром до 250 мм при прокладке придомовых сетей. Для магистральных трубопроводов, с диаметром труб от 300 до 600 мм, используются керамика и железобетон, и чем диаметр трубы больше, тем выше доля железобетона. Причина очевидна - нагрузки, которые испытывают магистральные трубопроводы, пластик выдерживает хуже железобетона.

В России железобетонные трубы имеют три основные области применения: напорные водопроводные и водоводные системы и промышленно-бытовая, бытовая, ливневая безнапорная канализация, а также трубопроводные системы инженерных коммуникаций.

Если вода агрессивна к бетону, то, согласно ГОСТ 6482-88 «Трубы железобетонные безнапорные», проектом должны предусматриваться меры защиты. Но на практике этого зачастую не происходит. Если в неагрессивных средах срок службы бетона составляет 50 лет и выше, то в слабоагрессивных он снижается до 20 - 30. В среднеагрессивных средах срок службы еще ниже, в связи с чем следует использовать методы вторичной антикоррозийной защиты.

О резком снижении надежности трубопроводов стали свидетельствовать участившиеся аварии водоводных и канализационных систем. По официальным данным примерно 60% трубопроводов уже подвержены коррозии, а 10% находятся в предаварийном состоянии и требуют ремонта.
Помимо коррозионных процессов, происходящих при эксплуатации трубопроводов, причиной нарушения водонепроницаемости может стать некачественное выполнение герметизации стыкового соединения между трубами.

В качестве герметизирующих материалов по старинке принято использовать пеньку с последующей заделкой цементно-песчаным раствором. При этом, являясь сложной, а главное, ненадежной технологической операцией, такой способ зачеканки требует высокого качества производства работ. Хотя более простым и надежным является находящее все большее применение уплотнение стыковых соединений с помощью резиновых уплотнительных колец.

Во время отсыпки насыпи или при осадке грунта бетонные трубы испытывают значительные деформации, что зачастую приводит к нарушению герметичности стыкового соединения между трубами и последующим протечкам при эксплуатации. Только после нескольких лет эксплуатации, когда стабилизируются процессы осадки и продольные деформации труб, рекомендуется заполнять стыковые соединения цементным раствором.

Ниже приведен альтернативный вариант устройства гидроизоляции стыкового соединения между железобетонными трубами большого диаметра, применяемый как при выполнении ремонтных работ, так и при новом строительстве магистральных трубопроводов. В данном варианте используется бентонитовая саморасширяющаяся прокладка «Пенебар».

Технология выполнения работ

При ремонте железобетонных безнапорных раструбовых труб большого диаметра (диаметр свыше 2400 мм) часто приходится сталкиваться с нарушением герметичности раструбного соединения - резиновый уплотнитель смещается, и вследствие чего наблюдаются протечки в месте контакта смонтированных труб.

I этап: подготовка поверхности

1. С внешней стороны по всей длине стыка между железобетонными трубами выполнить штрабы П-образной конфигурации сечением 70х25 мм с использованием углошлифовальной машины, перфоратора или другого инструмента.

2. Очистить получившуюся штрабу и поверхность бетона с помощью щетки с металлическим ворсом от грязи (при ее наличии), пыли и бетонной крошки. Кромки стыка должны быть структурно прочными и чистыми.

II этап: герметизация стыков

1. Подготовленные штрабы увлажнить.
2. Удалить антиадгезионную бумагу с поверхности гидропрокладки «Пенебар».
3. Уложить гидропрокладку в полость штрабы.
4. Приготовить раствор гидроизоляционного материала проникающего действия «Пенетрон».

5. Прогрунтовать штрабу раствором материала «Пенетрон» в один слой кистью из синтетического волокна.
6. Приготовить раствор шовного материала «Пенекрит». Плотно заполнить им оставшуюся полость штрабы (расход материала 1,5 кг/мп при сечении штрабы 25х25 мм).

7. После затвердевания раствора материала «Пенекрит» тщательно увлажнить поверхность бетона.
8. Приготовить раствор гидроизоляционого материала проникающего действия «Пенетрон» и нанести его в два слоя кистью из синтетического волокна на бетонную поверхность.
9. Первый слой материала «Пенетрон» нанести на влажный бетон (расход материала 600 г/м2). Второй слой нанести на свежий, но уже схватившийся первый слой (расход материала 400 г/м2).

III этап: уход за поверхностью

1. Обработанные поверхности следует защищать от механических воздействий и отрицательных температур в течение 3 суток.
2. При этом необходимо следить за тем, чтобы обработанные материалами системы «Пенетрон» поверхности в течение 3 суток оставались влажными, не должно наблюдаться растрескивания и шелушения покрытия.
3. Для увлажнения обработанных поверхностей обычно используются следующие методы: водное распыление, укрытие бетонной поверхности полиэтиленовой пленкой.