Укладка железобетонных труб. Технология монтажа наружных трубопроводов

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.

1. ВИДЫ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ И ПРЕИМУЩЕСТВА ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Для прокладки сетей водоснабжения и водоотведения рекомендуется в первую очередь использовать неметаллические трубы, учитывая их преимущества перед металлическими. Главным недостатком металлических, особенно стальных, труб является их недолговечность при эксплуатации вследствие их коррозии. Применяемые в настоящее время различные меры защиты труб от коррозии лишь замедляют этот разрушительный процесс, но полностью остановить его не могут. Скорость разрушения стенок стальных труб вследствие коррозии иногда достигает 1 мм толщины стенки в год и если иметь в виду, что для устройства систем водоснабжения и водоотведения используют трубы с толщиной стенки порядка 8- 10 мм, то можно подсчитать довольно низкий срок службы стальных труб, что и подтверждается практикой. И это еще без учета воздействия на трубы электрокоррозии от воздействия блуждающих токов, образующихся вблизи трасс движения электротранспорта (электрифицированных железных дорог, трамвай, троллейбус и др.) или вблизи линий ЛЭП высокого напряжения. Указанные блуждающие токи вызывают так называемую «точечную» коррозию, в результате чего в трубе образуются сквозные отверстия, которые выводят водопроводы из строя за очень короткое время. Хотя имеются способы защиты труб от электрокоррозии, но не всегда удается полностью предотвратить подобное разрушение стальных труб.
Вторым не менее важным недостатком стальных труб при использовании их в системах водоснабжения является то, что при эксплуатации с течением времени они внутри «зарастают» отложениями, шероховатость внутренних стенок труб увеличивается и, соответственно, возрастают гидравлические сопротивления, а вследствие этого пропускная способность водоводов снижается. Попытка ее восстановления путем увеличения напора за счет замены насосов насосной станции на более мощные, приводит часто к порывам на сетях трубопроводов и отключению водопотребителей. На ликвидацию аварий расходуется много средств, труда и материальныхресурсов.
Кроме этого в случае применения стальных труб для систем водоснабжения, а иногда и водоотведения происходит нерациональное использование дефицитного металла, из которого можно было бы изготовить узлы и детали различных машин и механизмов, вместо того, чтобы в виде труб его закапывать в землю и обрекать на сравнительно быстрое разрушение грунтовой и электрокоррозией.
Учитывая все это, Госстрой РФ принял решение о преимущественном использовании для сетей водоснабжения и водоотведения различных видов неметаллических труб, не подвергающихся коррозии и не зарастающих внутри.
Сортамент неметаллических труб , используемых в водопроводном строительстве, включает различные их виды, в том числе: керамические, асбестоцементные, бетонные и железобетонные, полиэтиленовые, винипластовые и др. Поскольку сортамент неметаллических и металлических труб приводится в специальных справочниках (см. список литературы), в данном учебнике он не приводится.

2. МОНТАЖ КЕРАМИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ

Керамические трубопроводы в основном служат целям водоотведения и являются безнапорными, т.е. самотечными. Поэтому при прокладке таких труб особую важность приобретают требования укладки их точно по проектному уклону.
Перед укладкой доставленные на строительство керамические трубы подвергают приемке и проверке их качества. При этом следят, чтобы трубы имели круглую форму сечения (овальность ствола и раструба трубы не должна превышать установленных пределов). Они по всей длине должны быть прямолинейными, не иметь трешин и отколов. Торцовые плоскости труб должны быть перпендикулярными. Трубы, имеюшие трудноустранимые дефекты, отбраковывают.
Укладка трубопровода. Монтаж керамических трубопроводов ведут как отдельными трубами, так и укрупненными звеньями (секциями) в две, три, пять труб при общей длине секции не более 8 м. Укладку трубопроводов производят снизу вверх по уклону, начиная от смотрового колодца раструбами против течения сточной жидкости (см. рис. 18.5).
Трубы укладывают на подготовленное и тщательно спланированное основание с соблюдением заданного уклона по ходовой визирке. Первую трубу укладывают на полушку (основание) смотрового колодца раструбом вверх, т.е. «от колодца». Закрепив надежно первую трубу, укладывают последующие, соединяя их с помощью раструбов. Правильность уклонов проверяют нивелиром, а прямолинейность оси в горизонтальной плоскости - шнуром. Лотки уложенных труб должны совпадать и не образовывать уступов. Опускаемую трубу заводят гладким концом в раструб уложенной трубы, оставляя зазор 5-6 мм для труб диаметром до 300 мм и 8-9 мм для труб большего диаметра. Стыковые соединения трубопроводов из керамических труб уплотняют пеньковой смоляной или битумизированной прядью с последующим устройством замка из асфальтовой мастики, цементного раствора или асбестоцементной смеси. Прядь обвивают вокруг трубы не менее двух раз, а затем уплотняют конопаткой (без ударов молотком). Она при этом должна занимать 1/3-1/2 раструба (рис. 19.1, а), а остальную его часть заполняют мастикой. Доставленную на место работ мастику перед заливкой подогревают до температуры 160- 170°С. Для удобства заливки стыков к трубам крепят специальные металлические обоймы (рис. 19.1, б), состоящие из двух шарнирно соединенных половинок. Обойму смазывают тонким слоем глины (чтобы не прилипала мастика) и устанавливают на трубу вплотную к раструбу. Стык заливают без перерыва через летник с одной стороны, чтобы с другой выходил воздух. После остывания мастики в стыке обойму снимают. Пример стыка труб с заделкой цементным раствором показан на рис. 19,1, в.
Укладка трубопроводов звеньями. Для ускорения процесса укладки труб в траншею и заделки их стыков производят их предварительную укрупнительную сборку в звенья (секции) по две, три и пять труб. Укладка звеньев из двух-трех труб диаметром до 250 мм может быть осуществлена вручную. При укладке звеньев труб больших диаметров применяют стреловые краны и специальные траверсы, которые обеспечивают горизонтальное положение звеньев при опускании.
Для ускорения работ по заделке стыков при сборке звеньев на трассе или по укладке отдельных труб в траншею иногда к керамическим трубам приделывают заранее кольца конической формы из асфальтовой мастики на внутренней поверхности раструба и на внешней поверхности другого конца трубы (рис. 19.1, д). Перед стыкованием таких труб асфальтовые кольца в раструбе и на концах труб покрывают расплавленным горячим битумом или обильно смазывают каким-либо растворителем (бензином, бензолом), размягчающим поверхность мастиковых колец. Благодаря конической форме прилитых асфальтовых колец и размягченности их поверхности возможно свободное соединение труб так называемым холодным способом. После испарения растворителя и отвердения размягченной мастики получается прочный и герметичный стык труб. Общая схема прокладки трубопровода из керамических труб приведена на рис. 19.2.

3. МОНТАЖ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Приемка и проверка качества труб. Трубы должны поставляться заводами-изготовителями комплексно с муфтами и резиновыми уп- лотнительными кольцами. Все трубы и муфты при поступлении на приобъектный склад должны быть тщательно проверены и при обнаружении дефектов отбракованы. К месту монтажа завозят только те трубы, муфты и другие соединительные части, которые прошли осмотр и приемку.
Раскладка труб вдоль траншеи перед монтажом производится на расстоянии не ближе 1 м от ее бровки. Трубы диаметром до 150 мм допускается раскладывать на трассе в штабеля высотой до 1 м, располагаемых друг от друга на расстоянии не более 100 м. Муфты также раскладывают в штабеля. Трубы больших диаметров доставляют непосредственно к месту укладки и раскладывают на берме траншеи таким образом, чтобы в процессе трубоукладочных работ не возникало необходимости в дополнительных их перемещениях вдоль траншеи.
Монтаж напорных трубопроводов на рабочее давление до 0,6 МПа ведут с применением двухбуртных асбестоцементных муфт и с уплотнением их резиновыми кольцами круглого сечения, а на давление до 0,9 МПа - с применением таких же муфт и резиновых колец или чугунных фланцевых муфт с резиновыми кольцами. При монтаже асбоцементных напорных трубопроводов на давление до 1,2 МПа трубы соединяют только на чугунных фланцевых муфтах с резиновыми кольцами.
Монтаж трубопроводов из труб малых диаметров (до 150 мм) ведут в основном вручную с опусканием их, а также соединительных частей на дно траншеи без всяких приспособлений, если глубина ее не превышает 3 м. При более глубоких траншеях, имеющих крепления, трубы опускают с помощью каната или мягкого троса, продетого в трубу. Трубы диаметром 200-300 мм переносят со штабелей и опускают на дно неглубокой траншеи на лямках, а при глубине траншеи более 3 м и креплениях - с помощью продетого через трубу каната или мягкого троса. Трубы диаметром более 300 мм укладывают по возможности ближе к бровке траншеи, после чего подкатывают к бровке и опускают с помощью автомобильных или пневмоколесных кранов (рис. 19.3, а). В целях ускорения монтажа труб малых и средних диаметров их до укладки укрупняют в секции по несколько штук (до четырех), а затем опускают их в траншею краном с помощью специальных траверс (рис. 19.3, б), исключающих возможность нарушения герметичности муфтовых стыковых соединений.
Монтаж трубопроводов на асбестоцементных двухбуртных муф тах с резиновыми кольцами круглого сечения производят в такой последовательности. Вначале на конец ранее уложенной трубы надевают муфту и резиновое кольцо, а на конец присоединяемой укладываемой трубы - второе резиновое кольцо. Муфту надевают так, чтобы ее более широкий край (с рабочим скошенным буртиком) был обращен к стыку. После того как муфта и резиновое кольцо надеты, укладываемую трубу вплотную придвигают к ранее уложенной (рис. 19.3, и) и производят их центрирование. Отцентрированные трубы фиксируют присыпкой грунтом в средней части, а затем на концах труб мелом намечают места установки колец до начала и после окончания монтажа стыка (рис. 19.3, в). Монтаж муфт производят с помощью специальных приспособлений - рычажного домкрата (см. рис. 19.3, е) или, если необходимо большее усилие, винтового домкрата и винтового натяжного устройства (см. рис. 19.3, ж). Основные этапы монтажа муфтового соединения труб показаны на рис. 19.3, в-д. Правильность положения резиновых колец после монтажа муфты проверяют шаблоном или линейкой. Кольца должны располагаться за рабочим буртиком.
Монтаж трубопроводов на асбестоцементных муфтах САМ с ре зиновыми самоуплотняющимися кольцами фигурного сечения получил в последнее время широкое распространение. Монтаж труб на муфтах САМ производят двумя способами. При первом (рис. 19.4, а, 6) на укладываемую трубу надвигают муфту до сделанной на этой трубе отметки на расстоянии (L-C)/2 от торца трубы, где L - длина муфты, C - размер зазора между трубами (рис. 19.4, а), после чего с помощью монтажного приспособления трубу вместе с муфтой придвигают в сторону уложенного трубопровода до тех пор, пока конец последней уложенной трубы не войдет в муфту на глубину (L-C)/2 (рис. 19.4, б). Для того чтобы в процессе монтажа муфта не сдвинулась, у ее торца устанавливают упорный (переносной) хомут. При втором способе (рис. 19.4, в, г) на укладываемую трубу муфту надвигают на всю ее длину (рис. 19.4, в), а затем трубу центрируют с рацее уложенной и с помощью монтажного приспособления муфту укладываемой трубы передвигают на уложенную до имеющейся на ней отметки (L-C)/2 (рис. 19.4, г).

А - монтаж отдельных труб; 6 - монтаж секций из нескольких труб краном с помощью специальной траверсы; в, г , д - этапы монтажа муфтового соединения труб (в - разметка стыка и начальное положение первого резинового кольца; г - промежуточный этап монтажа и начальное положение второго кольца; д - стык в смонтированном состоянии); е - рычажный натяжной домкрат; ж - винтовой домкрат; 1 - трубы; 2 - двухбуртная муфта; 3 - строп; 4 - крюк крана; 5 - кран; 6 - траверса с мягкими полотенцами; 7 - первое резиновое кольцо; 8 - второе кольцо; 9 - места заделки цементным раствором; 10 - станина с зажимом; 17 - рычаги; 12 - тяги; 13 - захваты; 14 - распорная планка; 75 -затяжной винт; 16 - рукоятка; 17 -корпус; 18 - винты; 19 - планка; 20 - зажимы; 21 - лапки

При этих двух способах монтажа муфта может быть первоначально надетой и на уложенную трубу. Для обеспечения требуемого зазора между соединяемыми трубами применяют переносную штангу (рис. 19.4, д), удаляемую из трубы после монтажа стыка. Для монтажа стыковых соединений асбестоцементных труб наряду с показанным на рис. 19.3, ж винтовым домкратом используют также рычажный домкрат (рис. 19.4, е) и рычажно-реечное приспособление (рис. 19.4, ж). В целях механизации данного процесса применяют также специальное устройство, выполняющее захват и опускание труб в траншею, а также стыковку их с помощью муфт САМ. Устройство является сменным навесным оборудованием к одноковшовому экскаватору и с его помощью можно вести монтаж труб диаметром 300-500 мм. Эффективным также является навесное оборудование к трактору «Беларусь» типа «механическая рука», которое захватывает трубу с надетой муфтой, опускает на дно траншеи, центрирует и надвигает муфту на ранее уложенную трубу.
Устройство для монтажа муфтовых и раструбных трубопроводов (рис. 19.5) выполнено в виде подвешенной к стреле крана рамы с размещенными в ее средней части торцовым управляемым цилиндром, торцовым захватом подачи трубы и по концам - челюстными захватами трубы и трубопровода. Каждый из захватов представляет собой шарнирно присоединенные к раме двуплечие рычаги и воздействующий на них силовой цилиндр.
На раме укреплены получающие движение от силовых цилиндров кривошипно-шатунные механизмы.
Для обеспечения центрирования к раме продольно снизу прикреплены центрирующие швеллеры, взаимодействующие с трубопроводом и трубой перьями своих полок. Для предварительной ориентации устройства с трубой относительно трубопровода предназначены кронштейны, укрепленные на раме.
Монтаж трубопроводов на чугунных муфтах с резиновыми кольцами круглого и трапециевидного сечения производят с соблюдением правил устройств фланцевых соединений, т.е. путем постепенного завинчивания гаек, расположенных на концах взаимно перпендикулярных диаметров, с тем, чтобы не произошло перекоса фланцев. После разметки на уложенную асбестоцементную трубу надевают один фланец, одно резиновое кольцо и втулку муфты. Перед укладкой следующей трубы на нее также надевают фланец и резиновое кольцо, а затем после укладки ее на дно траншеи переходят к сборке стыка. Степень уплотнения резины регулируется натяжением болтов при подтягивании гаек в установленном порядке.

Монтаж безнапорных трубопроводов ведут с применением безнапорных асбестоцементных труб и цилиндрических муфт. При этом вначале на ранее уложенную трубу надевают цилиндрическую муфту, предварительно сделав разметку фактического положения ее после сборки стыка, на каждом из концов соединяемых труб. Укладываемую трубу опускают в траншею и придвигают к уже уложенной, оставляя зазор как и при двухбуртных муфтах, после чего ее центрируют и выверяют по визирке, шнуру и отвесу. Далее на конец этой трубы устанавливают разъемный деревянный шаблон, на который надевают муфту, чтобы середина ее находилась нал стыком, а шаблон заходил в муфту на половину ее длины. В зазор между муфтой и ранее уложенной трубой закладывают пеньковую смоляную прядь и уплотняют ее конопатками. Оставшуюся часть стыкового зазора заделывают асбестоцементным раствором. После заделки половины стыка снимают шаблон и заделывают вторую половину стыка со стороны вновь уложенной трубы. При прокладке безнапорных трубопроводов на цилиндрических муфтах трубы соединяют с заделкой асфальтовой мастикой или цементным раствором без чеканки, но для получения стыка повышенной прочности цементный или асбестоце-ментный раствор зачеканивают.

4. МОНТАЖ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

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.
Статья подготовлена и представлена в цифровом виде компанией

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. 19.6, 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 19.6, г, в, д) или с помощью стропов, либо траверсы, трубу подают в траншею (рис. 19.6, д, е).

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. 19.6, 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. 19.6, 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. 19.6, е). При необходимости ее смещают в нужную сторону.
В заключение с помощью натяжного приспособления (рис. 19.6, 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.

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. 19.7, а, б), реечные и гидравлические домкраты (рис. 19.7, в), внутренние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебедки (рис. 19.7, г, д), бульдозеры и экскаваторы (рис. 19.7, е, ж).
Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 мм применяют также универсальное гидравлическое приспособление (рис. 19.7, 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. 19.7, 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. 19.8). 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.

Монтаж трубопровода с помощью ковша экскаватора (см. рис. 19.7, 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 перемешающейся 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 вдвигание трубы происходит до соприкосновения их в раструбе, часто без какого-либо контроля.

Рис. 19.9. 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 19.9, а) для монтажа железобетонных напорных труб на резино вых 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 сталь ным 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. 19.9, 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 механи зированной 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. 19.9, 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. 19.7, 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. 19.10.
Расстояние а, б и их фиксирующие конечное положение муфты и резиновых колец расстояния в, г, д приведены в табл. 19.1.
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 зачекан-кой 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.

Таблица 19.1 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. 19.10

Муфта	Расстояния, мм, от торца до отметки на конце трубы		Расстояние от резинового кольца
	без бурта, а	с буртом, б	от торца муфты со стороны		до его начального положения, д
			Типы соединений пластмассовых труб и способы их устройства. При прокладке наружных водопроводов из ПНД и ПВД основным способом соединения труб является их сварка нагревательным инструментом встык. При устройстве самотечных трубопроводов канализации трубы из ПНД соединяются таким же способом. Трубы из ПВХ соединяются в основном на клею (марки ГИПК-127) враструб. Однако учитывая, что требуется тщательная очистка склеиваемых поверхностей и аккуратное нанесение клея, не допускаются деформации стыков, наблюдается воздействие клея на долговременную прочность ПВХ, а в процессе работ выделяются вредные вещества, в последнее время для соединения труб из ПВХ широко используются раструбные соединения, уплотняемые резиновыми манжетами различного профиля, а также кольца круглого сечения. В этом случае трубы выпускаются с раструбами, имеющими внутри кольцевые пазы. Для присоединения пластмассовых труб к металлическим применяются преимущественно фланцевые соединения. В местах прохода канализационных труб из ПВХ через стенки колодцев в качестве гильз используются соединительные муфты с одним резиновым кольцом. Сварка полиэтиленовых труб, чаще всего контактная, осуществляется встык (стыковая), в раструб с литыми фасонными частями и в формовочный раструб (раструбная сварка). При сварке труб особо следует обращать внимание на наружный диаметр труб и их эллипсность (овальность). При стыковой сварке максимальное несовпадение кромок не должно превышать 10 % толщины стенки, а наружный 900 мм и 1,5 мм - диаметром до 1200 мм. Концы труб при раструбной сварке должны иметь наружную фаску под углом 45°. Контактная сварка труб осуществляется в такой последовательности: установка и центрирование труб в зажимном центрирующем приспособлении; торцовка труб и обезжиривание торцов; нагрев и оплавление свариваемых поверхностей; удаление сварочного нагревателя; соединение разогретых свариваемых торцов труб под давлением (осадка); охлаждение сварного шва под осевой нагрузкой. Для получения прочных и качественных стыков труб необходимо строго соблюдать основные параметры сварки - температуру и продолжительность нагрева, глубину оплавления, контактное давление при оплавлении и осадке. Основные требования, которые необходимо соблюдать при сварке труб, приведены в табл. 19.2. Склеивание поливинилхлоридных (винипластовых) труб осуществляется в основном в раструб. Процесс склеивания труб и соединительных частей из ПВХ состоит из следующих операций: подготовка концов труб и раструбов под склеивание, склеивание и отвердение соединений. Склеиваемые поверхности труб и раструбов обезжиривают метиленхлоридом. После этого клей наносят тонким слоем на раструб и толстым на конец трубы. Склеивать трубы и фасонные части можно при температуре наружного воздуха не ниже 5°С. Склеенные стыки в течение 5 мин не должны подвергаться никаким механическим воздействиям. Склеенные плети и узлы перед монтажом должны выдерживаться не менее 24 ч после склеивания. Соединение труб из ПВХ на раструбах с резиновыми кольцами. Напорные раструбные трубы в траншее соединяют в следующем порядке. Вначале очищают от грязи и масел гладкий конец и раструб соединяемых труб, после чего на гладком конце карандашом или мелом размечают глубину вдвигания его в раструб. Затем в паз раструба вставляют резиновое кольцо, смазывают его и гладкий конец жидким мылом, после чего вдвигают его в раструб до отметки. При соединении безнапорных канализационных труб из ПВХ наряду с раструбом применяют муфты. Технология их соединения с использованием резиновых колец аналогична вышеописанной. Для сборки раструбных соединений напорных и канализационных труб применяют натяжные приспособления. Таблица 19.2 Технологический режим контактной стыковой сварки пластмассовых труб Показатели Оборудование для сварки и монтаж пластмассовых трубопроводов. Для сварки труб из полиэтилена разработаны и выпускаются передвижные установки и монтажные приспособления. Сейчас используются три вида установок для сварки труб диаметром 160 - 315, 355 - 630 и 710 - 1200 мм. Передвижная установка НИИ Мосстроя для сварки труб диаметром 160 - 315 мм (рис. 19.11, а, б) включает подвижный и неподвижный хомуты для зажима труб, механизм обработки торцов труб перед сваркой, электронагревательный диск для оплавления торцов труб, механическую силовую систему для создания давления в процессе оплавления и осадки, а также пульт управления. Установка для сварки труб диаметром 355 - 630 мм представлена на рис. 19.13, в. В ее состав входят гидроцилиндры подъема и опускании механизма для обработки торцов труб, роликовые опоры и шатер. Установка для сварки труб диаметром 710 - 1200 мм (рис. 19.1 1, г) состоит на собственно сварочной установки, переносных направляющих на опорах, базовой грузоподъемной и энергопитающей машины. Рис 19.11. Установки и оборудование для сварки пластмассовых (полиэтиленовых) труб: а - установка для сварки труб диаметром 160-315 мм; б - деталь сварочного узла; в - установка для сварки труб диаметром 355-630 мм; г - то же, диаметром 710-1200 мм; д, е, ж- комплект для сварки труб диаметром 710-800 мм (д - центратор; е - торцующее устройство; ж - электронагреватель с источником питания); 1 - неподвижные хомуты; 2 - электронагревательный диск; 3 - торцевальный механизм; 4 - подвижные хомуты; 5 - переключатель; б - привариваемая труба; 7 - ролик; 8 - манометр для контроля усилий; 9 - система переключений; 10 - зажим; 11 - привод торцевального механизма; 12 - тележка; 13 - пульт управления; 14 - навесная станция; 15 - трубоукладчик - бульдозер; 16 - сварочная установка; 17 - направляющие пути; 18 - гидроцилиндры; 19 - направляющие Наряду с указанными передвижными установками для сварки пластмассовых труб диаметром 110 - 800 мм используют также комплекты оборудования, разработанные трестом Спецстроймеханизация (рис. 19.11, д, е, ж). Укладка пластмассовых трубопроводов в траншею выполняется по двум основным схемам организации сварочно-монтажных работ - базовой и трассовой . При базовой схеме сварку труб выполняют вблизи объектного их склада с предварительным соединением труб в секции длиной до 18-24 м и более, которые доставляют на трассу и там их спаривают в плети или непрерывную нитку для укладки в траншею. При трассовой схеме трубы раскладывают вдоль траншеи и сваривают с применением передвижных сварочных установок в непрерывную нитку методом наращивания. Укладка трубопроводов отдельными трубами. Перед укладкой трубы тщательно осматривают и отбраковывают. Количество раскладываемых вдоль траншеи труб зависит от достигнутой сменной выработки. Трубы на берме траншеи часто сваривают в секции или плети, которые затем опускают в траншею на мягких полотенцах. Однако в производственных условиях, особенно в зимний период, монтаж трубопроводов ведут из отдельных труб и соединяют их в траншее склеиванием ил» на резиновых кольцах методом наращивания. Укладка звеньями (секциям) и плетями позволяет значительно сократить количество сварных стыков на трассе, повысить производительность труда, темпы прокладки трубопровода и качество работ. Секции доставляют на трассу и раскладывают вдоль траншеи. Плеть в траншею опускают вручную (при небольшом диаметре труб) или с помощью кранов. Укладывать плеть в траншею допускается не ранее, чем через 2 ч после сварки последнего стыка. Опускают ее в траншею плавно с помощью пеньковых канатов, мягких полотенец или ремней, располагаемых на расстоянии 5-10 м друг от друга, не допуская резких перегибов плети. Сбрасывать сварные плети на дно траншеи не допускается. Прокладка пластмассовых трубопроводов больших диаметров (до 1000 мм и более) производится способом протягивания плети по дну траншеи или опускания подвешенных к крану труб. Каждый из этих способов имеет свои особенности и область применения. Способом протягивания чаще всего укладывают полиэтиленовые трубопроводы в сухих грунтовых условиях. При этом сварочную установку стационарного типа и направляющие размещают в траншее, после чего трубу последовательно соединяют в непрерывную нитку. Отторцованные трубы спускают в траншею и укладывают на зажимы сварочной установки, затем их сваривают, после чего трубопровод протягивают вперед лебедкой или другими механизмами. Статья подготовлена и представлена в цифровом виде компанией

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.

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.

Снижение затрат труда и повышение выработки рабочих достигается за счет применения усовершенствованных инструментов и приспособлений, в снижение потерь рабочего времени - за счет выполнения операций процесса поточно-расчлененным методом.

Состав и последовательность рабочих процессов при прокладке трубопроводов во многом зависят от типа применяемых труб (металлические или неметаллические), а также от условий их прокладки (в стесненных городских или полевых условиях, на ровной или пересеченной местности, при наличии или отсутствии естественных и искусственных преград и т.п.). При прокладке, например, магистральных трубопроводов из стальных труб основные рабочие процессы выполняются в такой последовательности:

При строительстве водоводов и коллекторов в городских условиях, где по трассе прокладки встречается большое количество различных сооружений (колодцев, камер), а также переходов под дорогами, состав и последовательность работ будут другими. Существенно также отличаются состав и последовательность рабочих процессов при прокладке трубопроводов из различных труб. Однако ведущими рабочими процессами в любом случае являются укладка труб или их секций и плетей в проектное положение и соединение их в непрерывную линию трубопровода.

В зимнее время принимают меры по минимальному промерзанию грунта и защите временных дорог и подъездов от заносов. При прокладке трубопроводов по плодородным землям выполняют дополнительные работы по срезке и перемещению для хранения в специальный отвал плодородного гумусного слоя для последующего восстановления (рекультивации) земель.

Трассу трубопровода на местности разбивают перед началом земляных работ. Положение ее оси закрепляют знаками, позволяющими быстро и точно выполнить разбивочные работы. При разбивке трассы необходимо вдоль нее установить временные реперы, связанные нивелирными ходами с постоянными, закрепить и привязать разбивочные оси и вершины углов поворота трассы к постоянным объектам (зданиям, сооружениям) или - к установленным на трассе столбам. Далее надо отметить на поверхности пересечения трассы трубопровода с существующими подземными коммуникациями и места расположения колодцев. Разбивку трассы оформляют актом с приложением к нему ведомости реперов, углов поворотов и привязок. До начала земляных работ проверяют рабочую разбивку траншей и котлованов для колодцев и камер. При производстве земляных работ все разбивочные и геодезические знаки должны быть сохранены.

Для разбивки трассы трубопровода по профилю, т.е. в высотном отношении, используют обноски с визирками, устанавливаемые в местах расположения колодцев и на вершинах углов поворотов. Перенос в натуру проектной оси трубопровода, а также ее линейных и угловых элементов производят с разбивочного чертежа. Каждый поворот трассы привязывают к трем местным предметам, пунктам разбивочной основы или к точкам, закрепляющим красные линии застройки. На местность выносят начало и конец трассы, все ее поворотные точки, колодцы и камеры. При укладке трубопроводов в траншеи на основе проектного продольного профиля трассы и разбивочных чертежей выполняют детальную разбивку. Ее начинают с перенесения на дно колодцев проектных отметок дна лотков в двух соседних колодцах, центры которых определяют с помощью отвеса. Бровки котлованов колодцев разбивают от их центров, откладывая в обе стороны от продольной оси траншеи половину проектной ширины котлована колодца с учетом откосов, и закрепляют колышками. Аналогично на прямолинейных участках траншеи закрепляют пикетами и точками через 5+10 м продольную ось. Затем от этой оси перпендикулярно откладывают расстояния до левой и правой бровок траншеи и обозначают их колышками. Так как колышки при рытье траншей и котлованов часто уничтожаются, положение основных и вспомогательных осей закрепляют с помощью деревянных обносок (рис.1, а). Продольную ось траншеи переносят при помощи теодолита, установленного над створным знаком, закрепляют на обноске и отмечают горизонтальной полочкой 3 (см. рис.1, а). На полочку 3 устанавливают и прибивают (пришивают) постоянную визирку 4, изготовленную в виде буквы Т из планок. От продольной оси траншеи на обноске разбивают вспомогательные оси и краской пишут номер колодца, диаметр прокладываемых труб и наименование осей. Направление продольной оси траншеи определяют с помощью стальной проволоки, натянутой через метки осей на носках, и отвеса. Проектный уклон дна траншеи проверяют с помощью ходовой (переносной) визирки (рис 1, в, г) длиной 2,5; 3 и 4 м, изготовленной также в буквы Т. Ее длина принимается такой, чтобы при установке ее пятки на дно траншеи верхняя грань перекладины возвышалась над поверхностью земли не менее чем на 1 м. Постоянные визирки над двумя смежными колодцами устанавливают на такой высоте, чтобы плоскость, проведенная через их вертикальные грани, параллельна дну траншеи с соблюдением проектного уклона. Он будет обеспечен, если верх ходовой визирки, установленной в любой точке траншеи, будет совпадать с плоскостью визирования. Пример расчета верха постоянных визирок при уклоне самотечного трубопровода 0,008 и расстояния между колодцами 45 м показан на рис.1, б. При этих условиях разность отметок верха визирок составит 0,427 м. Визирки также используют для контроля глубины траншеи, не допуская перебора.

Рис.1. Разбивка траншей трубопроводов а - обноска с постоянной (пришивной) визиркой; б - схема дли расчета постоянных визирок; в - переносная (ходовая) визирка с выступом-башмаком; г - то же без выступа; 1 - столбы; 2 - доска; 3 - полочка; 4 - постоянная визирка

Перед укладкой трубопровода проверяют глубину и уклоны дна траншеи, крутизну откосов. Если траншея имеет крепления, то проверяют правильность их установки. Необходимыми условиями надежной эксплуатации трубопровода являются укладка его на проектную отметку с обеспечением плотного его опирания на дно траншеи, а также сохранность труб и их изоляции при укладке. Поэтому подготовке траншей к укладке труб уделяют большое внимание. При прокладке трубопроводов в городских условиях траншею часто пересекают различные коммуникации (трубопроводы, кабели). Если они находятся ниже строящегося трубопровода, то это не осложняет его прокладку, а если выше, то необходимо принимать меры по заключению их в специальные короба с надежным креплением. Приямки в траншеях для заделки раструбных и муфтовых стыковых соединений, а также сварки стыков труб отрывают для труб диаметром до 300 мм непосредственно перед их укладкой, а для труб больших диаметров - за 1 ч 2 дня до их укладки.

Подземные трубопроводы укладывают на естественные или искусственные основания. На естественные укладывают бетонные, железобетонные, керамические, асбестоцементные, пластмассовые, а также металлические трубы. При укладке железобетонных труб больших диаметров (1,5+3,5 м) соблюдают следующие требования: в песчаных грунтах ложе для труб должно охватывать не менее 1/4 поверхности трубы, а в глинистых и скальных - трубы укладывают на песчаную подушку толщиной не менее 100 мм с тщательным уплотнением. Искусственные основания под трубопроводы устраивают в слабых сухих, а также в водонасыщенных грунтах, которые не могут служить надежным естественным основанием.

Проверка качества труб обычно выполняется дважды - на заводе-изготовителе и непосредственно на трассе, перед их укладкой в траншею. На заводе качество труб проверяют по установленной методике, иногда с их испытанием. На трассе практически все поступающие трубы подлежат осмотру и проверке их качества. Это крайне необходимо, ибо, если при монтаже трубопровода, особенно напорного, будут использованы хотя бы несколько или даже одна некачественная труба, в месте их укладки произойдут разрывы и аварии. Устранить их часто бывает очень трудно, ибо это потребует остановки эксплуатации водовода и разрытия траншей.

На трассе поступающие трубы принимают по документам (сертификатам, паспортам) заводов-изготовителей, подтверждающим их качество. Однако в трубах могут возникнуть дефекты вследствие неправильной их погрузки, перевозки и разгрузки. Поэтому перед укладкой труб в траншею их тщательно осматривают, проверяют фактическое их качество и при обнаружении серьезных и неисправных дефектов отбраковывают.

Не допускается укладывать трубы с трещинами, отколами кромок и раструбов, большими отклонениями их окружности, т.е. с "овальностью", и другими серьезными дефектами. Поверхность используемых для устройства стыков труб резиновых манжет и колец должна быть гладкой, без трещин, пузырей, посторонних включений и других дефектов, снижающих их эксплуатационные качества.

Опускание труб в траншею ведется в большинстве случаев при помощи кранов, а также специальных грузозахватных приспособлений. Вручную опускают лишь легкие трубы (небольших диаметров) с помощью мягких канатов, полотенец и других приспособлений. Сбрасывать трубы в траншею категорически запрещается.

Опускание труб и секций в траншею или на дно канала является довольно трудоемким процессом. Опускать трубы в траншею с пологими откосами без креплений сравнительно легче, эффективность опускания зависит лишь от правильного выбора схемы укладки труб и типа монтажного крана. Опускать трубы в траншеи с вертикальными стенками, особенно при наличии креплений с поперечными распорками, сложнее. Трубы при этом укладывают с последовательным снятием и установкой распорок. Все это замедляет и усложняет процесс укладки труб, увеличивает его трудоемкость и удлиняет срок строительства. Несколько ускорить и обезопасить этот процесс можно, применив крупноразмерные крепления с вертикальными щитами, горизонтальными прогонами и распорными рамами, располагаемыми через 3+3,5 м (рис.2).

Укладку труб по заданному направлению и уклону между двумя смежными колодцами выполняют по переносным визиркам, штырям-маякам или при помощи уровня. Ходовые визирки (см. рис.1, в, г) применяют при зачистке дна траншеи до проектной отметки. При укладке напорного трубопровода на зачищенное дно траншеи выравнивают верх труб, для чего применяют визирки без выступов внизу, устанавливаемые на верх труб. Поэтому длину такой визирки уменьшают на величину внешнего диаметра труб (см. рис.1, г).

Для укладки самотечных канализационных труб по заданному уклону используют ходовую визирку, у которой внизу на пятке имеется выступ, прикрепленный под прямым углом (см. рис.1, в). При укладке труб визирку выступом устанавливают на лоток трубы вертикально (рис.4).