Рис.12. Центровка трубы (а) и инвентарная вешка с отвесом (б)

1 - трубы; 2 4 - инвентарные вешки; 5 - инвентарная вешка с отвесом; 6 - укладываемая труба

По установленной в колодце или смонтированном участке трубопровода неподвижной вешке проверяют правильность укладки трубы в плане (рис.11). При необходимости ее смещают в нужную сторону. В заключение с помощью натяжного приспособления (рис.13) 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 железобетонных напорных труб диаметром до 1000мм - 12+15 мм, а для труб больших диаметров - 18+22 мм. Соединив трубы, снимают натяжное приспособление и подбивают трубу грунтом на высоту 1/4 ее диаметра с послойным его уплотнением ручными трамбовками.

Рис.13. Натяжное устройство

1 - укладываемая труба; 2 - уложенная раструбная труба; 3 - приямки; 4 - натяжной винт; 5 - балка; 6 - тяга; 7 - 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- и трехтросовые наружные приспособления, реечные и гидравлические домкраты, внутренние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебедки, бульдозеры и экскаваторы (рис.14 - 22).

Рис.14. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - уложенная и укладываемые трубы; 2 - полухомут; 3 - резиновое кольцо; 4 - трос; 5,6 - упорная и рабочая балки; 7 - натяжной винт;

8 - фрикционно-храповое устройство

Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 ч применяют также универсальное гидравлическое приспособление (рис.22), которое закрепляют на трубе, а затем с нею опускают в траншею. Проверив точность центрирования трубы и правильность расположения резинового кольца, трубу под действием хода гидроцилиндра стыкуют с трубопроводом.

Рис.15. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - резиновое кольцо; 2 - трос; 3 - натяжной винт; 4 - шарнирный хомут; 5 - регулировочные винты;

6, 7, 8 - опорная и подвижная крестовины; 9 - трещотка

При выборе способа монтажа труб учитывают наличие необходимого оборудования и механизмов, а также условия строительства трубопровода.

Рис.16. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - 2 - резиновое кольцо; 3 - бетонный упор; 4 - гидроцилиндр; 5 - маслопровод; 6 - насос;

7 - кран-трубоукладчик

Монтаж труб при помощи бульдозера (рис.19) 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.17. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - уложенные и укладываемые трубы; 2 - полухомут; 3 - резиновое кольцо; 4 - трос; 5 - упорная и рабочая балки; 6 - раструб;

7 - рычажная лебедка; 8 - блоки

Способ монтажа трубопровода при помощи внутреннего натяжного устройства рекомендуется применять для труб диаметром 800 мм и более. Монтаж трубопровода с помощью экскаватора (см. рис.20) ведут при прокладке труб в водонасыщенных грунтах или в стесненных условиях строительства, когда траншею отрывают по мере прокладки труб и экскаватор, расположенный рядом, используется при их монтаже.

Рис.18. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - уложенные и укладываемые трубы; 2 - резиновое кольцо; 3 - трос; 4 - б локи; 5 - трос к лебедке; 6 - упорный брус

Для обеспечения водонепроницаемости стыковых соединений нельзя допускать эллипсности труб, раструбов и муфт или плохого качества их поверхности, а также применять некачественные резиновые кольца.

Рис.19. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - уложенные и укладываемые трубы; 2 - резиновое кольцо; 3 - упорный брус; 4 - бульдозер или трактор

Кольца в щели раструбных и муфтовых соединений должны быть обжаты на 40+50% толщины их сечения. 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.20).

Рис.20. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - уложенные и укладываемые трубы; 2 - резиновое кольцо; 3 - раструб; 4 - упорный брус; 5 - ковш экскаватора

Монтаж трубопроводов с муфтовыми соединениями труб имеет ряд отличий. 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 (360, 370мм) и б (70, 80мм).

Рис.21. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - резиновое кольцо; 2, 5 - съемный и ремонтный хомуты; 3 - опорная обойма; 4 - толкатель; 6 - ремонтно-резиновое кольцо; 7 - болты

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 конца муфты и затем с помощью конопатки вводят ее 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. В ходе дальнейшего продвижения муфты закатывают и это кольцо, благодаря чему обеспечиваются необходимое конечное положение резиновых колец в стыке и его водонепроницаемость.

Рис.22. Способы монтажа железобетонных труб и применяемые приспособления

1 - уложенные и укладываемые трубы; 2 - гидроцилиндр; 3 - траверса; 4 - рычаги; 5 - зажимные колодки; 6 - захват для трубы; 7 - крюки для монтажа; 8 - пластина.

Монтаж безнапорных трубопроводов осуществляется 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 железобетонные и бетонные трубы диаметром до 700 мм соединяют с зазором между гладким концом трубы и поверхностью раструба, равным 8ч12 мм, а трубы диаметром свыше 700 мм - 15ч18 м. Монтаж безнапорных трубопроводов из раструбных и муфтовых труб с уплотнением резиновыми кольцами ведут теми же методами, что и напорных (рис.23 -27).

Рис.23. Общая схема размещения механизмов и исполнителей при прокладке

трубопровода

1 - раструб; 2 - основание под трубу; 3 - грейфер; 4 - уложенная труба; 5 - укладываемая труба; 6 - кран-трубоукладчик; 7 - приямок;

М1- М5 - рабочие места монтажников.

Заделку стыков пеньковой прядью производят путем конопатки раструба на половину его глубины двумя-тремя витками просмоленной или битуминизированной пеньковой пряди с зачеканкой асбестоцементной смесью (30% асбеста, 70% цемента). Монтаж трубопроводов и коллекторов из фальцевых безнапорных труб сопряжен с необходимостью заделки фальцевых стыков.

Рис.24. Проверка величины срезки (а) и подача грейфером песчано-гравийной смеси

для устройства основания (б)

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 па основании; стропуют трубу и опускают ее в траншею; укладывают трубу на основание и выверяют ее положение (зазор между ними не должен превышать 25 мм); конопатят стык просмоленной прядью и заделывают цементным раствором; обертывают стык арматурной сеткой и омоноличивают его.

Рис.25. Разметка центра тяжести трубы, строповка трубы и подводка гладкого конца

трубы к раструбу ранее уложенной

Стыки труб диаметром 2000+4000 мм, укладываемых на бетонные или железобетонные основания, заделывают торкретом по арматурной сетке.

Монтаж асбестоцементных трубопроводов. Трубы поставляются в комплекте с муфтами и резиновыми уплотнительными кольцами. При их поступлении на приобъектный склад необходимо тщательно проверить их качество и при обнаружении дефектов такие трубы и муфты к укладке допускать нельзя.

Рис.26. Выверка положения трубы по вертикали с помощью визирок

Качественные трубы раскладывают вдоль траншеи па расстоянии не ближе 1м от ее бровки. Трубы диаметром до 150 мм, а также муфты укладывают в штабелях высотой до 1 м на расстоянии друг от друга до 100 м. Трубы больших диаметров раскладывают так, чтобы при их укладке в траншею не возникло необходимости в дополнительных их перемещениях.

Рис.27. Выверка положения трубы по горизонтали

Разбивка трассы трубопроводов

Перед началом земляных работ разбивают трассу трубопровода на местности. Положение оси трассы прочно закрепляют знаками, обеспечивающими возможность быстрого и точного проведения работ. Разбивку трассы трубопровода выполняют с соблюдением следующих требований:

Вдоль трассы должны быть установлены временные реперы, связанные нивелирными ходами с постоянными реперами;

Разбивочные оси и вершины углов поворота трассы должны быть закреплены и привязаны к постоянным объектам на местности (зданиям, сооружениям, опорам линий электропередачи или связи и др.) или к установленным на трассе столбам;

Пересечения трассы трубопровода с существующими подземными сооружениями должны быть отмечены на поверхности земли особыми знаками;

Места расположения колодцев следует отметить столбиками, устанавливаемыми в стороне от трассы; на столбиках пишется номер колодца и расстояние от него до оси;

Разбивка трассы должна быть оформлена актом с приложением ведомости реперов, углов поворотов и привязок.

Представители строительной организации и заказчик до начала производства земляных работ должны совместно освидетельствовать рабочую разбивку сооружений (траншей и котлованов), выполненную подрядчиком, установить ее соответствие проектной документации и составить акт с приложением к нему схем разбивки и привязки к опорной геодезической сети.

При производстве земляных работ строительная организация должна обеспечить сохранность всех разбивочных и геодезических знаков.

Для разбивки трассы трубопровода по профилю используют обноски с неподвижными визирками, устанавливаемые в местах расположения колодцев и на вершинах углов поворота. Длина ходовой визирки принимается кратной 0,5 м для удобства визирования; длина неподвижной визирки принимается в зависимости от принятой длины ходовой визирки. На верхнем ребре обноски строго по оси забивают гвоздь, который служит для провешивания оси трубопровода и для определения центра колодца.

Пересечение трубопровода с подземными коммуникациями

Подземные коммуникации и сооружения должны быть нанесены на рабочих чертежах с указанием высотных отметок и расстояний в плане до оси трубопровода. Перед началом работ расположение этих препятствий должно быть уточнено строителями и закреплено на трассе специальными знаками.

Разработка траншей и котлованов в непосредственной близости и ниже уровня заложения фундаментов существующих зданий и сооружений, а также действующих подземных коммуникаций должна производиться лишь при условии принятия мер против осадки этих сооружений и предварительного согласования с организациями, эксплуатирующими эти здания и сооружения.

Мероприятия, обеспечивающие сохранность существующих зданий в сооружений, должны быть разработаны в проекте.

Разработка грунта в траншеях и котлованах при пересечении ими всех видов подземных коммуникаций допускается лишь при наличии письменного разрешения организации, эксплуатирующей эти коммуникации, и в присутствии ответственных представителей строительной организации и организации, эксплуатирующей подземные коммуникации.

При пересечении траншей с действующими подземными коммуникациями разработка грунта механизированным способом разрешается на расстоянии не более 2 м от боковой стенки и не более 1 м над верхом трубы, кабеля и др.

Грунт, оставшийся после механизированной разработки, дорабатывается вручную без применения ударных инструментов и с принятием мер, исключающих возможность, повреждения этих коммуникаций.

Схема подвески пересекающих траншею коммуникаций показана на рис.28.

Рис.28. Подвеска пересекающих траншею коммуникаций

а - одного или нескольких кабелей; б - кабельной канализации в асбестоцементных трубах; в - трубопровода;

1 - газопровод; 2 - короб из досок или щитов; 3 - бревно или брус; 4 - подвески-скрутки; 5 - кабель; 6 - асбестоцементные трубы кабельной канализации;

7 - двутавровая балка; 8 - перекладины из швеллеров; 9 - подвески из круглой стали; 10 - подкладки; 11 - пересекающий траншею трубопровод.

Водопроводные трубопроводы при пересечении с канализационными укладываются выше последних на 0,4 м, причем водопроводные трубы должны быть стальными, если же они чугунные, то их следует прокладывать в стальных кожухах. Длина кожуха должна быть не менее 5 м в каждую сторону от места пересечения в глинистых грунтах и не менее 10 м в фильтрующих грунтах. Пересечения выполняются под прямым или близким к нему углом. При параллельной прокладке водопроводных и канализационных трубопроводов на одном уровне расстояние между стенками труб должно быть не менее 1,5 м при условном проходе труб диаметром до 200 мм включительно и не менее 3 м при условном проходе труб более 200 мм. При прокладке водопроводных труб ниже канализационных указанные расстояния по горизонтали следует увеличивать на разность отметок глубин заложения трубопроводов.

Дворовые канализационные сети допускается укладывать выше водопроводных линий без устройства кожухов при расстоянии между стенками труб по вертикали не менее 0,5 м.

Расстояния в свету между стенками нескольких канализационных трубопроводов, укладываемых в одной траншее на одинаковых отметках, должны обеспечивать возможность производства работ по укладке трубопроводов и заделке стыков и быть не менее 0,4 м. При параллельной прокладке водопроводных линий расстояние между ними, м, рекомендуется принимать:

При трубах диаметром до 300 мм - 0,7;

При трубах диаметром от 400 до 1000 мм - 1;

При трубах диаметром более 1000 мм - 1,5.

Подготовка основания

Водопроводные и канализационные трубы, если проектом не предусматривается устройство искусственного основания, надлежит укладывать на естественный грунт ненарушенной структуры, обеспечивая поперечный и продольный профиль основания, заданный проектом, при этом трубы по всей длине должны плотно прилегать к основанию.

Укладка труб на мерзлый грунт не разрешается, за исключением тех случаев, когда в основании залегают сухие песчаные, супесчаные и гравелистые грунты, а также скальные породы. Укладка труб на насыпные грунты может производиться только после уплотнения их до плотности, принятой в проекте с испытанием отобранных проб.

При укладке трубопроводов в скальных грунтах основание траншей следует выравнивать слоем уплотненного мягкого грунта высотой не менее 0,1 м над выступающими неровностями основания. Для выравнивания оснований стальных трубопроводов применяют грунт, не содержащий включений крупного гравия и камней. В торфяных и плывунных грунтах трубопроводы любого диаметра располагают на свайном основании с бетонной подушкой.

При строительстве трубопроводов в грунтах I типа по просадочности основание уплотняют тяжелыми трамбовками, в грунтах II типа применяют предварительное замачивание основания траншей.

Трубы можно укладывать в траншею на плоское основание; на сплошной бетонный или железобетонный фундамент; на спрофилированное под выкружку с углом охвата 90 и 120° основание.

Плоское основание, на которое укладывают трубы, должно быть горизонтальным в поперечном направлении и иметь проектный уклон в продольном направлении.

При опирании на бетонный фундамент трубы укладывают в лоток с углом охвата 120° в грунтах с нормативным сопротивлением не менее 0,1 МПа. Трубы, особенно гибкие стальные и полимерные, уложенные на грунтовое профилированное основание, открытое по форме трубы с углом ее опирания до 120-150°, могут воспринимать значительно большие нагрузки. При укладке трубопровода на профилированное грунтовое основание (выкружку), выровненное по длине траншеи, можно применять тонкостенные стальные трубы, что дает значительную экономию металла.

Выбор кранового оборудования

Выбор крана для опускания труб в траншею определяется массой труб и требуемым вылетом стрелы крана (расстояние от оси траншеи до оси вращения стрелы крана). Требуемый вылет стрелы крана находят по формуле

,

где Е - ширина траншеи поверху при наибольшей допустимой крутизне откосов; б - расстояние от края траншеи до колес или гусениц крана (принимается не менее 1,5 м при глубине траншеи 1,5 м и 2 м при 1,5-3 м); в - расстояние от колес или гусениц крана до оси вращения его стрелы.

При укладке магистральных трубопроводов плетьми или длинными секциями в траншеи с вертикальными откосами расстояние от края траншеи до колес или гусениц крана должно составлять (где Н - глубина траншеи; 0,2 - расстояние от края трубы до призмы обрушения; - наружный диаметр трубы; 0,3 - расстояние от края трубы до гусениц крана).

Укладка труб

Перед укладкой труб следует проверить соответствие проекту отметок дна, ширины траншеи, заложения откосов, подготовки основания и надежности крепления стенок открытой траншеи; освидетельствовать завезенные для укладки труба, фасонные части, арматуру и другие материалы и при необходимости очистить их от загрязнений.

Трубы вдоль трассы трубопровода размещают различными способами (рис.29) в зависимости от принятого для укладки труб в траншею кранового оборудования.

Рис.29. Раскладка раструбных труб по трассе трубопровода

а - укладка краном с одной стоянки двух труб; б - укладка краном с одной стоянки трех труб; в - кран при укладке труб движется вдоль траншеи.

Очередность работ по прокладке трубопроводов должна происходить в такой последовательности:

Днища колодцев и камер устраивают до опускания труб;

Стенки колодцев возводят после укладки труб, заделки стыковых соединений, монтажа фасонных частей и запорной арматуры;

Лотки в канализационных колодцах устраивают после укладки труб и возведения стенок колодцев до шелыги трубы;

Фасонные части и задвижки, расположенные в колодце, устанавливают одновременно с укладкой труб;

Гидранты, вантузы и предохранительные клапаны устанавливают после испытания трубопроводов.

При отцентрированном стыковом соединении каждая уложенная труба должна плотно опираться на грунт основания.

Все раструбные трубы укладывают раструбом вперед, на прямых участках трассы прямолинейно в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Прямолинейность участков безнапорных трубопроводов между двумя смежными колодцами должна контролироваться просмотром на свет с помощью зеркала. При просмотре трубопровода круглого сечения видимый в зеркале круг должен иметь правильную форму. Допустимая величина отклонения от формы круга по горизонтали должна составлять не более 1/4 диаметра трубопровода, но не более 50 мм в каждую сторону. Отклонение от формы круга по вертикали не допускается.

Прокладка трубопровода по пологой кривой без применения фасонных частей допускается только при использовании стыковых соединений на резиновых уплотнителях с поворотом в каждом стыке не более чем на 2° для труб диаметром до 500 мм и не более чем на 1° для труб диаметром свыше 500 мм.

Тупиковые концы напорных трубопроводов следует закреплять упорами. В местах изменения направления трубопровода в горизонтальной плоскости упоры устраивают с внешней стороны угла поворота. Конструкция упоров предусматривается проектом.

При укладке чугунных, бетонных, железобетонных и керамических труб с заделкой стыковых соединений герметиками 51-УТ-37А и КБ-1 (ГС-1) передача на стыки внешней нагрузки от грунта или внутреннего гидравлического давления допускается после их выдержки в течение определенного срока. Качество работ по заделке стыковых соединений герметиками должно контролироваться строительной лабораторией. Контролю подлежат качество приготовления герметика, качество очистки и механической обработки герметизируемых поверхностей, а также продолжительность вулканизации (отвердения) герметика в стыке.

Тщательная трамбовка грунта при засыпке пространства между трубой и стенками траншей повышает сопротивление трубы раздавливанию на 20%.

Непосредственно после укладки трубопровода в траншею мягким грунтом засыпаются и подбиваются приямки и пазухи (одновременно с обеих сторон), а затем засыпается траншея на 0,5м выше верха трубы с разравниванием грунта слоями и с уплотнением ручными и навесными электротрамбовками.

Устройство основания под трубопроводы

Тип основания выбирают в зависимости от гидрогеологических условий, размеров и материала укладываемых труб, конструкции стыковых соединений, глубины укладки, транспортных нагрузок и местных условий. Во избежание недопустимых просадок при укладке труб основание должно иметь прочность, достаточную для уравновешивания всех активных сил, т.е. внешних нагрузок, действующих на трубу.

Под напорные железобетонные трубопроводы предусмотрены следующие типы оснований:

Плоское грунтовое основание с песчаной подушкой и без песчаной подушки (рис.30, а);

Спрофилированное грунтовое основание с углом охвата 90° с песчаной подушкой и без песчаной подушки (соответственно рис.30, б и в).

Бетонный фундамент с углом охвата 120° с бетонной подготовкой (рис.30, г).

Рис.30. Основания под железобетонные напорные трубопроводы

1 - засыпка местным грунтом с нормальной или повышенной степенью уплотнения; 2 - песчаная подушка; 3 - бетонный фундамент; 4 - бетонная подготовка.

Засыпка предусмотрена местным грунтом с нормальной повышенной степенью уплотнения.

Под безнапорные трубопроводы предусмотрены следующие типы оснований:

Для труб мм в песчаных и глинистых грунтах с нормативным сопротивлением 0,15 МПа - плоское песчаное основание и глинистое основание с песчаной подготовкой в спрофилированной канавке (рис.31);

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.

Железобетонные трубы часто используются для прокладки канализационных и сточных трубопроводов. В отличие от стальных труб, железобетонное изделие проявляет коррозийную устойчивость, способно сохранять внутреннюю гладкую поверхность в течение длительного времени, является диэлектриком и содержит малое количество металла, что значительно снижает стоимость продукции долговечной в эксплуатации.

Монтаж железобетонных труб начинается с доставки продукции на место укладки и раскладка изделий вдоль траншеи. После следует их подача непосредственно к месту укладки. Обычно доставка осуществляется с помощью железнодорожного транспорта до места складирования. Затем на мощных тягачах, которые оборудованы специализированными прицепами, трубы перевозят непосредственно на место укладки.

В самом начале, перед тем как уложить железобетонную трубу, возводится бетонный упор для обеспечения устойчивого положения первым трубам при их состыковке. Перед монтажом отмечают на гладком конце изделия расстояние, на которое будет заведена труба в раструб ранее уложенной части трубопровода. Опуская кранами в траншею, изделия из железобетона укладывают на заранее подготовленное основание. На конец втулки трубы устанавливают резиновое кольцо, после чего железобетонное изделие вводится в раструб уже установленной трубы. Затем производят проверку правильности установки.

После укладки железобетонной трубы производят заделку стыка. Раструбные стыковые соединения труб без резинового кольца заделываются битуминизированной или смоляной пеньковой прядью в сочетании с асбестоцементом. Так же применяется мастики-герметики, которые обеспечивают водонепроницаемость, прочность и эластичность соединения стыка. Фальцевые трубы заделываются цементно-песчаным раствором, битумно-резиновыми прокладками, асфальтовой мастикой и другими материалами. В качестве противоморозной добавки для смесей, которые используются для заделки стыка соединений, используют хлористый натрий, нитрит натрия, поташ и хлористый кальций.

Готовый не засыпанный участок подвергают предварительному испытанию. Если же диаметр трубы довольно большой, подвергаются испытанию только стыковые соединения. После завершения всех этапов монтажа производится засыпка данного участка трубопровода. Затем следует окончательное испытание.

Монтаж железобетонного трубопровода осуществляется с помощью стрелкового крана, который устанавливается посередине трубы, которая подлежит укладке. Железобетонная труба захватывается стропами, и подается раструбами вперед по ходу ведения монтажа трубопровода. Важно придерживаться обязательного условия - нужно подавать трубы против течения жидкости.

Отдельные звенья сборных железобетонных водопропускных труб изготавливают на заводах или полигонах и доставляют к месту монтажа железнодорожным или автомобильным транспортом. При перевозке звенья могут устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. В первом случае раскрепление звеньев производится очень тщательно (особенно круглых труб), но при этом упрощаются погрузочно-разгрузочные работы. Перевозка в вертикальном положении более безопасна, однако требует дополнительных операций по переворачиванию звеньев при их погрузке и выгрузке, что должно производиться очень аккуратно во избежание повреждения звеньев.

Разработку котлованов под фундаменты труб выполняют механизированным способом экскаваторами с вместимостью ковша 0,35 м 3 при ширине котлована до 3 м и бульдозерами при более широких котлованах и при отсутствии грунтовых вод.

Блоки сборных фундаментов укладывают на гравийно-песчаную подготовку последовательно, начиная со стороны выходного оголовка. Бетонирование монолитных фундаментов производят без перерыва на всю высоту каждой секции, уплотняя бетон вибрированием. Деформационные швы устраивают, устанавливая в необходимых местах деревянные щиты. Поверхность щитов для предотвращения сцепления с бетоном смазывается солидолом.

Сборка труб (рис. 9.21) начинается с установки открылков выходного оголовка, после чего производится последовательная установка кранами звеньев трубы в направлении входного оголовка. При этом между торцами смежных блоков оставляется зазор, предусматриваемый проектом.

Рис. 9.21 - Схема монтажа железобетонной трубы: 1 - блок трубы, подаваемый к месту установки; 2 - кран; 3 - смонтированная часть трубы; 4 - блок трубы, подготовленный к монтажу

Прямоугольные блоки устанавливают на фундамент на цементный раствор, выравнивая положение звеньев с помощью деревянных клиньев. При монтаже звеньев круглых труб их плотное опирание на фундамент обеспечивается использованием лекальных блоков, имеющих криволинейную верхнюю поверхность, или укладкой звеньев на подушку из пластичной свежеуложенной бетонной смеси. Положение звеньев труб при их укладке на лекальные блоки регулируют деревянными клиньями, тщательно заполняя затем зазор между звеньями трубы и блоками цементным раствором.

Швы между звеньями после окончания монтажа заполняются паклей, пропитанной битумом, или резиновыми жгутами. Все наружные поверхности грубы, соприкасающиеся с грунтом насыпи, покрываются обмазочной гидроизоляцией, а швы между блоками зачеканиваются полимерными герметиками или цементным раствором.

После окончания монтажа и нанесения гидроизоляции производится засыпка труб тем же грунтом, из которого отсыпается насыпь. Засыпку труб производят на всю ширину насыпи равномерно и одновременно с двух сторон звеньев слоями толщиной 0,15-0,20 м с тщательным уплотнением. Высота засыпки над трубой должна быть не менее 2 м, а при низких насыпях доходить до проектной отметки земляного полотна. При засыпке особенно тщательно заполняют пазухи (нижние четверти) круглых труб, не допуская попадания в грунт, которым производят отсыпку крупных камней и валунов. Если работы по заполнению пазух будут выполнены недостаточно качественно, возможна деформация трубы с взаимным смещением звеньев, а также повреждения (поломки) отдельных звеньев.

Сооружение металлических гофрированных труб

Металлические гофрированные трубы являются конструкциями, работающими совместно с окружающим их земляным массивом насыпи. При песчаных грунтах труба укладывается непосредственно на грунт основания, при других грунтах устраивается подушка из песчано-гравийной смеси. Отсутствие фундамента значительно снижает трудоемкость и стоимость их сооружения по сравнению с железобетонными.

Металлические трубы собирают на болтах из отдельных элементов, изготавливаемых на специализированных заводах из плоских гофрированных листов, изгибая их по радиусу трубы и устраивая по краям отверстия для болтов.

Стыки элементов труб устраивают внахлестку с использованием шайб специальной формы с цилиндрическими опорными поверхностями, обеспечивающими плотное прилегание шайб к поверхностям гребней и впадин гофров. Монтаж трубы производят на спланированном ложе на месте ее установки. Можно собрать трубу рядом, а затем перекаткой установить на место.

Для защиты от коррозии все элементы труб оцинковывают в заводских условиях. Для дополнительной защиты конструкции при расположении ее в агрессивной среде, например на болоте, на наружную и внутреннюю поверхности трубы наносят защитное битумное покрытие на основе битумно-резиновых мастик.

Важным условием надежной и долговечной работы металлических труб является их качественная и правильная засыпка. При этом предотвращаются недопустимые деформации трубы и обеспечивается совместная работа трубы и грунта. Засыпают трубу послойной укладкой и тщательным уплотнением грунта симметрично с обеих сторон трубы. Толщина слоев составляет 0,15-0,20 м, а степень уплотнения грунта должна обеспечивать не менее 95% его стандартной плотности. Отсыпку грунта производят самосвалами, бульдозерами, драглайнами, а уплотнение - колесами транспортных и грунтоуплотняющих машин. Непосредственно у трубы грунт уплотняют механизированным инструментом - электро- и пневмотрамбовками. Проезд транспортных средств над трубой допускается при толщине засыпки над верхом трубы не менее 0,5 м.

Входных и выходных обустройств (оголовков) при использовании металлических гофрированных труб не делают, ограничиваясь укреплением откосов насыпи и основания у входа и выхода трубы камнем, бетонными плитами или другими способами.

После возведения насыпи над трубой и стабилизации осадок и деформаций внутри трубы в пределах не менее 120° нижней поверхности устраивают лоток. Лоток может быть асфальтобетонным и цементобетонным. Особенно эффективны лотки с использованием полимерцементобетонов. Лотки устраивают непосредственно повех изоляционного покрытия трубы.

Общие положения. Малые водопропускные сооружения: мосты длиной до 25 м и трубы относятся к числу массовых объектов железнодорож­ного строительства. Количество малых водопропускных со­оружений на I км пути зависит от формы рельефа местности. Так, для железных дорог Урала и Восточной Сибири коли­чество малых мостов (числитель) и труб (знаменатель) состав­ляет: при равнинном рельефе - 0,1/0,24, при холмистом - 0,14/0,53, при горном рельефе - 0,21/0,9 штук/км, а доля их от общего числа водопропускных сооружений N: 26/58, 18/74,6 и 15,5/79,5% соответственно.

Таким образом, в сумме малые мосты и трубы составляют от 84 до 95% N. Возводят малые мосты и трубы по типовым проек­там из конструкций заводского изготовления. Наибольшее распространение в последние годы получили круглые сборные железобетонные трубы отверстиями 1,0, 1,5 и 2,0 м в одно- двух- и трехочковом исполнении; прямоугольные сборные железобетонные трубы отверстиями 1,0; 1,5; 2,0; 3,0, 4,0 м в одно- и двухочковом исполнении; прямоугольные бетонные трубы отверстиями 2, 3, 4, 5 и 6 м; гофрированные металлические трубы отверстиями 1,0; 1,5; 2,0 и 3,0 м.

Труба состоит из входного оголовка, тела трубы и выходного оголовка (рис. 9.4). И оголовки, и тело трубы монтируются из отдельных блоков. Фундаменты бывают трех типов. На прочных основаниях, например скальных, применяют фунда­менты I типа, состоящие только из лекальных блоков (для круг­лых труб) или плит (для прямоугольных труб). На сравнитель­но слабых основаниях устраивают фундаменты из монолитно­го бетона - III типа. В прочих условиях применяют фундаменты II типа, отличающиеся от фундаментов I типа до­полнительным нижним рядом прямоугольных блоков. Фунда­мент под оголовками устраивают на большую глубину. Труба состоит из звеньев длиной 1 м и блоков оголовков. Масса мон­тажных элементов типовых железобетонных труб: блоков фун­даментов 0,75…4 т, звеньев круглых 0,9…4,2 т, прямоугольных 3,5…10,3 т, частей оголовков 2,4…6,9 т. Фундаментные блоки ук­ладываются краном на слой щебеночной (песчано-гравийной) подготовки толщиной 0,10…0,20 м.

Рис. 9.4. Сборные железнобетонные трубы:

а - круглая; б - прямоугольная; / - портальная стенка оголовка; 2 - звенья; 3 - коническое звено; 4 - откосное крыло оголовка; 5 - фунда­ментные плиты оголовка; 6 - щебеночная подготовка; 7 - блоки фунда­мента; 8 - лекальные блоки; 9 - плиты фундамента; 10 - лоток

Металлические бесфундаменптые трубы монтируют из гоф­рированных элементов заводского изготовления, выпускаемых в обычном и северном исполнении. Элементы из стали толщиной 1,5…2,5 мм имеют гофры (гребни) высотой 32,5 мм с шагом 130,0 мм. С помощью болтов элементы объединяют в звенья. Для защиты от коррозии элементы труб покрывают слоем цин­ка и специальными битумными мастиками или полимерными эмалями. Укладывают трубы на песчаную или песчано-гравийную подушку толщиной не менее 0,40 м с размером частиц не крупнее 50 мм. Гофрированные трубы устраиваются, как пра­вило, без оголовков. На концевых участках трубы устраивают противофильтрационные подрусловые экраны - водонепрони­цаемые перемычки из глинистого грунта, глинощебня, бетона и других материалов.

Комплекс работ по строительству водопропускных труб включает: подготовительные работы, устройство котлованов, подготовку оснований под фундаменты, устройство фундаментов, монтаж тела труб, гидроизоляцию. До начала сооружения труб проектная организация должна закрепить в натуре и сдать по акту строительной организации в присутствии заказчика точку пересече­ния оси насыпи и продольной оси трубы, необходимое количество створных знаков, закрепляющих продольную осб трубы и высотный репер (рис. 9.5), расчистить и спланировать строитель­ную площадку, устроить водоотводы и подъезды, завести и раз­местить материалы по заранее разработанному и вычерченному в масштабе 1:500 или 1:200 плану строительной площадки. План строительной площадки (рис. 9.6) составляют на основе решений, принятых в типовом проекте производства работ.

Рис. 9.5. Схема закрепления местоположения трубы на трассе:

1 – выносные столбы (колья); 2 – точка и сторожок с надписью «ось», «пикет» и «плюс»; 3 – репер

Рис. 9.6. План строительной площадки при сооружении прямоугольной трубы:

1 – звенья тела трубы и оголовков; 2 – блоки откосных крыльев; 3 – фундаментные плиты; 4 – ящик с цементом; 5 – бак с водой; 6 – песок; 7 – щебень; 8 – бетономешалка; 9 – электростанция; 10 – вагончик для хранения инструмента; I СТ, II СТ, III CT – места стоянки крана при ведении монтажных работ; α min , α max – минимальный и максимальный углы поворота стрелы крана при монтаже звеньев тела трубы; l стрелы – максимальный вылет стрелы, при котором возможна установка звеньев тела трубы

От оси трубы намечают и закрепляют металлическими колья­ми контур котлована. В зависимости от объемов работ, характе­ра грунтов, формы котлована и других местных условий разра­ботку грунтов в котловане предусматривают: бульдозерами, гидравлическими экскаваторами обратная лопата с ковшом ем­костью 0,15…0,65 м 3 или кранами с грейферным оборудованием. При рытье котлованов под водой и в неустойчивых водонасыщенных грунтах устраивают грунтовые перемычки, бездонные ящики или шпунтовые ограждения с водоотливом. Верх шпун­тового ограждения должен быть на 0,2…0,4 м выше максималь­ного уровня грунтовых вод, а для русловых опор - на 0,7 м выше принятого рабочего горизонта воды в реке. Зимой при ес­тественном замораживании грунтов допускается разработка кот­лованов глубиной до 4 м без крепления. Котлованы разрабаты­ваются с недобором до проектных отметок на 10…20 см. Окончательную зачистку дна котлована производят вручную непосредственно перед монтажом фундамента. Котлованы длиной более 20 м в неустойчивых грунтах и при наличии грунтовых вод разрабатывают посекционно. Дно котлована в продольном направлении под блочный фундамент трубы планируют по дуге окружности. При этом величина строительного подъема зависит от вида грунта и высоты насыпи. Строительный подъем по оси насыпи для оснований из супеси, суглинка и глин принимается равным 1/40, а при песчаных и гравийных грунтах - 1/80 высоты насыпи. После приемки котлована устраивается щебеночная подготовка. Щебень завозят автосамосвалами и выгружают в бадьи, а затем краном в котлован слоем толщиной 10 см и уп­лотняют пневмотрамбовками. Отметки верха щебня проверяют нивелиром. Разравнивают щебень вручную лопатами.

Монтаж железобетонных труб. До начала монтажных работ на расстоянии I м от котлована устраивают обноску из досок и брусьев, обозначая на ней ось трубы, контуры фундамента и другие размеры.

Монтаж труб начинают с монтажа фундамента в направле­нии от выходного к входному оголовку. Вначале укладывают краном нижний ряд блоков фундамента оголовков до уровня подошвы фундамента тела трубы. Затем заполняют песчано-гравийной смесью и заливают цементным раствором скосы мелкой части котлована с более глубокой. Блоки верхней части фундамента укладывают рядами. При секционной разработке котлована монтаж фундамента ведут на всю высоту в пределах секции. Очищенные от грязи блоки укладывают на слой цемен­тного раствора марки не ниже 150 толщиной 1…2 см. Отклоне­ние в рядах по высоте не должны превышать 5 мм. Вертикаль­ные швы между блоками заливаются раствором. В процессе монтажа проверяют горизонтальность рядов в пределах секции и уклон трубы. Засыпку пазух котлована производят после приемки фундамента. Засыпку ведут слоями толщиной 15…20 см с тщательным уплотнением грунта в каждом слое электротрам­бовками. Монтаж фундаментов труб на косогорных участках производится секциями длиной по 3…4 м, начиная с фундамента выходного оголовка

Монтаж оголовков и тела трубы начинают с выходного ого­ловка. Вначале устанавливают блоки оголовка. При установке портальных стенок и откосных крыльев оголовка используются расчалки или инвентарные подкосы. Затем монтируют звенья трубы, используя специальные хомуты или скобы. Круглые зве­нья устанавливают на лекальные блоки. Для обеспечения необ­ходимого зазора 2 см звенья укладывают на деревянные клинья. Раствор с осадкой конуса 11…13 см сначала укладывают и уплот­няют с одной стороны звена, добиваясь появления его с другой стороны. Недостающее количество раствора дополняют.

При укладке звеньев прямоугольных труб необходимо обес­печить их плотное опирание на фундаментные плиты. Нельзя подбивать или подклинивать звенья щебнем. Это может приве­сти к повреждению и даже к разрушению звеньев. Между звень­ями труб оставляют швы шириной 1 см, а между секциями (3…4 звена) - 3 см. Мешающие монтажные петли срезают авто­геном. Срубать и загибать петли запрещается.

Швы между звеньями заполняют паклей, пропитанной биту­мом (рис. 9.7). А затем все швы, кроме деформационных, с внут­ренней стороны заполняют цементным раствором марки 300. С наружной стороны их заливают битумом. Перед гидроизоля­цией производится очистка поверхности трубы.

В качестве оклеенной гидроизоляции применяют ткань, пропи­танную битумом, или стеклосетку, два слоя которой укладыва­ют на слой горячей битумной мастики и ею же покрывают уло­женные слои сверху.

Обмазочная гидроизоляция состоит из двух слоев горячей или холодной битумной мастики толщиной 1,5…3 мм. Ее наносят на загрунтованную лаком поверхность трубы. При производстве ра­бот в зимнее время применяют внутренний обогрев трубы. Торцы трубы закрывают щитами, а ее наружную поверхность утепляют.

Рис. 9.7. Оклеенная и обмазочная гидроизоляция:

а - шов нал звеньями труб; б - межсекционный шов труб на фундамен­тах; 1 - звено; 2 - оклеенная изоляция звена; 3 - битумная мастика; 4 - обмазка; 5 - пакля; 6 - расшивка швов

Смонтированную трубу засыпают грунтом. Высота засыпки должна быть на 0,5 м выше трубы, а ширина поверху - рав­няться ширине блока трубы, крутизна откосов не круче 1:1. За­сыпку ведут слоями с уплотнением грунта электротрамбовками и катками на пневмошинах. В зимнее время толщину засыпки над трубой увеличивают до 1 м и ведут ее талым, а лучше дрени­рующим грунтом. При этом следят, чтобы в грунт засыпки не попали крупные камни, мерзлые комья грунта, льдины и снег.

Укрепительные и отделочные работы производят после от­сыпки земляного полотна до проектных отметок в соответствии с проектом.

Работы по монтажу трубы ведет поточным способом комплек­сная бригада, состоящая из трех звеньев по 4 человека. Первое звено выполняет подготовительные и земляные работы, второе - монтажные, третье - гидроизоляционные и засыпку трубы грун­том. Члены бригады должны владеть несколькими профессиями.

Средства механизации - бульдозеры, самоходные стреловые краны грузоподъемностью до 15 т, бетоносмесители вместимос­тью до 100 л, передвижные электростанции мощностью до 8 кВт, автомобили, насосные установки, передвижные агрегаты для ра­зогрева битума, вибраторы и электротрамбовки, катки и др.

Монтаж металлических водопропускных труб. По спланированному и зачищенному дну котлована отсыпа­ют и уплотняют песчаную подушку шириной на 1 м превышаю­щей диаметр трубы и толщиной не менее 0,4 м (рис. 9.8). Песок из автосамосвалов выгружают в котлован, планируют бульдозе­ром и уплотняют катками или гружеными автосамосвалами.

Рис. 9.8. Отсыпка подушки под металлическую трубу:

а - в два этапа; 6 - с предварительным устройством ложа; в - с отсыпкой нулевого слоя; 1 - часть подушки, отсыпанная до укладки трубы; 2 - то же после укладки; 3 - нулевой слой

В процессе сооружения подушки устраивают необходимый строительный подъем лотка трубы. После устройства основания устраивают противофильтрационные экраны под крайними зве­ньями трубы длиной 2,8 м. Толщина и ширина экранов должны соответствовать размерам подушки. Для образования экранов основание под крайними звеньями разрыхляют, добавляют це­мент, тщательно перемешивают и уплотняют вручную трамбов­ками. Затем производят окончательную планировку основания и, пользуясь обноской, натягивают по оси трубы шнур.

Монтируют трубу из отдельных элементов или после предва­рительной сборки секций, которые собирают либо на централизо­ванной сборочной базе, либо на месте строительства трубы. Дли­на секций определяется возможностями имеющегося в наличии транспорта. При погрузке и разгрузке элементов и секций трубы пользуются пеньковыми канатами, а при стальных стропах - прокладками из брезента, предотвращающими повреждения по­крытия. Запрещается цеплять элементы крюками стропов через имеющиеся отверстия, сбрасывать с высоты пакеты и секции. При сборке трубы из отдельных элементов, имеющих три стандартных элемента в звене, сначала укладывают по оси трубы нижние элементы на длину секции или трубы, соеди­няя их 3…4 болтами. Продоль­ные швы четных звеньев долж­ны находиться на одной линии, а нечетных - на другой (рис. 9.9). Затем монтируют два других элемента звена также на 3…4 болта по середине продольного шва. Центровку отверстий выполняют с помощью ло­миков, вставляя их в рядом расположенные отверстия. Через три звена от собираемого ставят и затягивают все болты. При сборке труб большого диаметра для временного крепления эле­ментов применяют поперечные стяжки.

Рис. 9.9. Размещение стыков элементов 1…6 трубы

При предварительной сборке секций из звеньев элементы ус­танавливают в вертикальные положения и соединяют между собой 3…4 болтами. Собранные звенья соединяют по три, а трехзвенные секции связывают одним промежуточным звеном, получая одну семизвенную монтажную секцию или плеть. Сек­ции трубы краном устанавливают на спрофилированное осно­вание на деревянные подкладки так, чтобы продольные швы соединяемых торцов секций имели одинаковый нахлест и были расположены на одном уровне. Расстояние между торцами сек­ций должно быть равно полезной ширине элемента - 910 мм. Затем секции соединяют между собой стандартными соедини­тельными элементами. Стыки выполняют в нахлестку так же, как при объединении звеньев.

Для придания жесткости по концам трубы устанавливают окаймляющие уголки 40x40x4 мм длиной 4,7 м, которые кре­пятся к звеньям с помощью болтов.

По завершении проверки качества монтажных работ и очис­тки поверхности трубы производится дополнительное гидро­изоляционное покрытие из битумных мастик. На покрытие 1 м 2 поверхности расходуется 0,3…0,4 кг битумного лака и 2…3 кг ма­стики. Грунтовку лаком производят краскораспылителем, избегая сгустков, подтеков и пузырей. Не позднее суток нано­сят слой битумной мастики толщиной 2 мм при помощи пере­движной битумной установки. Качество гидроизоляционных работ оформляется актом. После устранения недостатков, но не позднее трех суток производится засыпка трубы грунтом. За­сыпку гофрированных металлических труб производят песча­ным и крупноблочным грунтом с размером частиц до 50 мм. Засыпку на высоту 0,5 м над верхом трубы делают одновремен­но с обеих сторон одинаковыми слоями с тщательным уплот­нением каждого слоя. Уплотняют грунт машиной виброудар­ного действия. Для лучшего уплотнения грунта вблизи трубы отсыпку ведут наклонными слоями (рис. 9.10). При высоте засыпки над верхом трубы 0,5 м нагрузка от машин, проходящих над трубой, не должна превышать 98 кН, при высоте засыпки 0,8 м - 108…196 кН.

Нормативное время на сборку секций из отдельных элементов - 4,8 чел.-ч на 1 м трубы, на укладку секций на деревянные про­кладки - 1,26 чел.-ч на 1 секцию, на сборку трубы из секций - 6,5 чел.-ч на 1 стык, на установку окаймляющего уголка - 1,4 чел.-ч на 1 оголовок, на устройство дополнительного защитного слоя битум­ной мастикой - 0,3 чел.-ч на 1 м 2 поверхности трубы, на устрой­ство противофильтрационного экрана - 0,99 чел.-ч на 1 м 3 (Е5-3).

Для устройства одной трубы диаметром 1,5 м и длиной 26,5 м потребуется 7 ч, включая разбивочные и подготовительные работы.

Рис. 9.10. Засыпка металлической трубы наклонными слоями и уплотнение:

1 - труба; 2 - линия наибольшего приближения к трубе; 3 - виброудар­ная машина; 4 - пулевой слой