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);
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)
: |
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
| |||||
Лекция 29. Монтаж бетонных и железобетонных трубопроводов
ПЛАН ЛЕКЦИИ
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Попов А.И., Ционский А.Л.,Хрипунов В.А. Производство железобетонных напорных виброгидропрессованных труб.- М.: Стройиздат 1979.
2. Карты трудовых процессов. Монтаж наружных сетей водопровода и канализации. Ш-10-9.1 и ККТ-Ю.О-З.М.,Стройиздат,1563,1986.
3. ВНИИ Водгео. Руководство по монтажу железобетонных, чугунных,
асбестоцементных трубопроводов. - М.:Стройиздат,1979.
4. Перешивкин АД., Александров А.А., Готовцев В.И. Монтаж напорных
трубопроводов со стыковыми соединениями на резиновых уплотнителях. - М.:Стройиздат,1986.
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
- диафильм "Устройство наружных трубопроводов из неметаллических
труб".
2. Плакат "Бетонные и железобетонные трубы".
3. Плакат "Способы монтажа раструбных железобетонных труб и применяемые приспособления".
4. Плакат "Устройство трубопроводов из железобетонных труб".
Железобетонные и бетонные трубы , для прокладки напорных водоводов используются виброгидропрессов. и центрифугир. ж/б раструбные трубы 3-х классов (1-го на давление 1,8 МПа, 2-го - 1,3 МПа и 3-го 0,6-0,7 МПа) длиной 5 м и диаметром 500,600,700,800,1000,1200, 1400 до 1600 мм при массе виброгидропрессов. труб от 1,32 до 8,2 т и центрифугир. от 1,43 до 9,63 т.
Для безнапорных трубопроводов применяют бетонные безнапорные трубы диаметром 100-1000мм l=1-2 м, а также ж/б безнапорные трубы диаметром 400,500,600,800,100C,1200,1400,1600,2000,2400 мм и фальцевые диаметром 400,2400,3000,3400,4000 мм. Безнапорные трубы выполняют двух разновидностей – норм. прочности (М), уклад. на глубину до 3-5 м (над верхом) и усиленные (у), укладываемые на глубину до 5-6 м.
Укладывают бетонные и железобетонные трубы на естественное и искусственное основание. Стыки напорных труб устраиваются раструбные и муфтовые с водонепроницаемой заделкой их резиновыми уплотнителями, а безнапорных - раструбные и фальцевые с заделкой их смоляной или битуминизированной прядью, асбестоцементным или цементным замком, а также асфальтовой мастикой.
Перед укладкой труб в траншею они, также как и муфты, в ходе их приемки должны подвергаться наружному осмотру для выявления возможных дефектов, а также проверке размеров труб. Проверка качества труб заключается в установлении соответствия их основных характеристик ГОСТ и техническим условиям (ТУ).
Раскладка труб вдоль бровки траншеи . Раструбные бетонные и железобетонные, a также другие трубы раскладывают вдоль трассы трубопровода различными способами, выбор которых определяется типом и грузоподъемностью принимаемых кранов, предназначенных для опускания труб в траншею.
Монтаж напорных трубопроводов . Напорные трубопроводы монтируют из раструбных и гладких железобетонных напорных труб, изготовляемых на заводах методами виброгидропрессования или центрифугирования и соответствующих по своему качеству предъявляемым требованиям (подробнее см. )
Монтаж трубопроводов из раструбных железобетонных труб ведут в такой последовательности: доставка труб и раскладка их вдоль траншеи, подача их на место укладки; подготовка втулочного конца трубы и установка на него резинового уплотнительного кольца; введение укладываемой трубы втулочным концом с резиновым кольцом в раструб ранее уложенный; придание вновь уложенной трубе проектного положения; окончательная заделка стыка; предварительное испытание готового участка незасыпанного трубопровода (а при трубах больших диаметров только стыковых соединений) на герметичность; засыпка этого участка с утрамбовкой земли в пазухах; окончательное испытание засыпанного трубопровода. Монтаж труб ведут с помощью кранов, пневмоколесных или гусеничных кранов. Трубы с бермы траншеи к месту укладки подают раструбом вперед по ходу монтажа. Перед укладкой первой трубы в начале трассы устанавливают бетонный упор, обеспечивающий устойчивое положение первым двум-трем трубам при их соединении.
Рекомендуемая схема расстановки механизмов, рабочих-трубоукладчиков и раскладки труб при монтаже трубопровода показана на рис.1,а. При укладке вначале по шаблону отмечают на гладком конце укладываемой трубы глубину заделки ее в раструб уложенной. После установки монтажного крана по середине укладываемой трубы на нее опускают полуавтоматический клещевой захват и производят ее строповку. При отсутствии такого захвата трубы стропуют при помощи стропов или траверсы с полотенцами. Затем трубу краном подают в траншею. На высоте 0,5 м от ее дна опускание трубы приостанавливают к на гладкий конец ее надевают резиновое кольцо, после чего заводят ее в раструб ранее уложенной трубы и плавно опускают на подготовленное основание. При этом особое внимание уделяют центрированию втулочного конца вводимой грубы с резиновым кольцом относительно заходной фаски раструба ранее уложенной трубы.
Для выверки положения укладываемой трубы (рис.1,в) на ее лоток опирают ходовую визирку и затем следят, чтобы верх этой визирки находился на общей линии визирования с двумя неподвижными визирками обноски. После выверки трубы по вертикали с нее снимают захват, освобождают кран для монтажа следующей трубы и приступают к выверке положения трубы в планете. С этой целью устанавливают по отвесу инвентарные вешки: одну 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. При необходимости ее смешают в нужную сторону. После этого с помощью натяжного приспособления вводят до упора гладкий конец укладываемой трубы в раструб ранее уложенной, следя при этом за равномерностью закатывания резинового кольца в раструбную щель. Состыковав трубы, снимают натяжное приспособление и подбивают трубу грунтом на высоту 1/4 ее диаметра с послойным уплотнением его ручными трамбовками.
При монтаже водоводов из раструбных железобетонных труб наиболее трудоемким процессом является введение втулочного конца грубы с резиновым кольцом в раструб ранее уложенной. Для облегчения этой операции применяют различные приспособления, устройства и механизмы, определяющие соответствующие способы монтажа трубопроводов. В частности используют двух- и трехтросовые наружные натяжные приспособления (рис.2,а,б), реечные или гидравлические домкраты (рис.2,в), внутренние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебедки (рис,2, г, д), бульдозеры и экскаваторы (рис.2, е, ж).
Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 мм применяют также универсальное гидравлическое приспособление треста Оргтехводсгрой Главволговодстроя (рис.2,з), которое вначале закрепляют на трубе, а затем вместе с трубой опускают в траншею. После проверки точности центрирования трубы и правильности расположения резинового кольца, трубу под действием хода гидроцилиндра стыкуют с трубопроводом.
При выборе способа монтажа железобетонных труб учитывают наличие необходимого оборудования и механизмов, а также местные условия строительства. Монтаж трубопроводов при помощи бульдозера (рис.2,е) может быть осуществлен лишь в том случае, если бульдозер используется и на работах по планировке основания траншеи, т.е. когда возможно совместить две рабочие операции. Трестом Центроспецстрой изготовлен малогабаритный бульдозер на базе трактора Т-54 В с шириной отвала 1,25 м, который используют для монтажа трубопроводов диаметром 500 мм и более при одновременной планировке им основания траншей. Способ монтажа трубопровода с применением внутреннего натяжного устройства может быть рекомендован лишь для труб диаметром 800 мм и более. Монтаж трубопровода при помощи экскаватора (рис.2,ж) ведут при прокладке труб в водонасыщенных грунтах или в стесненных условиях строительства, когда отрывать траншеи заблаговременно не представляется возможным, а экскаватор, расположенный рядом, можно использовать для монтажа труб. При соединении труб нельзя продвигать гладкий конец в раструб полностью, т.е. до полного упора, а следует оставлять между торцом гладкого конца и упорной поверхностью раструба зазор для труб диаметром до 1000 мм - 15 мм, а для труб диаметром более 1000 мм - 15 мм, Для обеспечения водонепроницаемости стыковых соединений нельзя допускать эллипсности труб, раструбов и муфт или плохого качества поверхности труб и применять некачественные резиновые кольца. Кольца в щели раструбных и муфтовых соединений должны быть обжаты на 40-50 % толщины своего сечения. При нарушении герметичности (водонепроницаемости) стыков устанавливают дополнительные резиновые кольца или отдельные их отрезки непосредственно на дефектное место при помощи специального съемного хомута (рис.2, и). При повреждениях или значительных дефектах железобетонных труб их удаляют и заменяют вставками из стальных труб с использованием стальных переходных патрубков
Монтаж трубопроводов с муфтовыми стыковыми соединениями труб имеет ряд отличий. Так, после центровки и проверки правильности укладки груб по шнуру, отвесу и визирке на концах соединенных труб делают разметку рисками, определяющими начальное положение резиновых колец – расстояния а (360,370) и б (70,80 мм). 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 также резиновое кольцо и размещают его на расстоянии б от ее торца. Далее с помощью монтажных приспособлений муфту продвигают в сторону стыкуемой трубы и одновременно закатывают первое резиновое кольцо. По достижении муфтой на второй трубе риски на расстоянии б от ее торца в щель муфты вводят второе резиновое кольцо. В ходе дальнейшего продвижения муфты закатывают и это кольцо, благодаря чему достигается необходимое конечное положение резиновых колец на 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 упорной поверхностью раструба, равным 10 и 15 мм для труб диаметром соответственно 700 и более 700 мм.
Монтаж трубопроводов из раструбных и муфтовых труб с уплотнением резиновыми кольцами ведут теми же методами, что и напорных водоводов. Заделку стыков пеньковой прядью производят путем конопатки раструба на половину его глубины двумя-тремя витками просмоленной или битуминизированной пеньковой пряди с зачеканной асбестоцементной смесью (30% асбеста,70% цемента).
Монтаж трубопроводов из фальцевых безнапорных труб сопряжен с необходимостью заделки фальцевых стыков. При этом 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. Стыки Мальцевых труб диаметром 2000-4000 мм, укладываемых на бетонные или железобетонные основания, заделывают торкретом по арматурной сетке. При этом трубы укладывают в траншею краном при помощи монтажной скобы. Монтаж труб ведут в такой последовательности: размечают положение грубы на основании; стропят трубу и опускают ее в траншею; укладывают трубу на основание и выверяют ее положение; конопатят стык смоляной прядью и заделывают цементным раствором; обертывают стык арматурной сеткой и омоноличивают его.
рис.1
а – общая схема организации работ
б – укладка и выверка трубы
1 – трубы
3 – траншеи
4 – приямки для заделки стыков
5 – клещевой захват
6 – ходовая визирка
7 – пришивные визирки
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.
Бетонные и железобетонные трубы укладывают на естественное или искусственное основание. Стыки напорных труб (раструбные или муфтовые) заделывают резиновыми уплотнительными кольцами, а безнапорных (раструбные или фальцевые) - смоляной или битумизированной прядью, асбестоцементным или цементным замком, а также асфальтовой мастикой. Перед укладкой труб в траншею их так же, как и муфты, в ходе приемки подвергают наружному осмотру для выявления дефектов и проверки размеров.
Бетонные и железобетонные трубы раскладывают вдоль траншеи различными способами (перпендикулярно к траншее, под углом и др.), выбор которых зависит от типа и грузоподъемности применяемых монтажных кранов.
Монтаж напорных трубопроводов. Напорные трубопроводы монтируют из раструбных и гладких железобетонных напорных труб на муфтовых соединениях, что вносит разнообразие в технологию работ по их прокладке.
Монтаж трубопроводов из раструбных труб ведут в такой последовательности: доставка труб и раскладка их вдоль траншеи, подача их на место укладки, подготовка конца трубы и установка на него резинового кольца; введение его вместе с кольцом в раструб ранее уложенной трубы; придание уложенной трубе проектного положения - окончательная заделка стыка; предварительное испытание готового не засыпанного участка трубопровода (а при трубах больших диаметров только стыковых соединений); засыпка этого участка; окончательное его испытание.
Монтаж труб ведут стреловыми кранами, причем трубы с бермы траншеи подают раструбами вперед по ходу монтажа и обязательно против течения жидкости. Перед укладкой первой трубы в начале трассы устанавливают бетонный упор, обеспечивающий устойчивое положение первым двум-трем трубам при их соединении в раструб. Рекомендуемая схема расстановки механизмов, рабочих-монтажников и раскладки труб при монтаже трубопроводов показана на рис. 4, а. При укладке трубы вначале по шаблону отмечают на ее гладком конце глубину заводки его в раструб уложенной трубы. Установив кран посередине укладываемой трубы и застропив ее полуавтоматическим захватом (рис 4, г, в, д) или с помощью стропов, либо траверсы, трубу подают в траншею (рис. 4, д, е).
Рис.4- Основные рабочие операции при монтаже трубопровода из железобетонных раструбных труб: а -- общая схема организации работ (Т -1, Т -2, Т -3, Т -4, Т -5 -- рабочие места трубоукладчиков); б -- разметка гладкого (втулочного) конца трубы шаблоном; а, г -- строповка трубы и опускание ее в траншею с помощью клещевого захвата; д -- введение гладкого конца трубы в раструб; е -- выверка положения трубы в плане по вешкам; ж -- центрирование трубы; з -- инвентарная вешка с отвесом; и -- натяжное устройство; 1 -- трубы; 2 -- кран; 3 -- траншея; 4 -- клещевой захват; 5 -- уложенная раструбная труба; 6 -- укладываемая труба; 7 -- приямки; 8 -- лестница; 9 -- неподвижные визирки; 10 -- переносная (ходовая) визирка; 11 -- инвентарные вешки; 12 -- натяжной винт; 13 -- балка; 14 -- тяга;15 -- распорка
На высоте 0,5 м от ее дна опускание трубы приостанавливают и на гладкий конец ее надевают резиновое кольцо, после чего заводят ее в раструб ранее уложенной трубы и опускают на подготовленное основание. При этом особое внимание уделяют центрированию втулочного конца вводимой трубы с резиновым кольцом относительно заходной фаски раструба ранее уложенной трубы.
Для выверки положения укладываемой трубы на ее лоток опирают ходовую визирку и затем следят, чтобы верх этой визирки находился на обшей линии визирования с двумя неподвижными визирками на обносках (рис. 4, е, ж). После выверки трубы по вертикали с нее снимают захват, освобождают кран для монтажа следующей трубы и приступают к выверке положения трубы в плане. С этой целью устанавливают по отвесу инвентарные вешки (рис. 4, з): одну из них на конец укладываемой трубы, а другую - на ранее уложенную. По установленной в колодце или на смонтированном участке трубопровода неподвижной вешке проверяют правильность укладки трубы в плане (рис. 4, е). При необходимости ее смещают в нужную сторону.
В заключение с помощью натяжного приспособления (рис. 4, и) вводят гладкий конец трубы в раструб ранее уложенной, следя при этом за равномерностью закатывания резинового кольца в раструбную шель, При этом нельзя допускать, чтобы торец втулочного конца был задвинут в раструб до полного упора; между ними должен быть оставлен зазор (для чего и делается разметка), причем для труб диаметром до 1000 мм - величиной 15 мм, а для труб больших диаметров - 20 мм. Соединив трубы, снимают натяжное приспособление и подбивают трубу с боков грунтом на высоту 1/4 ее диаметра с послойным его уплотнением ручными трамбовками.
Рис.5 - Способы монтажа раструбных напорных железобетонных труб и применяемые для этого приспособления: 1 - уложенная и укладываемая труба; 2 - полухомут; 3 - резиновое кольцо; 4 - трос; 5,6 - упорная и рабочая балки; 7 - натяжной винт; 8 - фрикционно-храповое устройство; 9 - шарнирный хомут; 10 - регулировочные винты; 11,12 - опорная и подвижная крепстовины; 13 - трещотка; 14 - бетонный упор; 15 - гидроцилиндры; 16 - маслопровод; 17 - насос; 18 - кран-трубоукладчик; 19 - раструб; 20 - рычажная лебёдка; 21 - блоки; 22 - трос к лебёдке; 23 - упорный брус; 24 - бульдозер или трактор; 25 - ковш экскаватора; 26,29 - съёмный и ремонтный хомуты; 27 - опорная обойма; 28 - толкатель; 30 - ремонтно-резиновое кольцо; 31 - болты; 32 - траверса; 33 - рычаги; 34 - пластина; 35 - зажимные колодки; 36 - захват для труб; 37 - крюк
При монтаже трубопроводов из раструбных железобетонных труб наиболее трудоемкой операцией является введение втулочного конца трубы с резиновым кольцом в раструб ранее уложенной. Для облегчения ее применяют различные приспособления, устройства и механизмы. В частности, используют двух-трехтросовые наружные натяжные приспособления (рис. 5, а, б), реечные и гидравлические домкраты (рис. 5, в), внутренние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебедки (рис. 5, г, д), бульдозеры и экскаваторы (рис. 5, е, ж).
Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 мм применяют также универсальное гидравлическое приспособление (рис. 5, и), которое закрепляют на трубе, а затем вместе с нею опускают в траншею. Проверив точность центрирования трубы и правильность расположения резинового кольца, трубу под действием хода гидроцилиндра стыкуют с трубопроводом.
При выборе способа монтажа труб учитывают наличие необходимого оборудования и механизмов, а также условия строительства трубопровода. Монтаж труб с помощью бульдозера (рис. 5, е) может производиться в том случае, если бульдозер используется при планировке (зачистке) дна траншеи, т.е. когда совмещаются эти две операции. Монтаж труб диаметром 1000--1200 мм в траншеях шириной по дну 2,2 м осуществляют с помощью бульдозера Д-159Б (рис.6). Для монтажа труб небольших диаметров (до 500 мм) трестом Центроспецстрой изготовлен малогабаритный бульдозер на базе трактора Т-548 с шириной отвала 1,25 м. Способ монтажа трубопровода с помощью внутреннего натяжного устройства рекомендуется применять для труб диаметром 800 мм и более.
Рис.6 - Монтаж железобетонных труб диаметром 1000--1200 мм с помощью бульдозера: 1, 2 --уложенная и укладываемая трубы; 3 --бульдозер Д -159 Б; 4 -- монтажный кран (Э -652 Б); 5 -- раскладка труб
Монтаж трубопровода с помощью ковша экскаватора (см. рис. 5, ж) ведут при прокладке труб в водонасыщенных грунтах или в стесненных городских условиях строительства, когда траншею отрывают по мере прокладки труб, и экскаватор, расположенный рядом, используется для их монтажа поворотом ковша.
Применяемые средства механизации монтажа железобетонных и бетонных трубопроводов зависят в основном от типа стыкового соединения и диаметра труб. Тип стыкового соединения определяет технические требования к монтажному оборудованию, а диаметр труб и размеры траншеи -- возможные схемы размещения монтажного оборудования и вытекающие отсюда технологические схемы производства монтажных работ.
Основными техническими требованиями к оборудованию для монтажа труб на резиновых уплотнительных кольцах являются: обеспечение соосности труб и создание необходимого осевого усилия для их стыковки. При монтаже труб с раструбно-винтовым соединением дополнительно нужно обеспечить завинчивание укладываемой трубы в ранее уложенную. Для монтажа труб с зачеканкой стыковых соединений следует обеспечить механизированное уплотнение волокнистых материалов в раструбной щели.
Монтаж бетонных и железобетонных труб в настоящее время ведут в основном по двум технологическим схемам. При первой применяют навесное оборудование к крану-трубоукладчику для выполнения всех операций: захвата трубы на берме и ее спуска на дно траншеи, центровки укладываемой трубы к уложенному участку трубопровода и стыковки труб. Вторая схема предусматривает выполнение центровочных и стыковочных операций перемещающейся по дну траншеи базовой машиной с соответствующим оборудованием. Каждая из этих схем имеет свои области применения, обусловленные длиной и диаметром труб и шириной траншеи.
Существующие методы монтажа железобетонных труб (особенно больших диаметров 1000, 1200 мм) не обеспечивают точной соосности при монтаже укладываемой и ранее уложенной трубы. Обычно укладываемую трубу поддерживают на весу грузоподъемным механизмом, а другим механизмом (трактором, экскаватором) создают продольное усилие, обеспечивающее ввод гладкого конца в раструб уложенной трубы. При этом, как показывает опыт, очень сложно обеспечить в стыке одинаковый кольцевой зазор между поверхностью гладкого конца трубы и внутренней поверхностью раструба, из-за чего резиновое кольцо, находящееся в этом зазоре, защемлено не одинаково по периметру труб. Поэтому резиновое кольцо не перекатывается равномерно по мере входа в раструб, а иногда перекручивается что недопустимо. Сложно также обеспечить необходимый зазор в стыке между трубами, так как сдвигание трубы происходит до соприкосновения их в раструбе, часто без какого-либо контроля.
Рис.7- Схемы навесного устройства для монтажа железобетонных труб на резиновых ушютнительных кольцах (а), навесного оборудования для монтажа труб с раструбно-винтовым соединением (б) и траншейной машины для монтажа раструбных труб (в): 1 -- упор - фиксатор; 2 -- фиксаторы трубы; 3, 9 -- гидроцилиндры; 4 -- траверса; 5 -- скоба; 6 -- втулка направляющая; 7 -- шток; 8 -- труба, ранее уложенная; 10 -- захваты; 11 -- труба укладываемая; 12 -- фиксатор клиновой; 13 -- рама; 14 -- привод вращения и осевой подачи трубы; 15 -- роликовые захваты; 16 -- захват ранее уложенной трубы; 17 -- труботолкающая поперечная балка на горизонтальной раме; 18 -- грейферный ковш лриямкокопателя; 19 -- наклонная стрела приямкокопателя; 20 -- плужный ложекопатель; 21 -- дорожные уплотнители; 22 -- ложе; 23 -- приямок; 24 -- окно для пропуска ковша в забой; 25 -- пассивный боковой рассеиватель; 26 -- отвал
Навесное оборудование для механизированного монтажа железобетонных труб, исключающее указанные недостатки, разработано Тульским политехническим институтом совместно с трестом Тула-спецстрой и другими организациями. Такое навесное оборудование (рис 7, а) для монтажа железобетонных напорных труб на резиновых уплотнительных кольцах конструктивно выполнено в виде грузо- несущей балки с подвеской к крюку крана-трубоукладчика. На балке размещены два захвата укладываемой трубы, захват ранее уложенной и привод горизонтальной подачи укладываемой трубы. Устройство имеет простую конструкцию и надежно в работе.
Гидропривод осуществляется от гидросистемы крана-трубоукладчика и рассчитан на давление до 10 МПа. При этом усилие в гидроцилиндре стыковки достигает 95000 Н. Из-за большой разницы в массе труб различных диаметров разработаны четыре варианта такого навесного оборудования: для труб диаметром 500; 600 и 700; 800 и 1000; 1200-1400 мм, а переналадку с одного диаметра на другой в каждом варианте производят с помощью сменных деталей. Масса навесного оборудования для труб с диаметром 1200 мм, представленного на рис. 19.9, а, составляет 900 кг.
Для монтажа труб диаметром 900 мм Ярославским институтом ПТИОМЭС разработано навесное оборудование к крану-трубоукладчику ТГ-124. Его длина 5600, ширина и высота 1640 мм. масса 940 кг.
Для механизации монтажа железобетонных напорных труб со стальным сердечником типа РТНС разработано навесное оборудование, включающее неподвижную и подвижную рамы. В неподвижной раме установлен гидроцилиндр, шток которого связан с кулачковой штангой, воздействующей при перемещении штока на все механизмы оборудования. На подвижной раме жестко закреплен упор-захват, за которым расположен механизм с клещевым захватом.
Для монтажа железобетонных безнапорных труб с раструбно-вин- товым соединением разработано специальное навесное оборудование (рис. 7, б), которое состоит из рамы, роликовых захватов укладываемой трубы, захвата ранее уложенной трубы. К раме жестко прикреплены упоры, сопрягаемые с раструбом и втулочной частью уложенной трубы.
Краном-трубоукладчиком навесное оборудование подводят к укладываемой трубе и фиксируют ее в роликовых захватах. Затем навесное оборудование с трубой перемещают и опускают в траншею, подводят к ранее уложенной трубе, которую фиксируют захватом. С помощью привода вращения и осевой подачи производят ввинчивание укладываемой трубы в раструб ранее уложенной.
Для механизированной зачеканки раструбных труб волокнистыми материалами используют специальное устройство, которое содержит съемный узел зачеканки, состоящий из чеканов в виде лепестков, присоединенных к трехсекционному роликовому колесу, жестко закрепленному на трехсекционном корпусе. Корпус вращается на роликах трехсекционного захвата. Для осуществления зачеканки съемный узел устанавливают на навесном оборудовании. Перед монтажом на трубу перед лепестками укладывают прядь пеньки или другого волокнистого материала. После опускания в траншею с помощью гидроцилиндров торец трубы вводят на требуемое расстояние в раструб ранее уложенной. Включают гидромотор, лепестки начинают вращаться, одновременно поступательно вводятся в раструбную щель и производят вращательным движением зачеканку волокнистого материала.
Трестом Спецтяжтрансстрой разработано устройство для механизированной заделки стыков раструбных труб большого диаметра. В этом устройстве чеканочная втулка снабжена вибровозбудителями, что обеспечивает повышенное качество запрессовки волокнистого материала в раструбную щель соединяемых труб.
Конструктивная схема специальной траншейной машины для монтажа раструбных труб приведена на рис. 7, в. Машина включает базовый трактор с подвешенной впереди него труботолкающей поперечной балкой и размещенными на противоположных торцевых сторонах плужным ложекопателем и приямкокопателем, выполненным в виде продольно наклоненной стрелы и свободно подвешенного к ее оголовку грейферного ковша.
Основные требования, предъявляемые к качеству монтажа железобетонных трубопроводов: в процессе стыковки необходимо проверять равномерность размещения резинового кольца и его закатывания. Если наблюдается в некоторой части окружности отставание необходимо «припудрить» в этом месте кольцо цементом, исключить дальнейшее неравномерное закатывание кольца.
Кольца в щели раструбных и муфтовых соединений должны быть обжаты на 40-50 % толщины их сечений. Нельзя допускать их перекручивания. При нарушении герметичности (водонепроницаемости) стыков их ремонтируют, для чего устанавливают дополнительные резиновые кольца или их отрезки на дефектное место с помощью специального съемного хомута (см, рис. 5, з).
Монтаж трубопроводов с муфтовыми стыковыми соединениями. После центровки и проверки правильности укладки труб по шнуру, отвесу и визирке на концах соединяемых труб делают разметку рисками, определяющими начальное положение резиновых колец, расстояния а и б При монтаже труб муфту устанавливают в исходное положение так, чтобы ее торец с рабочей стороны совпадал с нанесенной на трубе риской. Резиновое кольцо размещают около рабочего кольца муфты, которое затем с помощью конопатки вводят а коническую щель муфты заподлицо с ее торцом. Одновременно на вторую трубу надевают другое резиновое кольцо, размещая его на расстоянии б от ее торца.
Далее с помощью монтажных приспособлений муфту продвигают в сторону стыкуемой трубы с одновременным закатыванием первого резинового кольца. По достижении муфтой на второй трубе риски б от ее торца в щель муфты вводят второе резиновое кольцо, благодаря чему обеспечивается необходимое конечное положение резиновых колец в стыке и его водонепроницаемость. Последовательность монтажа стыков труб с применением безбуртовых и однобуртовых муфт показана на рис. 8.
Расстояние а, б и их фиксирующие конечное положение муфты и резиновых колец расстояния в, г, д приведены в табл. 1.
Безнапорные раструбные и муфтовые трубы соединяют с зазором между гладким концом трубы и поверхностью раструба, равным 10 и 15 мм для труб диаметром соответственно 700 и более 700 мм. Монтаж безнапорных трубопроводов из раструбных и муфтовых труб с уплотнением резиновыми кольцами ведут теми же методами, что и напорных. Заделку стыков пеньковой прядью производят путем конопатки раструба на половину его глубины двумя-тремя витками просмоленной или битуминизированной пеньковой пряди с запеканкой асбестоцементной смесью (30 % асбеста, 70 % цемента).
Монтаж трубопровода из фальцевых безнапорных труб сопряжен с необходимостью заделки фальцевых стыков. Стыки труб диаметром более 1000 мм заделывают по всему периметру пеньковой прядью и затирают цементным раствором состава 1: 1 с устройством снаружи пояса из этого раствора.
Монтаж труб краном с помощью монтажной скобы ведут в такой последовательности: размечают положение трубы на основании; стропуют трубу и опускают ее в траншею; укладывают трубу на основание и выверяют ее положение; конопатят смоляной прядью и заделывают цементным раствором; обертывают стык арматурной сеткой и смоноличивают его. Стыки труб диаметром 2000-4000 мм, укладываемых на бетонное и железобетонное основание, заделывают торкретом по арматурной сетке.
Рис.8- Монтаж стыков труб с применением безбуртовых (а) и однобуртовых (б) муфт: I -- первая стадия монтажа и начальное положение первого резинового кольца; II -- вторая стадия и начальное положение второго резинового кольца; III -- конечное положение муфты и резиновых колец в смонтированном стыке
Таблица 1. Расстояния при разметке положения муфты и резиновых колец перед началом монтажа (а,б) и от торцов муфты до резиновых колец в смонтированном стыке (в,г,д) - см.рис. 9
|
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 |
||
|
рабочей, в |
нерабочей, г |
||||
|
Железобетонная: предварительно напряженная с металлической обечайкой |
|||||
|
Асбестоцементная: без бурта |