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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сооружение металлических гофрированных труб

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

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

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

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

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

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

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

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

5. Склады и правила хранения материалов и изделий.

6. Устройство котлованов под фундаменты оголовков и звеньев трубы.

7. Строительство фундаментных подушек и подготовок из песка, щебня и гравия, а так же их смесей.

8. Строительство фундаментов из монолитного бетона.

9. Монтаж сборных фундаментов.

10. Монтаж бетонных и железобетонных труб

11. Монтаж секций гофрированных металлических труб

12. Гидроизоляция стыков между звеньями.

13. Приготовление битумной мастики для гидроизоляционных работ. Обмазочная гидроизоляция труб.

14. Обратная засыпка трубы грунтом.

1, 2И т.Д. - номера слоев в технологическом порядке их отсыпки;1- граница максимального приближения скатов катка к трубе;2- грунт, уплотняемый ручными механизированными

1, 2 (В кружках) и т.Д. - номера слоев в технологическом порядке их отсыпки.

Технология и организация работ по сооружению земляного полотна

15. Пригодность и правила укладки грунтов в насыпь земляного полотна

Правила укладки грунтов в насыпь.

16. Возведение насыпей из грунтов боковых резервов бульдозерами

17. Возведение насыпей из грунтов боковых резервов скреперами

18. Принципы выбора типа ведущих машин для сооружения земляного полотна

19. Факторы, влияющие на производительность землеройно-транспортной ма­шины.

20. Технология послойного уплотнения грунтов и требования к плот­ности грунтов в насыпях

21. Оптимальная влажность грунта и методика её определения

22. Методы контроля качества уплотнения грунтов

23. Способы разработки выемок экскаваторами с транспортированием грунта в насыпь и кавальер

24. Способы отсыпки насыпей земляного полотна

25. Разработка выемок и отсыпка смежных насыпей бульдозерами

26. Возведение насыпей, разработка выемок и грунтовых карьеров скре­перами

27. Разбивка земляного полотна в насыпи и выемке. Геометриче­ский контроль качества строительства. Допуски

Технология и организация работ по строительству дорожной одежды

28. Дорожная одежда. Классификация. Конструктивные слои дорожной одежды

29. Строительство дорожных одежд низших типов

30. Строительство оснований и покрытий из грунтов, укрепленных минеральными вяжущими материалами

31. Строительство оснований и покрытий из грунтов укрепленных органическими вяжущими материалами

32. Устройство щебёночных оснований по способу пропитки и полупропитки

33. Строительство оснований из щебня

34. Понятия: асфальтобетонная смесь, асфальтобетон. Классификация асфальтобетонных смесей

35. Технология устройства асфальтобетонного покрытия

36. Понятия: щебёночно-мастичная асфальтобетонная смесь, щебёночно-мастичный асфальтобетон, стабилизирующая добавка. Классификация.

37. Технология устройства щебёночно-мастичных асфальтобетонных покрытий

38. Строительство сборных железобетонных покрытий и оснований.

39. Строительство монолитных покрытий и оснований с использованием комплекта машин со скользящей опалубкой

40. Строительство монолитных бетонных покрытий в сборной опалубке

41. Устройство температурных швов в цементобетонном покрытии

42. Устройство деформационных швов в свежеуложенном бетоне

43. Устройство деформационных швов в затвердевшем бетоне

44.Уход за свежеуложенным бетоном

45.Назначение и технология устройства поверхностных обработок

46. Классификация работ по ремонту и содержанию дорог общего пользования

47. Снегозаносимость дорог. Способы защиты от снежных заносов

48. Виды зимней скользкости. Способы борьбы

49. Методы оценки опасных участков дорог

50. Подсистема «автомобиль – дорога». Основные показатели, определяющие взаимодействие автомобиля и дороги и их характеристики

56. Способы уширения земляного полотна насыпи и выемки

57. Технология работ по уширению земляного полотна в насыпи и выемке. Требования к земляному полону в местах уширения

58. Причины возникновения и мероприятия по устранению пучинообразования на дорогах

68. Предприятия дорожного строительства, состав и принципы их размещения

Рекомендуемая литература по дисциплинам кафедры Строительство и эксплуатация дорог Основная

Дополнительная

10. Монтаж бетонных и железобетонных труб

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

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

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

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

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

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

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

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

11. Монтаж секций гофрированных металлических труб

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 8 – Последовательность сборки секции трубы из отдельных звеньев

а - величина сдвижки продольных стыков,

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

Рисунок 9 – Схема размещения болтов продольного стыка:

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

Рисунок 10 – Схема соединения двух секций соединительными элементами:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Перед началом монтажа трубы должны быть выполнены все подготовительные работы.

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

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

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

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

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

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

Рисунок 11 – Монтажнаясхема трубы (вид с торца):

а - величина сдвижки продольных стыков;

1–12 - порядок установки элементов при сборке трубы

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

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

Приемка смонтированной трубы должна быть оформлена актом.