Реферат: Строительство водопропускных железобетонных труб. Работа по исполнению

Какие мысли возникают у нас при виде гигантских дымовых труб, выпускающих в синее небо черные облака? Возможно, в первую очередь это будут мысли о сложных взаимоотношениях природы и цивилизации.

Олег Макаров

Однако, пока человечество не научилось избавляться от газообразных отходов предприятий и электростанций, не выбрасывая эти отходы подальше в атмосферу, трубы будут строиться, а возведение этих сооружений останется сложнейшей и интереснейшей инженерной задачей.

Самая высокая дымовая труба в мире была построена в 1987 году в СССР, а находится ныне на территории Казахстана. На высоту 420 м она отводит выбросы Экибастузской ГРЭС-2, вырабатывающей электроэнергию из местного высокозольного угля. Этой трубе немного уступает по высоте канадская Inco Superstack с ее 385 м, возведенная в 1971 году.

В XXI веке ничего подобного уже не строилось — сегодня ставка делается на очистные сооружения, которые серьезно снижают токсичность выбросов. Это, однако, не означает, что трубы утратили свою актуальность — просто появилась возможность строить их ниже, но не так чтобы намного: трубы выше 200 м возводятся и сегодня. Они не столь зрелищны, как небоскребы, но многие инженерные проблемы, которые приходится решать при строительстве сверхвысоких зданий, присутствуют и в работе трубокладов — да-да, именно так называют строителей дымовых труб.

Один из финальных этапов сооружения трубы — ее окраска. Здесь не может быть никаких вольностей: труба — высотный объект и должна быть хорошо заметна для экипажей летательных аппаратов.

Кирпич отступил

Классическим и самым первым материалом для строительства дымовых труб был кирпич. Пока трубы оставались невысокими, все было отлично, но по мере увеличения их высоты выяснилось, что кирпич имеет свои прочностные пределы и недостаточно хорошо работает на сжатие. Впрочем, если подобрать кирпич покрепче и связующие растворы с особыми качествами, то рекорды возможны и в этой области. Еще в 1919 году американской компанией Custodis Chimney в городе Анаконда, штат Монтана, была возведена самая высокая в мире кирпичная труба для отвода газов от множества медеплавильных печей. Труба имеет коническую форму (диаметр 23 м у основания и 18 у вершины) и уходит в небо на 178,3 м. Толщина ее кирпичных стен у основания составляет 180 см.

У этого рекордсмена не было последователей. В грядущие десятилетия самым популярным конструкционным материалом стал железобетон. Железобетонные трубы возводят и поныне, хотя уже существуют альтернативы в виде металла и пластика. Чтобы узнать, что представляют собой современные гигантские дымовые трубы, «ПМ» отправилась в Санкт-Петербург, где расположилась штаб-квартира ЗАО «Корта». Эта компания проектирует и строит высокие дымовые трубы, градирни, а также занимается их ремонтом и обслуживанием в 40 регионах России.

При возведении железобетонной трубы в зимнее время, особенно если речь идет о скользящей опалубке, строительную площадку окружают так называемым тепляком, где плюсовая температура поддерживается с помощью калорифера.

«Видео в интернете, на которых жаждущие адреналина молодые люди прыгают с высоких труб с тарзанок и с парашютами, в нашей профессиональной среде воспринимаются без восторга, — говорит Алина Смирнова, генеральный директор ЗАО «Корта». — Эти сорвиголовы рискуют ради риска, а работа трубоклада сопряжена с риском по необходимости. До сих пор работа на высоте — это тяжелый, по преимуществу ручной труд, где невнимательность и пренебрежение техникой безопасности может стоить жизни». Кубометр бетона, залитый вблизи земли, и кубометр бетона, залитый на высоте 150 м, колоссально отличаются по стоимости — так нам говорят специалисты. Чтобы убедиться в справедливости этого утверждения, стоит разобраться, как устроена и как строится современная железобетонная дымовая труба.

Все ближе к небу

Все, конечно, начинается с фундамента, и тут аналогии с небоскребом напрашиваются сами собой. Подобно ядру высотного здания, дымовая труба — это стержень, консольно защемленный в основании. Как под будущей трубой, так и под будущим небоскребом заливается бетонная плита. Плита может опираться на сваи, а может и не опираться, но в последнем случае придется значительно увеличить ее площадь. Поскольку дымовые трубы строятся, как правило, в стесненных условиях промышленных территорий, сваи обычно используют. Над плитой устанавливается так называемый стакан — круглое основание будущей трубы.

На шахтном подъемнике (решетчатой конструкции) установлена подъемная головка, к которой будет прикреплена рабочая площадка с внешней опалубкой.

Сооружение трубы в чем-то сходно с монолитным строительством зданий — она поэтапно растет вверх. Разница лишь в том, что в распоряжении трубокладов не просторные этажи, а пространство, ограниченное диаметром трубы — всего несколько метров. Существует два основных метода сооружения труб — подъемно-переставной опалубки и скользящей опалубки. Первый метод технологически проще, дешевле, но уступает второму в скорости работ и в качестве железобетонного ствола трубы.

Если трубу возводят методом подъемно-переставной опалубки, то на фундаменте (внутри будущей трубы) устанавливают наращиваемую решетчатую конструкцию — «шахтный подъемник». Он используется для подъема наверх строительных материалов (арматуры, бетона), а также служит опорой для электромеханического подъемного механизма — «подъемной головки». К головке подвешивается круглая площадка, с которой свисает внешняя часть опалубки. Внутренняя (переставная) часть опалубки монтируется дополнительно. Опалубка собрана, закреплена, в ней установлена арматура, туда заливают бетонный раствор. После того как бетон застывает и обретает конструктивную прочность, головка поднимает площадку на 2,5 м. Все повторяется снова. Таким образом труба нарастает кольцами, и каждое из этих колец имеет внутренний выступ, так называемую консоль. Зачем она?

О чем плачут трубы?

Дело в том, что помимо внешнего ствола железобетонной трубы есть еще и внутренняя оболочка, так называемая футеровка. Она выполняется, как правило, из огне- и кислотоупорного кирпича. Футеровка (в отечественных конструкциях) тоже состоит из отдельных колец, каждое из которых опирается на свою консоль. В западных трубах футеровка представляет собой обычно цельный отдельный ствол, который устанавливается внутри основного. Между футеровкой и железобетонным стволом делается теплоизолирующая прослойка из минеральной ваты, а то и просто ничем не заполненной пустоты.

Задача футеровки и теплоизоляции — сберечь железобетонный ствол от действия отводимых газов. Во‑первых, газы бывают очень горячими, на стеклопроизводстве, например, их температура достигает порой 400°. Но более того, отводимые газы обладают еще и агрессивными свойствами. В них чаще всего присутствуют соединения серы. «Если труба спроектирована неправильно или изменены условия ее эксплуатации, — объясняет Алина Смирнова, — то может произойти очень неприятная вещь: прямо в стволе трубы на определенной высоте появится зона «точки росы» и газообразные отходы начнут конденсироваться. Надо понимать, что в присутствии водяного пара, который в трубе есть всегда, соединения серы могут дать серную кислоту, и прямо в трубе пойдет кислотный дождь». Агрессивный конденсат, стекающий по футеровке, представляет большую опасность. При сильном перепаде температуры газов внутри трубы и воздуха снаружи происходит миграция влаги: конденсат проникает внутрь железобетонного ствола и разъедает арматуру и камень.

Сооружение финальной части фундамента под дымовую трубу — так называемого стакана. Сначала монтируется арматура, затем создается бетонная форма.

Иногда он выступает на наружной поверхности трубы в виде белесых пятен, а в зимний период превращается в огромные сосульки. Тогда говорят: труба плачет. Чтобы исключить такие явления, футеровку покрывают специальными составами, снижающими ее проницаемость для конденсата. А вот в трубах, отводящих газы при сжигании угля (в России много угольных разрезов и много ТЭЦ при них), защита футеровки возникает естественным образом: образующийся налет прекрасно защищает кирпич.

Недешевое скольжение

В 1960-е годы в Швеции была разработана более прогрессивная технология строительства железобетонных труб — метод скользящей опалубки. В этом случае рабочая площадка с опалубкой двигается от нулевой отметки, поднимаясь на домкратных стержнях, которые остаются в теле бетона. Высота опалубки 1,2 м, но укладка бетона происходит слоями по 20−30 см. Как только слой обретает конструктивную прочность 5 МПа, укладывается следующий. Метод скользящей опалубки позволяет наращивать строящуюся трубу на 3 м и более в сутки, процесс идет практически непрерывно, и нет необходимости разбирать и собирать опалубку.

«Однако это сложная и дорогая технология, — говорит директор по производству ЗАО «Корта» Андрей Кузнецов. — Оборудование для строительства труб методом скользящей опалубки производят только две фирмы в мире, и его эксплуатация настолько сложна, что нам приходится использовать его только под контролем иностранных супервайзеров, представляющих производителя. Строить же конические сооружения этим методом умеют только австрийцы. Кроме дороговизны, в России метод скользящей опалубки имеет еще два недостатка. Во‑первых, его практически нельзя применять при минусовых температурах (из-за постоянной подачи жидкого раствора, который может замерзнуть), а во-вторых, технология предполагает бесперебойный подвоз раствора в течение, скажем, двух месяцев, и далеко не в каждом регионе нашей страны производственные мощности такое позволяют».

Но какой бы сложной ни была технология опалубки, работа на высоте предъявляет людям высокие требования. Если строящаяся труба не оснащена лифтовым оборудованием (а до определенных высот оно не устанавливается), только забраться на высоту 100−150 м — это приличная затрата времени и сил. Работа на высоте нелегка и психологически — страх высоты заложен в человеке с рождения. Как нам рассказали, некоторые трубоклады, успешно работающие на 120-метровых трубах, отказываются наотрез от работы на 200-метровых. Страшно! Наверху на небольшой площадке нет места для тяжелой техники — для заливки раствора в опалубку рабочие используют тачки и много разного ручного инструмента. Куб бетона, залитый на высоте, «золотым» делает еще и необходимость обеспечивать безопасность трубокладов, а это стоит больших денег. «Экономия на безопасности позволяет некоторым компаниям предлагать низкие цены, — говорит Андрей Кузнецов, — но в итоге это может привести к трагическим последствиям, вроде гибели трех рабочих во время ремонта трубы Конаковской ГРЭС в мае этого года. Люди сорвались вниз вместе с люлькой, которая, очевидно, не прошла положенных испытаний».

Железный аргумент

Впрочем, железобетонным трубам с их трудоемкими технологиями есть альтернатива — металлические конструкции. Металлические трубы бывают отдельно стоящими (в этом случае металла нужно много) или закрепленными в несущем портале, имеющем вид решетчатой фермы. Возведение таких труб технологически проще, они более ремонтопригодны, но менее долговечны.

«Выбор в пользу металлической трубы должен основываться на экономических расчетах, — поясняет Андрей Кузнецов. — Если железобетонная труба наращивается, то металлическую надо собирать из кольцевых элементов с помощью кранов. Краны, способные поднять детали трубы на высоту 150 м, — это уникальные машины, аренда которых может обходиться в миллион рублей в день и выше. Чтобы удешевить процесс, мы сейчас экспериментируем с другой технологией. На всю высоту трубы выстраивается решетчатая легкосборная ферма, а затем внутри нее монтируется труба из металлических колец. Она наращивается либо сверху (тогда секции поднимаются вверх с помощью лебедки), либо снизу (тогда построенная часть трубы поднимается на домкратах). В данном случае тяжелые краны не нужны».

Добавить в закладки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Длину труб (Lтр) определяют с помощью формулы:

Lтр=в+2(н-с-d)хм,

где в является шириной полотна земли в мах;

н — это насыпная высота в мах;

с — стеночная толщина в мах;

d — отверстие трубы в мах;

м — коэффициент откосных заложений.

Технология строительства труб из железобетона (водопропускные железобетонные трубы)

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

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

Подготовительные работы на месте строения:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Работа по исполнению

Котлован получают с помощью экскаваторной копки.

Экскаваторная копка и ручная зачистка котлованов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Бульдозер наиболее популярен при устройстве котлованов.

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

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

При разработке ограждаемого котлована целесообразным является применение грейферов.

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

Устройство и строительство фундамента

Существует мелкообломочный и крупноблочный фундамент.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Водопропускные железобетонные трубы: монтаж

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

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

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

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

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

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

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

Гидроизоляция и устройство труб

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

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

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

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

Гидроизоляция: последовательность работы

поверхностная подготовка;
собственно гидроизоляция;
устройство защитных слоев.

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

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

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

Существуют и немеханизированные способы грунтовочных устройств при помощи кисточек.

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

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

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

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

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

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

Обратная земляная засыпка

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

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

Насыпное возведение над водопропускными трубами делят на два этапа:

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

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

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

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

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

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

Техника безопасности (ТБ)

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

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

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

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

Строительным мастерам нужно:

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

На сегодняшний день на мировом рынке строительных труб для водоснабжения, отопления, канализации и устройства коммуникаций выбор довольно разнообразен. Огромной популярностью пользуются пластиковые трубы, именно они занимают лидирующее место на рынке.

Естественно такой материал для изготовления труб как металл более привычный и традиционный, вызывает больше доверия, чем пластик. Но все это только на первый взгляд. В основном стальные трубы в среднем служат около 15 лет, а вот трубы из полипропилена в системе отопления и горячего водоснабжения могут прослужить до 30 лет, а в системах холодного водоснабжения и того дольше – 50 лет и более. Стоит отметить, что этот временной промежуток только прогнозируемый, так как долговечность трубопровода зависит еще и от монтажа труб, а также от условий его эксплуатации.

Важным качеством характерным для полимерных труб – это пластичность. Трубы из полимера имею возможность растягиваться до 7% и не терять при этом качества функциональности. А вот что касается стальных труб, то они не обладают такими свойствами, и соответственно в таких случаях они просто разрушаются.

Для полимерных труб не характерна «память формы», следовательно, это позволяет сгибать их под необходимым углом без особого труда и, не опасаясь разрыва, это в свою очередь намного облегчает укладку трубопровода.

Полимерные конструкции такого типа довольно просты в монтаже, используются для этого специальные накидные соединители – фитинги. Это в свою очередь не предполагает больших затрат на монтажные работы, в том числе и дополнительные средства для обслуживания трубопровода в ходе эксплуатации.

Стоимость пластиковых труб гораздо меньше, чем металлических. В том числе затраты на транспорт для перевозки и строительство трубопроводных конструкций из пластика гораздо меньше в сравнении с затратами на перевозки металлического трубопровода и его монтаж.

Естественно пластиковые трубы не идеальный вид строительных изделий. Главным недостатком пластиковых труб является то, что они сильно зависят от температуры жидкости – не больше чем 95 градусов, а также сильное давление. Следует отметить и тот факт, что пластиковые трубы не любят воздействия прямых солнечных лучей, которые ускоряют их старение.

Под определением пластиковые трубы кроется целый арсенал самых разнообразных труб. Отметим наиболее популярные материалы в использовании:

поливинилхлорид – ПВХ;
полибутилен – ПБ;
полипропилен – ПП;
полиэтилен – ПЭ – из сшитого полиэтилена армированные, гофрированные, с теплоизоляцией трубы;
металлопластик и т.д.

ПВХ

В странах Запада, трубы, изготовленные из поливинилхлорида, появились еще в середине тридцатых годов двадцатого века. Их на протяжении длительного времени использовали для обустройства сети холодного водоснабжения в индивидуальном строительстве. На данный момент в странах Европы данного типа конструкции практически не используются (со временем при эксплуатации ПВХ начинает выделять токсины), исключение являются разве что системы канализации.

В нашей стране трубы из поливинилхлорида используются в качестве подземных водопроводных и канализационных сетей вне зданий. В многоэтажном строительстве трубы ПВХ не используются, так как не подходят из-за органического диаметра. Помимо всего этого, конструкции из ПВХ недолговечны, а наиболее уязвимые места находятся в местах соединений (монтаж данного типа труб делается с помощью фитингов на клею).

Что же касается сегментов труб из поливинилхлорида, то они одни из самых малоемких. Данную продукцию на рынок поставляют в основном польские производители, такие как Crap-linnski, Kaczmarek, Armakan, в том числе и Броварский завод пластмасс и другие.

Полиэтилен

Одним из главных преимуществ полиэтиленовых труб – это их устойчивость к низким температурам (до -20 градусов Цельсия), это в свою очередь позволяет прокладывать инженерные сети в зимний период и эксплуатировать их в довольно жестких климатических условиях. Как правило, полиэтиленовые трубы используют в основном для холодного водоснабжения, так как при воздействии высоких температур прочность данного материала снижается, и он в некоторой степени размягчается. Не рекомендуется использовать полиэтиленовые трубы в открытых сетях, потому что под воздействием прямых солнечных лучей они быстро стареют. Для стабилизации материала разработчики стали добавлять в полимер сажу.

Существуют и трубы из сшитого полиэтилена. Такой материал гораздо прочнее, чем обычный, и помимо этого он еще более стоек к высоким температурам. Трубы такого типа широко используются для горячего водоснабжения, а также в системах отопления (трубы оснащенные «кислородозапирающим слоем»). Материал, который применяется для изготовления полиэтиленовых сшитых труб, сшивают несколькими методами: перекисями, ионизирующим излучением, кремнийорганическими веществами. Полиэтиленовые трубы соединяются механически посредством пропиленовых и латунных фитингов.

Металлопластик

Металлополимерные трубы довольно надежное строительное изделие, которое состоит из пяти слоев, а именно: основная труба из сшитого полиэтилена, клеевая прослойка, нанесенная на внешнюю поверхность, слой алюминиевой фольги, толщина которого 0,1-0,15 миллиметров, еще одна клеевая прослойка, внешняя защитная оболочка из полиэтилена. Металлополимерные трубы изготавливаются посредством экструзии: тоесть алюминиевая лента сваривается в стык, посредством ультразвука и покрывается с двух сторон клеем и слоями полиэтилена.

Трубы данного типа имеет низкий коэффициент линейного расширения и хорошо защищены от окисления. Металлополимерные трубы можно без опаски разрыва сгибать в нужном направлении. Таким трубам свойственно сохранять приданную им форму, это является одной из причин тому, что их используют при монтаже сложных конфигураций системы и подводки.

Наиболее эффективное использование труб данного типа в открытой подводке, к примеру, они используются для подключения водонагревателей, радиаторов и т.п. Но за счет того, что их диаметр не велик – до 40 миллиметров, их область применения сужена.

Полипропилен

Среди пластиковых труб пропиленовые трубы имеют наибольшую прочность и долговечность при высоких температурах. В отличие от полиэтиленовых, пропиленовые трубы более жесткие, а конструкции из них собираются с помощью соединителей-фитингов: тройников, уголков и т.д.

Монтаж трубопровода из полипропилена происходит под действием температуры +260 градусов Цельсия – это в свою очередь обеспечивает довольно прочное гомогенное (сварное) соединение, более всего надежное из всех способ, которые существуют. Сам процесс сварки довольно прост: разрез, нагрев, соединение.

Металлические трубы

Существует несколько видов металлических труб в зависимости от области их применения, а именно:
Электросварные оцинкованные и черные трубы применяются в качестве основных элементов водопроводных, отопительных и газовых систем, в том числе и при изготовлении металлоконструкций.

Оцинкованные трубы наделены дополнительной антикоррозийной защитой. Бесшовные трубы широко используются при буровых работах, монтаже нефтепроводов и газопроводов, теплосетей, в машиностроительном производстве. Водогазопроводные (черные и оцинкованные) применяются в отопительных системах, водоснабжении и газоснабжении.

Оцинкованные трубы не подвержены образованию ржавчины внутри системы; профильные трубы такого типа используются в производстве металлоконструкций, имеют как прямоугольное сечение, так и квадратное.

Классификация металлических труб по способу производства:

сварные стальные трубы – изготавливаются посредством изгиба листа стали и выполнением сварного шва: продольного или спирального;
литые стальные трубы – трубы такого типа выпускаются на специализированных турболитейных производствах;
бесшовные трубы – изготавливаются посредством сплошной заготовки путем ковки или прессования.

Классификация труб согласно условиям применения

В зависимости от того с какой целью используются трубы, их разделяют на – трубы специального (целевого) назначения и трубы общего назначения. Трубы специального назначения классифицируются еще по таким дополнительным признакам:

стальные трубы, предназначены для использования их в отопительных сетях, в газо- и водопроводах;
высокопрочные трубы для буровых установок – обсадные и бурильные;
трубы магистральные для транспортировки нефти и газа под высоким давлением;
котельные трубы, наделены свойством повышенной жаропрочности;
трубы, предназначенные для использования в химических производствах – имеют высокую коррозийную износостойкость;
стальные трубы, имеющие профиль прямоугольного сечения – широко используются в машиностроении и строительстве (изготовление разных видов техники и навесного оборудования для машин);
подшипниковые трубы – в основном применяются в производстве роликовых и шариковых подшипников.

Классификация металлических труб по способу защиты от коррозии
Коррозийный процесс является главным врагом во время эксплуатации металлических труб. Процесс коррозии может происходить, как с внешней стороны таи и с внутренней стороны труб. Защита труб от процесса коррозии может увеличить стоимость их производства. К примеру, стальные трубы, изготовленные из нержавейки, применяются в основном в химической и пищевой промышленности.

В качестве борьбы с коррозией применяется метод оцинковки, тоесть трубы которые подвергаются данному процессу, имеют на своей поверхности тонкий слой устойчивого к окислению и химическим реакциям металла. Используя данный метод, стоимость таких трубы будет в некоторой степени, больше, чем трубы, изготовленные из нержавеющей стали.

Стальные трубы, покрытые полиэтиленовым противокоррозийным слоем, прослужат на несколько десятков лет дольше, чем трубы, без какой либо защиты.

Приобретая стальные трубы необходимо обратить особое внимание на производителя. Трубы, изготовляемые отечественной промышленностью, имеют высокое качество, которое признано во всем мире. Но на протяжении последних лет на рынке стали появляться металлические трубы из Китая, которые продаются по демпинговым ценам. Решив приобрести данную продукцию, следует хорошо взвесить все за и против. Так как экономия на таких материалах может обернуться большими потерями.

В данном случае можно еще классифицировать трубы по производителю, то есть:

металлические трубы отечественного производителя – высокое качество и высокая цена;
металлические трубы китайского производства – посредственное качество и демпинговые цены.

Общие положения лист 4

Строительство ж/б труб лист 6

Исполнительные работы лист 8

Техника безопасности лист 15

Список используемой литературы лист 16

Введение

Водопропускные трубы - это искусственные сооружения, предназначенные для пропуска под насыпями дорог небольших постоянных или периодических действующих водотоков. В отдельных случаях трубы используются в качестве путепроводов тоннельного типа, скотопрогонов и т. п.

При проектировании дороги особенно при небольших высотах часто

приходится выбирать одно из двух возможных сооружений - малый мост или трубу. Если технико-экономические показатели этих сооружений примерно одинаковы или отличаются незначительно, предпочтение отдаётся трубе, так как:

устройство трубы в насыпи не нарушает непрерывности земляного полотна и верхнего строения пути;

эксплуатационные расходы по содержанию трубы значительно меньше, чем малого моста;

при высоте засыпки над трубой более 2 м влияние временной нагрузки на сооружение снижается, а затем по мере увеличения этой высоты

практически теряет своё значение.

Общие положения

Водопропускные трубы различают:

по материалу тела трубы – бетонные, железобетонные, металлические, полимерные;

по форме поперечного сечения – круглые, прямоугольные, овоидальные;

по числу очков в сечении – одно-, двух-, многоочковые;

по работе поперечного сечения – безнапорные (работающие неполным сечением на всём протяжении), напорные (работающие полным сечением на всём протяжении), полунапорные (работающие у входного оголовка полным сечением, а на остальной длине – неполным).

Отверстия труб на автомобильных дорогах следует принимать не менее:

1,0 м – при длине трубы не более 30 м;

0,75 м при длине трубы не более 15 м;

0,50 м на съездах при устройстве в пределах трубы быстротока.

На внутрихозяйственных дорогах можно применять трубы с отверстиями размером 0,5 м при их длине не более 10 м.

Толщина засыпки над звеньями или плитами труб до низа дорожной

одежды принимается не менее 0,50 м.

Малые, средние автодорожные мосты и водопропускные трубы разрешается располагать на участках дорог с любым профилем и планом, принятым для данной категории дороги.

Трубы, как правило, устраиваются в безнапорном режиме и, как исключение, в напорном и полунапорном режимах для пропуска расчётного расхода воды.

Нельзя строить трубы при наличии наледей, ледохода. На реках и ручьях, имеющих нерестилища рыб, трубы устраивают с разрешения инспекции рыбнадзора.

Возвышения бровки земляного полотна на подходах к трубам над расчётным уровнем воды следует принимать не менее 0,50 м, а для труб, работающих в напорном или полунапорном режиме,- не менее 1,0м.

Оголовки труб устраивают из портальной стенки и двух откосных крыльев, заглублённых в грунт ниже глубины промерзания на 0,25 м и

установленных на щебёночное основание толщиной 10 см. Естественный грунт ниже глубины промерзания заменяется песчано-гравийной

Примечания.

1.Трубы подразделяют на 3 группы по несущей способности:

первая (1) – при расчетной высоте засыпки грунтом 2,0 м;

вторая (2) – 4,0 м;

третья (3) – 6,0 м.

Допускается для конкретных условий строительства трубопровода применять трубы при другой расчётной высоте засыпки грунтом.

2. Марка трубы состоит из буквенно-цифровых групп, разделённых дефисом. Первая группа содержит обозначение типа трубы,

вторая – диаметр условного прохода в см и полезную длину в дм, номер группы по несущей способности.

3. Трубы следует изготавливать по ГОСТ 26633 из тяжёлого бетона класса прочности на сжатие В 25.

4. Водонепроницаемость бетона труб должна соответствовать W 4.

5. Трубы ТБ, ТБП, ТС и ТСП поставляют потребителю в комплекте с резиновыми уплотняющими кольцами.

6. Трещины на поверхности труб не допускаются, за исключением усадочных шириной не более 0,050 мм.

Оголовки труб отверстием 0,50…0,75 м сооружают из портальной стенки, заглублённой в грунт ниже глубины промерзания на 0,25 м.

Откосные крылья разрешается выполнять из монолитного бетона

марки В 15 без арматуры с опалубочными размерами сборных железобетонных блоков.

Длина трубы (Lтр) определяется по формуле

Lтр = В+2(Н-d-c)*m,

где В – ширина земляного полотна, м;

Н – высота насыпи, м;

d – отверстие трубы, м;

с – толщина стенки, м;

m – коэффициент заложения откоса.

Строительство железобетонных труб

Подготовительные работы на базе предприятия (рекомендации).

1. Проверка элементов труб на допускаемые отклонения по ГОСТу

(длина звена – 0…10 мм, толщина стенок -5…+10 мм, остальные изме-

рения -+10 мм).

2. Удаление наплывов, набрызга бетона на сочленяемых частях звеньев.

3. Подбор всех элементов трубы по маркам согластно проектному решению.

4. Складирование элементов трубы в одном месте.

Подготовительная работа на месте строительства

1. Выбор и подготовка площадки строительства. Корчёвка кустарника

и планировка площадки бульдозером.

2. Приём и размещение оборудования, материала и конструкций.

3. Разбивка оси трубы и контура котлована.

Геодезические работы, выполняемые в процессе строительства, состоят из: разбивки сооружения в плане, включая главные оси и контуры котлована; высотной разбивки; нивелировка продольного профиля лотка трубы.

Разбивкой в плане закрепляют на месте ясно видимые знаки, по которым можно точно установить местоположение трубы и её элементов; закрепляют обычно с помощью двух столбов, устанавливаемых по продольной оси трубы с учётом обеспечения их сохранности на все время постройки, и кольев, забиваемых по оси насыпи и в характерных точках. В

некоторых случаях на расстоянии 1,5-2 м от границ котлована устраивают обноски из горизонтально установленных досок, на которых размечают характерные точки фундамента. Доски прибивают к столбам, заглублённым в грунт. При разбивке сооружения в плане необходимо строго выдерживать положение створа, расположенного по оси насыпи, и творчески подходить к разбивки продольной оси трубы. Если будут выявлены какие-либо неблагоприятные грунтовые или другие факторы на месте расположения трубы, её нужно сместить в ту или другую сторону. Все отступления от проекта согласовываются с заказчиком и проектной организацией.

Высотная разбивка заключается в определении отметок поверхности в месте расположении трубы и глубины срезки грунта или, наоборот, его подсыпки под трубу. Земляные работы по рытью котлованов и устройству фундаментов выполняют под инструментальным контролем.

С помощью нивелира проверяют соответствие фактических отметок дна котлована и верха подушки проектным. Аналогично контролируют высотное положение фундамента, а затем и трубы. Продольный профиль труб нивелируют перед их засыпкой и после отсыпки насыпи до проектных отметок. Необходимость, а также периодичность и продолжительность дальнейших наблюдений устанавливают, руководствуясь нормативами.

Высотную разбивку и нивелирование производят с привязкой к реперу, расположенному вблизи трубы.

Схема разбивки трубы: Рис. 1

Исполнительные работы

1. Рытьё котлована экскаватором и зачистка его вручную. Укрепление (при необходимости) дна котлована каменными материалами путём вдавливания средствами утопления.

Котлованы под фундаменты водопропускных труб, разрабатывают в большинстве случаев без крепления (ограждения). Только в водонасыщенных грунтах при значительном притоке воды и невозможности обеспечить устойчивость стенок котлована грунт разрабатывают под защитой крепления. Применяют также крепления котлованов при постройке труб в непосредственной близости от эксплуатируемых сооружений, обеспечивая тем самым их устойчивость.

Очертание котлованов и технология их разработки зависят от конструкции трубы и её фундамента, от вида и состояния грунтов основания.

Крутизну откосов котлованов назначают с учётом глубины котлована и характеристик разрабатываемого грунта.

Расстояние между вертикальной стенкой котлована и боковой поверхностью фундамента применяют не менее 0,7 м, если предусмотрено нанесение гидроизоляции на конструкцию или выполнение других работ, связанных с пребыванием людей в котловане. Когда такие работы не предусмотрены, эта величина может быть уменьшена до 0,1 м. При безопалубочном бетонировании фундаментов размеры котлована принимают равным размерам фундамента. При разработке котлованов с откосами расстояние между подошвой откоса и фундаментом должно составлять не менее 0,3 м. Во всех случаях размеры котлована увязывают с возможностями землеройных средств.

Во всех случаях при рытье котлованов принимают меры по предотвращению заполнения их поверхностными или грунтовыми водами. Для

этого по контуру котлована отсыпают грунтовые валики. Сооружая трубу на постоянном водотоке, устраивают запруды или отводят русло в сторону с помощью канав.

Проникшую в котлован воду удаляют, либо устраивая в его низовой части выпуск в водоотводную канаву, что обычно оказывается возможным при постройке косогорных труб, либо обеспечивая механизированный водоотлив. Для водоотлива в низовой части котлована делают ограждаемый приямок, из которого насосом откачивают воду. Приямок располагают за пределами контура фундамента, обеспечивая удаление воды во время фундаментных работ вплоть до засыпки пазух. По мере углубления котлована ограждения приямка опускают. Нескальные грунты разрабатывают землеройными машинами без нарушения естественного сложения грунта в основании с недобором 0,1-0,2 м. Окончательно подчищают котлован непосредственно перед устройством фундамента.

В настоящее время из многообразной землеройной техники при строительстве водопропускных труб на железных и автомобильных дорогах наибольшее распространение получили бульдозеры и экскаваторы.

Разработка котлованов бульдозером наиболее целесообразна при заложении фундамента тела трубы и оголовка на одной отметке или при небольшой их разнице.

Для неограждаемых котлованов применяют экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, или драглайны. Достоинством этих механизмов является возможность разработки грунта при разной глубине котлована, что обеспечивает устройство котлована под средней частью трубы и оголовками, подошва фундамента которых закладывается на большей глубине. Для разработки ограждаемых котлованов целесообразно применять грейферы.

Во всех случаях разрабатываемый грунт укладывают за пределы котлована на расстоянии, обеспечивающем устойчивость его стенок или ограждения. Отвалы грунта не должны создавать затруднений для выполнения последующих строительных и монтажных работ, а также для пропуска воды.

2. Устройство фундаментов.

Различают мелкообломочные и крупноблочные фундаменты.

При монтаже фундаментов из сборных элементов, в первую очередь, укладывают блоки фундаментов оголовков до уровня подошвы фундамента тела трубы. Затем до того же уровня заполняют пазухи фундаментов оголовков. С трёх сторон их засыпают местным грунтом, в местах сопряжения фундаментов разной глубины заложения – песчано-гравийной или песчано-щебёночной смесью, которую послойно уплотняют и заливают цементным раствором. Затем кладку фундаментов оголовков ведут одновременно с посекционным монтажом фундамента тела трубы. Порядок монтажа принимают последовательным – от выходного оголовка к входному. Многорядную кладку выполняют с перевязкой швов.

Технологический процесс по устройству монолитных фундаментов включает изготовление и установку опалубки, доставку готовой бетонной смеси или её приготовление на месте, укладку смеси, уход за бетоном, удаление опалубки, засыпку пазух. Достаточно простые очертания фундаментов позволяют изготавливать опалубку в виде инвентарных щитов, используемых на ряде объектов. Поверхность щитов должна быть гладкой. Перед бетонированием её рекомендуется промазать солидолом, что облегчит отделение щитов от бетонной конструкции.

Для загрузки бетонной смеси в опалубку секций применяют инвентарные лотки или бадьи, загружаемые на месте или доставляемые с бетоносмесительных узлов. Содержимое бадьи выгружают непосредственно в секции. Уплотняют бетон глубинными или поверхностными вибраторами.

Сборно-монолитные фундаменты сооружают в такой последовательности: на подготовленное основание или подушку устанавливают опалубку в швах между секциями; пространство между сборными элементами и опалубкой в швах заполняют бетонной смесью. Требования к производству бетонных работ в этом случае такие же, как и при устройстве монолитных фундаментов.

Оборудование и механизмы для устройства фундамента выбирают с учётом всего технологического процесса по сооружению трубы. Примерный перечень основного оборудования включает: краны, растворосмесители, бетоносмесители, вибраторы, электротрамбовки, сварочные агрегаты, передвижные электростанции.

Повышение эффективности устройства труб может быть достигнуто чёткой организацией процесса изготовления, доставки конструкций и

монтажа труб на некотором участке по единому комплексному графику.

Необходимое условие этого – наличие хороших подъездов и развитой базы строительства. Фундаменты, а также тело трубы и оголовки в этом случае монтируют «с колёс», снимая кранами элементы с транспортных средств и укладывая их в конструкцию.

Устройство свайных фундаментов распространено в районах со слабыми грунтами. Погружают сваи преимущественно сваесборными агрегатами, включающими копровое оборудование на базе трактора, автомобильного крана или экскаватора и дизель-молот.

3. Монтаж сборных железобетонных труб.

К монтажу сборных оголовков и тела трубы приступают после устройства фундаментов и засыпки пазух.

Сборные трубы монтируют с помощью самоходных кранов, грузоподъёмность которых определяют, исходя из массы блоков тела трубы, оголовков и фундамента с учётом возможного вылета стрелы крана.

Порядок монтажа определяют в зависимости от конструкции оголовочной части трубы и местных условий.

Перед началом монтажа звенья, блоки оголовков и фундамента очищают от грязи, а зимой от снега и льда.

Звенья и блоки с плоской поверхностью нижней грани устанавливают на цементном растворе подвижностью 6-8 см по конусу СтройЦНИИЛа. Цилиндрические звенья на плоскую поверхность фундамента устанавливают на деревянных подкладках, соблюдая требуемый зазор между звеном и фундаментом. Затем под звено подбивают бетонную смесь, обеспечивая полный контакт звена на всей его длине. Раствор подливают с одной стороны, контролируя его появление с другой. Затем восполняют недостающее количество раствора с противоположной стороны звена, обеспечивая при этом полное заполнение и выравнивания шва. Раствор используют подвижностью 11-13 см.

Заполнением вертикальных и горизонтальных швов обеспечивают сплошность и монолитность конструкции трубы на участках между деформационными швами.

Швы в стыках звеньев или секций труб разрешаются конопатить с обеих сторон пропитанной битумом паклей. С внутренней стороны швы должны быть на глубину 3 см заделаны цементным раствором.

При монтаже следят за соблюдением проектных зазоров между блоками и звеньями в пределах каждой секции с тем, чтобы выдерживать размеры секций и не допускать перекрытия деформационных швов.

4. Устройство гидроизоляции труб.

Основным типом изоляции бетонных и железобетонных труб в настоящее время служит битумная мастика.

Покрытия устраивают неармированными (обмазочными) и армированным (оклеечными). Для труб неармированная гидроизоляция состоит из двух слоёв битумной мастики толщиной 1,5-3 мм каждый по слою грунтовки, армированная – из слоёв армирующего материала между тремя слоями битумной мастики также по слою грунтовки.

Поверхности железобетонных элементов труб – звеньев, плит перекрытия, насадок и других, соприкасающихся с грунтом, как правило, защищают армированной гидроизоляцией.

Последовательность работ по устройству гидроизоляции на битумной основе следующая: подготовка поверхности; устройство (нанесение или наклейка) гидроизоляции; устройство защитного слоя.

При подготовке поверхности конструкции очищают от грязи, просушивают, а в необходимых случаях и выравнивание её цементным раствором. Нанесение подготовительного слоя из цементного раствора требуется в местах образования внутренних углов, например, на перекрытии трубы перед кордонным камнем, для устройства сливов в многоочковых трубах и в других случаях.

Первая технологическая операция устройства собственно гидроизоляции – нанесение на изолируемую поверхность битумного лака. Лак наносят в качестве грунтовки с целью заполнения мелких трещин и пор,

а также для улучшения сцепления основного компонента гидроизоляции – битумной мастики – с бетонной поверхностью. Рекомендуется наносить битумный лак напылением, используя установки, состоящие из ёмкости и распыляющей пневмофорсунки. Существует и немеханизированный способ устройства грунтовки с помощью кистей.

Неармированную гидроизоляцию устраивают после высыхания грунтовки, но не ранее чем через 24 часа после её нанесения. Горячую мастику наносят слоями толщиной 1,5-3 мм, второй слой – после остывания первого. Для нанесения мастики применяют ручной инструмент - шпатели и др. Повышение качества работ и снижение трудозатрат достигают, используя механизированный способ, преимущественно пневмораспыление.

Армированную гидроизоляцию устраивают в такой последовательности. Вначале наносят на загрунтованную поверхность первый слой горячей битумной мастики и наклеивают первый слой армирующего рулонного материала; повторяют эти операции для следующего слоя. Затем

последний слой армирующего материала покрывают отделочным слоем мастики толщиной 1,5-3 мм, выравнивая его после остывания ручным электрокатком и дополняя мастикой места, где её оказывалось недостаточно. Отдельные полотнища армирующего материала стыкуют внахлёстку с перекрытием стыков на 10 см. Стыки первого и второго слоёв не должны располагаться друг над другом. Стыки каждого следующего слоя сдвигают не менее чем на 30 см относительно стыков ранее уложенного слоя. Рулонные материалы наклеивают, не допуская образования пузырей и добиваясь плотного прилегания материала по всей поверхности. Для разглаживания изоляции применяют электроутюги, электрокатки.

Защитный слой устраивают для предотвращения механических повреждений гидроизоляции во время засыпки трубы и в последующий период, с учётом того, что сохранность гидроизоляции в процессе многолетней эксплуатации – одно из важнейших факторов нормальной работы трубы.

5. Обратная засыпка грунта.

Железобетонные водопропускные трубы засыпают грунтом после выполнения всех работ по их сооружению и оформления соответствующего акта приёмки.

Для засыпки труб пригоден тот же грунт, из которого возведена насыпь.

Возведение насыпей над железобетонными трубами состоит из двух стадий:

заполнение грунтом пазух между стенками котлована и фундамента;

засыпка трубы на высоту звена.

Грунт укладывают одновременно с обеих сторон трубы на один одинаковую высоту и уплотняют послойно специальной грунтоуплотняющей машиной виброударного действия для работы в стеснённых условиях, а при её отсутствии – пневмокатками. Грунтовую призму отсыпают наклонными от трубы слоями (с уклоном не круче 1: 5), толщину которых назначают в соответствии с действующими нормативами.

Движение грунтоуплотняющих машин по каждому слою грунта вдоль трубы следует начинать с удалённых от неё участков и с каждым последующим проходом приближаться к стенкам трубы. Уплотнение грунта непосредственно у трубы допускается, если с противоположной стороны уже отсыпан слой грунта на таком же уровне по всей длине трубы. Особое внимание нужно уделять уплотнению грунта у стенок трубы. При этом ручную электротрамбовку надо располагать на расстоянии не менее 5 см от стенки. Над средней частью трубы (над звеньями) не допускается переуплотнение грунта во избежание перегрузки конструкции.

При значительной высоте насыпи (более10 м) над трубой целесообразно оставлять зону пониженной (менее 0,95 от максимальной) плотности, разравнивая грунт этой зоны бульдозером без уплотнения.

Если в процессе строительства машины, которые передвигаются над засыпанной конструкцией или близко от неё, тяжелее чем временные нагрузки, для которых была запроектирована труба, необходимо предусматривать дополнительную засыпку во избежании разрушения трубы.

Степень уплотнения грунта в пределах призмы засыпки оценивают коэффициентом К, который определяет собой отношение достигнутой плотности к максимальной стандартной, определяемой по методу стандартного уплотнения. Последнюю приводят в проекте производства работ на основании данных инженерно-геологических изысканий. В соответствии с требованиями действующей инструкции коэффициент уплотнения обеспечивают не ниже 0,95.

Оперативный контроль плотности в полевых условиях ведут плотномером-влагомером Н. П. Ковалёва.

Необходимо отметить, что в процессе засыпки трубы нельзя допускать отклонений от К=0,95 в меньшую сторону, так как снижение плотности грунта существенно уменьшает его модуль деформации, а следовательно, и несущую способность трубы.

Техника безопасности

Все вновь поступающие рабочие допускаются к работе по заключению медицинской комиссии и только после прохождения вводного (общего) инструктажа по технике безопасности и инструктажа по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

Кроме этого, рабочие в течение трёхмесячного срока со дня поступления должны пройти обучение безопасным методам работы по 6 -10- часовой программе.

По окончании обучения необходимо провести экзамены в постоянно действующих комиссиях и составить акт, который нужно хранить в личном деле рабочего.

Строительную площадку следует оборудовать постоянными или временными санитарно-бытовыми устройствами: уборными, умывальными, раздевалками, сушилками для одежды, помещениями для приёма пищи, душевыми, медпунктами или аптечкой. Рабочие должны быть снабжены питьевой водой.

Администрация строительства обязана снабжать рабочих спецодеждой, спецобувью и индивидуальными защитными средствами в соответствии с характером работ согласно действующим нормам.

На строительных мастеров возлагается в пределах порученных им участков работ:

осуществление правильного и безопасного ведения строительно-монтажных работ с применением строительных машин, механизмов, механизированного инструмента и оборудования;

контроль за состоянием лесов и подмостей, защитных приспособлений, креплений котлованов, траншей и др.;

проверка чистоты и порядка на рабочих местах, в проходах и на подъездных путях, обеспечение освещённости рабочих мест, проверка правильной эксплуатации подкрановых и подкопровых путей;

инструктаж рабочих по технике безопасности на рабочих местах в процессе производства работ;

контроль за применением и правильным использованием рабочими спецодежды и индивидуальных защитных средств, за соблюдением норм переноски тяжестей, за обеспечением рабочих мест предупредительными надписями и плакатами.

Список используемой литературы

Строительство автомобильныхдорог (пособие для мастеров и производителей работ дорожных организаций) В. Г. Попов.

Водопропускные трубы под насыпями О. А. Янковского.

Мосты и сооружения на автомобильных дорогах М.Е. Гибшман,

Магистральные трубопроводы - это трубопроводы, а также различные отводы от основной трубы, диаметр которых может быть различным (максимально до 1420 миллиметров), в зависимости от того, что они будут транспортировать. И конечно трубы должны выдерживать давление, под которым будет транспортироваться вещество, оно может быть от 1,2 МПа и до 10 МПа.

Данная система может быть использована для различной продукции, например: чистая нефть или ее продукты обработки, электроэнергию, воду для отопительных систем и водоснабжений, газ и прочее.

Подборка труб осуществляется только, после полного исследования необходимых нюансов: интенсивность движения транспортных средств, минимальный и максимальный их вес, состава земельного грунта, климатических условий, естественных препятствий (надземные и подземные воды, неровности в земной поверхности и многое другое).

Согласно общей классификации магистральные трубопроводы могут быть подземными, надземными, подводными. Надземный трубопровод строится в специальных возведенных конструкциях, которые будут защищены от внешних факторов и повреждений. И при этом никаких неудобств, для проходящего по магистрали транспорта. Для подземных трубопроводов сооружаются специальные траншеи, в которые закапывают трубы. Но необходимо учитывать многие факторы - состав земельного грунта, глубину самой траншеи или канавы, диаметр труб. На низ канавы должен быть засыпан песок или же другой материал. Засыпают трубы несколькими шарами укладки. Но прежде чем подземный трубопровод будет засыпан его обязательно, проверяют на наличие трещин или других различных повреждений, что конечно, обеспечит его безопасность и длительность в использовании.

Подготовительный этап

Строительство магистральных трубопроводовочень сложный и длительный процесс. В первую очередь необходимо подготовить все соответствующие документы. Одним из главных есть - проект трубопровода. Он включает в себя целый комплекс документов технического характера (расчеты, сметы, чертежи прохождения самого трубопровода и много еще других, которые нужны для начала строительства). В данной документации в обязательном порядке указывается все точные характеристики труб (диаметр, рабочее давление, количество станций, которые будут заниматься перекачкой продукции).

Но кроме технико-экономической документации, должен быть еще создан проект, который включает в себя все исследования внешней среды (экологические факторы, изучение грунтового состава, географическое расположение и другие данные). Весь этот комплект документации в обязательном порядке должен быть создан для удобства и полной безопасности транспортным средствам, ближайшим населенным пунктам и внешней среде.

Проект - является основным конечным документом, в котором указываются не только технические, но и экономические расчеты. Учитывая при этом сохранение окружающей среды и организационные вопросы по строительству, общая стоимость всего строительства трубопровода.

Ограничения в строительстве

При строительстве магистрального трубопровода существует множество ограничений, которые указаны во многих законопроектах, стандартах и технических требованиях. Следует знать, что трубопроводы ни в коем случае нельзя прокладывать в различных населенных пунктах, на земельных территориях, которые занимаются сельскохозяйственными работами, аэродромах, железнодорожных станциях, портах, пристанях. А также, нельзя совмещать магистральные трубы с электрическими кабелями, кабелями, которые служат для связи и, конечно же, с другими трубопроводами. Если возникает потребность провести трубопровод совместно с кабелями связи, тогда для этого нужно согласование с Министерством связи Российской федерации. Все расстояния указаны в соответствующих государственных стандартах, которые нельзя ни в коем случае нарушать.

А заглубление трубопровода в полной мере зависит от рабочего диаметра труб, которых нужно проложить. Но основные ограничения это - от 0,8 метра и до одного метра глубиной. И как во всех правилах есть исключения - если территория, на которой будут прокладываться трубы, подлежит осушению (торфяной грунт, болота), тогда глубина канавы должна быть не меньше 1,1 метра. А вот в местности, где превосходство имеют скалы и болота, где нет проезжей части, глубина траншеи составляет всего 0,6 метра.

Правильный выбор труб

Единственный материал, из которого должны быть изготовлены данные трубы это - сталь. Классифицируют их три составных - без швов, с прямым швом, которые свариваются электрической сваркой и трубы со спиральным швом их можно сваривать обычной сваркой.

Для труб различных диаметров, в свою очередь, также используют различные виды стали. Например, если рабочий диаметр трубы будет до пятисот миллиметров, тогда можно использовать спокойные и полуспокойные углеродистые и низколегированные виды стали. Когда диаметр достигает одной тысячи двадцать миллиметров, тогда используется спокойные и полуспокойные низколегированные виды стали. А вот для диаметра тысячи четыреста двадцать миллиметров - низколегированные стали, термически или же термомеханически упрочненном состоянии. Само спаянное место труб, должно по прочности соответствовать основному металлу. Неровность шва, не может быть более, чем полтора миллиметра на один метр длины трубы. Исходя из этого, общая кривизна составляет 0,2 процента всей длины трубы. Заводы, которые занимаются производством данных изделий, имеют свои стандарты и выпускают трубы длиной от 10,5 до 11,6 метра. Но прежде чем попасть в эксплуатацию трубы проходят обязательную проверку - «рентген», который позволяет вовремя заметить дефектные места и предотвратить расхождение шва во время эксплуатации трубы.

Общие положения охраны магистрального трубопровода

Существуют основные правила охраны магистральных трубопроводов, разработанные специальными службами. Эти правила обеспечивают соответствующие условия эксплуатации трубопроводов, возможность избежание несчастных случаев во время транспортировки нефтяной продукции, различных видов газов.

Данные положения есть обязательными для соблюдения, и выполнения их предприятиями трубопроводного транспорта. Органы местного управления должны владеть определенными документами, и соответственно, предоставлять их личностям или же организациям, которые хотят проводить различные действия в районе строительства трубопровода.

Население, не реже одного раза в три месяца, должно получать полную информацию от предприятия трубопроводного транспорта через местные информационные органы (печатные издания, радио, местное телевидение) о четких местах прохождения магистрального трубопровода.

Кроме общих правил к каждому трубопроводу должны быть разработаны определенные нормативные документы, которые будут обеспечивать безопасность магистральных трубопроводов.

Объекты, подходящие по структуре к данным правилам, относятся к объектам с повышенной опасностью. Это определяется совокуплением процесса перекачки, и небезопасных свойств, самого перекачиваемого вещества.

Если происходит, нарушение конструкции трубы, тогда возможен разрыв стали и даже грунта, которым накрыта труба. Возможность возгорания, взрыв, который может привести к большим разрушениям вокруг трубопровода, выход токсических веществ в окружающую среду, удушающий дым, пожар и другие опасные факторы для людей и природы.

По всей трассе, где проходит трубопровод, должны стоять специальные указатели, высота которых соответствует полтора - два метра от земли. Такие указатели должны хорошо быть видны и очередность их через каждые пятисот метров, плюс на всех углах поворотах.

На таких щитах указывается наименование и состав сооружений, технические характеристики, размеры охранной зоны, номера телефонной связи и адреса аварийных служб, которые занимаются эксплуатацией данного участка. Если проходит пересечение шоссе и трубопровода, тогда на таких местах устанавливаются дорожные знаки, запрещающие парковку транспортных средств.

Охранные зоны

Для того что бы избежать различного рода повреждений, устанавливаются охранные зоны магистральных трубопроводов.

Они включают в себя огражденные земельные участки, длиной двадцать пять метров от основной оси трубопровода, с каждой его стороны, в том случае если транспортируется газ природного происхождения, нефть или продукты ее переработки. Если по трубам подается газы сжиженного характера, нестабильный бензин - тогда участок занимает сто метровую длину с каждой стороны. Даже если эти участки земли используются для сельскохозяйственных работ или других целях, работы на них не прекращаются. Но со стороны хозяев требуется полное соблюдение технических правил в целях безопасности.

Но категорически запрещается проводить различные работы, которые могут привести к повреждению целостности трубопровода и нормальной его функциональности (повреждение специализированных знаков, открытие люков, калиток, дверей и прочее). Устраивать на охранных зонах мусорные свалки, утилизировать разнообразные химические вещества.

Без письменного разрешения нельзя проводить различного рода постройки ближе, чем тысячу метров от оси трубопровода, а также организовывать массовые спортивные мероприятия с участием большого количества людей, загоны животных.

Запрещается проводить высадку деревьев, кустарников. Строить амбары для хранения кормов, удобрений, сена.

Предприятиям, которые занимаются трубопроводным транспортом, разрешается подъезжать к объекту только по установленным схемам подъезда. Но когда возникают аварийные ситуации, тогда разрешается подъезд со всех сторон оси трубопровода для своевременной доставки необходимой техники материалов для полного устранения неполадок. Впоследствии аварий составляется акт, в котором фиксируется весь материальный ущерб и какой погашается за счет землевладельца.

Когда трубопровод проходит через запретные зоны для общего пользования, тогда работники обслуживающие конкретный участок трубопровода получают специальные удостоверения, обеспечивающие им свободный проход в этой зоне, для технических работ.

При необходимости предприятия трубопроводного транспорта имеют право на вырубку деревьев, кустарников в охранных зонах, но только с оформлением билетов, которые дают разрешение на данную процедуру.

Все работы в охранных зонах могут производиться, только при получении специального разрешения, которое выдается после предъявления всей необходимой исполнительной технической документации, где изображены действующие магистральные трубопроводы.

Категории

Популярное