Монтаж железобетонных труб. Железобетонные трубы, основные виды, типы, гост, размеры и монтаж. Расстояния, мм, от торца до отметки на конце трубы

Лекция 29. Монтаж бетонных и железобетонных трубопроводов

ПЛАН ЛЕКЦИИ

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Попов А.И., Ционский А.Л.,Хрипунов В.А. Производство железо­бетонных напорных виброгидропрессованных труб.- М.: Стройиздат 1979.

2. Карты трудовых процессов. Монтаж наружных сетей водопровода и канализации. Ш-10-9.1 и ККТ-Ю.О-З.М.,Стройиздат,1563,1986.

3. ВНИИ Водгео. Руководство по монтажу железобетонных, чугунных,
асбестоцементных трубопроводов. - М.:Стройиздат,1979.

4. Перешивкин АД., Александров А.А., Готовцев В.И. Монтаж напорных
трубопроводов со стыковыми соединениями на резиновых уплотни­телях. - М.:Стройиздат,1986.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

1. диафильм "Устройство наружных трубопроводов из неметаллических
   труб".

2. Плакат "Бетонные и железобетонные трубы".

3. Плакат "Способы монтажа раструбных железобетонных труб и приме­няемые приспособления".

4. Плакат "Устройство трубопроводов из железобетонных труб".

Железобетонные и бетонные трубы , для прокладки напорных водоводов используются виброгидропрессов. и центрифугир. ж/б раструбные трубы 3-х классов (1-го на давление 1,8 МПа, 2-го - 1,3 МПа и 3-го 0,6-0,7 МПа) длиной 5 м и диаметром 500,600,700,800,1000,1200, 1400 до 1600 мм при массе виброгидропрессов. труб от 1,32 до 8,2 т и центрифугир. от 1,43 до 9,63 т.

Для безнапорных трубопроводов применяют бетонные безнапорные трубы диаметром 100-1000мм l=1-2 м, а также ж/б безнапорные трубы диаметром 400,500,600,800,100C,1200,1400,1600,2000,2400 мм и фальцевые диаметром 400,2400,3000,3400,4000 мм. Безнапорные трубы выполняют двух разновидностей – норм. прочности (М), уклад. на глубину до 3-5 м (над верхом) и усиленные (у), укладываемые на глубину до 5-6 м.

Укладывают бетонные и железобетонные трубы на естественное и искусственное основание. Стыки напорных труб устраиваются раст­рубные и муфтовые с водонепроницаемой заделкой их резиновыми уп­лотнителями, а безнапорных - раструбные и фальцевые с заделкой их смоляной или битуминизированной прядью, асбестоцементным или цемент­ным замком, а также асфальтовой мастикой.

Перед укладкой труб в траншею они, также как и муфты, в ходе их приемки должны подвергаться наружному осмотру для выявления возможных дефектов, а также проверке размеров труб. Проверка ка­чества труб заключается в установлении соответствия их основных характеристик ГОСТ и техническим условиям (ТУ).

Раскладка труб вдоль бровки траншеи . Раструбные бетонные и железобетонные, a также другие трубы раскладывают вдоль трассы трубопровода различными способами, выбор которых определяется ти­пом и грузоподъемностью принимаемых кранов, предназначенных для опускания труб в траншею.

Монтаж напорных трубопроводов . Напорные трубопроводы монтируют из раструбных и гладких железобетонных напорных труб, изготовляе­мых на заводах методами виброгидропрессования или центрифугирования и соответствующих по своему качеству предъявляемым требованиям (подробнее см. )

Монтаж трубопроводов из раструбных железобетонных труб ведут в такой последовательности: доставка труб и раскладка их вдоль траншеи, подача их на место укладки; подготовка втулочного конца трубы и установка на него резинового уплотнительного кольца; введение укладываемой трубы втулочным концом с резиновым кольцом в раструб ранее уложенный; придание вновь уложенной трубе проект­ного положения; окончательная заделка стыка; предварительное испытание готового участка незасыпанного трубопровода (а при трубах больших диаметров только стыковых соединений) на герметич­ность; засыпка этого участка с утрамбовкой земли в пазухах; окон­чательное испытание засыпанного трубопровода. Монтаж труб ведут с помощью кранов, пневмоколесных или гусеничных кранов. Трубы с бермы траншеи к месту укладки подают раструбом вперед по ходу монтажа. Перед укладкой первой трубы в начале трассы устанавли­вают бетонный упор, обеспечивающий устойчивое положение первым двум-трем трубам при их соединении.

Рекомендуемая схема расстановки механизмов, рабочих-трубоук­ладчиков и раскладки труб при монтаже трубопровода показана на рис.1,а. При укладке вначале по шаблону отмечают на гладком конце укладываемой трубы глубину заделки ее в раструб уложенной. После установки монтажного крана по середине укладываемой трубы на нее опускают полуавтоматический клещевой захват и производят ее стро­повку. При отсутствии такого захвата трубы стропуют при помощи стропов или траверсы с полотенцами. Затем трубу краном подают в траншею. На высоте 0,5 м от ее дна опускание трубы приостанавли­вают к на гладкий конец ее надевают резиновое кольцо, после чего заводят ее в раструб ранее уложенной трубы и плавно опускают на подготовленное основание. При этом особое внимание уделяют центри­рованию втулочного конца вводимой грубы с резиновым кольцом отно­сительно заходной фаски раструба ранее уложенной трубы.

Для выверки положения укладываемой трубы (рис.1,в) на ее лоток опирают ходовую визирку и затем следят, чтобы верх этой визирки находился на общей линии визирования с двумя неподвижными визирками обноски. После выверки трубы по вертикали с нее снимают захват, освобождают кран для монтажа следующей трубы и приступают к вывер­ке положения трубы в планете. С этой целью устанавливают по отвесу инвентарные вешки: одну на конец укладываемой трубы, а другую - на ранее уложенную. По установленной в колодце или на смонтированном участке трубопровода неподвижной вешке проверяют правильность ук­ладки трубы в плане. При необходимости ее смешают в нужную сторону. После этого с помощью натяжного приспособления вводят до упора гладкий конец укладываемой трубы в раструб ранее уложенной, следя при этом за равномерностью закатывания резинового кольца в раструб­ную щель. Состыковав трубы, снимают натяжное приспособление и под­бивают трубу грунтом на высоту 1/4 ее диаметра с послойным уплотнением его ручными трамбовками.

При монтаже водоводов из раструбных железобетонных труб наибо­лее трудоемким процессом является введение втулочного конца грубы с резиновым кольцом в раструб ранее уложенной. Для облегчения этой операции применяют различные приспособления, устройства и механизмы, определяющие соответствующие способы монтажа трубопроводов. В част­ности используют двух- и трехтросовые наружные натяжные приспособ­ления (рис.2,а,б), реечные или гидравлические домкраты (рис.2,в), внутренние натяжные приспособления, рычажные и шестеренчатые лебед­ки (рис,2, г, д), бульдозеры и экскаваторы (рис.2, е, ж).

Для монтажа труб диаметром 500, 700, 900 мм применяют также универсальное гидравлическое приспособление треста Оргтехводсгрой Главволговодстроя (рис.2,з), которое вначале закрепляют на трубе, а затем вместе с трубой опускают в траншею. После проверки точности центрирования трубы и правильности расположения резинового кольца, трубу под действием хода гидроцилиндра стыкуют с трубопроводом.

При выборе способа монтажа железобетонных труб учитывают нали­чие необходимого оборудования и механизмов, а также местные условия строительства. Монтаж трубопроводов при помощи бульдозера (рис.2,е) может быть осуществлен лишь в том случае, если бульдозер использу­ется и на работах по планировке основания траншеи, т.е. когда воз­можно совместить две рабочие операции. Трестом Центроспецстрой из­готовлен малогабаритный бульдозер на базе трактора Т-54 В с шириной отвала 1,25 м, который используют для монтажа трубопроводов диамет­ром 500 мм и более при одновременной планировке им основания тран­шей. Способ монтажа трубопровода с применением внутреннего натяжно­го устройства может быть рекомендован лишь для труб диаметром 800 мм и более. Монтаж трубопровода при помощи экскаватора (рис.2,ж) ведут при прокладке труб в водонасыщенных грунтах или в стесненных усло­виях строительства, когда отрывать траншеи заблаговременно не пред­ставляется возможным, а экскаватор, расположенный рядом, можно ис­пользовать для монтажа труб. При соединении труб нельзя продвигать гладкий конец в раструб полностью, т.е. до полного упора, а следует оставлять между торцом гладкого конца и упорной поверхностью раст­руба зазор для труб диаметром до 1000 мм - 15 мм, а для труб диа­метром более 1000 мм - 15 мм, Для обеспечения водонепроницаемости стыковых соединений нельзя допускать эллипсности труб, раструбов и муфт или плохого качества поверхности труб и применять некачествен­ные резиновые кольца. Кольца в щели раструбных и муфтовых соединений должны быть обжаты на 40-50 % толщины своего сечения. При нарушении герметичности (водонепроницаемости) стыков устанавливают дополни­тельные резиновые кольца или отдельные их отрезки непосредственно на дефектное место при помощи специального съемного хомута (рис.2, и). При повреждениях или значительных дефектах железобетонных труб их удаляют и заменяют вставками из стальных труб с использованием стальных переходных патрубков

Монтаж трубопроводов с муфтовыми стыковыми соединениями труб имеет ряд отличий. Так, после центровки и проверки правильности укладки груб по шнуру, отвесу и визирке на концах соединенных труб делают разметку рисками, определяющими начальное положение резино­вых колец – расстояния а (360,370) и б (70,80 мм). При монтаже труб муфту устанавливают в исходное положение так, чтобы ее торец с рабочей стороны совпадал с нанесенной на трубе риской. Резиновое кольцо размещают около рабочего конца муфты и затем с помощью ко­нопатки вводят ее в коническую щель муфты заподлицо с ее торцом. Одновременно на вторую трубу надевают также резиновое кольцо и раз­мещают его на расстоянии б от ее торца. Далее с помощью монтажных приспособлений муфту продвигают в сторону стыкуемой трубы и одно­временно закатывают первое резиновое кольцо. По достижении муфтой на второй трубе риски на расстоянии б от ее торца в щель муфты вводят второе резиновое кольцо. В ходе дальнейшего продвижения муф­ты закатывают и это кольцо, благодаря чему достигается необходимое конечное положение резиновых колец на стыке.

Монтаж безнапорных трубопроводов . Осуществляют из бетонных и железобетонных труб на раструбных, муфтовых или фальцевых стыковых соединениях. Стыки раструбных труб уплотняют пеньковой прядью или другими герметиками с заделкой асбестоцементом или резиновыми коль­цами, а фальцевых труб - асфальтовой мастикой, битумно-резиновыми прокладками и другими герметиками с заделкой цементно-песчаным раствором. Безнапорные раструбные и муфтовые трубы соединяют с зазором между гладким концом трубы и упорной поверхностью раструба, равным 10 и 15 мм для труб диаметром соответственно 700 и более 700 мм.

Монтаж трубопроводов из раструбных и муфтовых труб с уплотнением резиновыми кольцами ведут теми же методами, что и напорных водоводов. Заделку стыков пеньковой прядью производят путем конопатки раструба на половину его глубины двумя-тремя витками просмоленной или битуминизированной пеньковой пряди с зачеканной асбестоцементной смесью (30% асбеста,70% цемента).

Монтаж трубопроводов из фальцевых безнапорных труб сопряжен с необходимостью заделки фальцевых стыков. При этом стыки труб диаметром более 1000 мм заделывают по всему периметру пеньковой прядью и затирают цементным раствором состава 1:1 с устройством снаружи пояса из этого раствора. Стыки Мальцевых труб диаметром 2000-4000 мм, укладываемых на бетонные или железобетонные основания, заде­лывают торкретом по арматурной сетке. При этом трубы укладывают в траншею краном при помощи монтажной скобы. Монтаж труб ведут в такой последовательности: размечают положение грубы на основании; стропят трубу и опускают ее в траншею; укладывают трубу на основание и выверяют ее положение; конопатят стык смоляной прядью и заде­лывают цементным раствором; обертывают стык арматурной сеткой и омоноличивают его.

рис.1

а – общая схема организации работ

б – укладка и выверка трубы

1 – трубы

3 – траншеи

4 – приямки для заделки стыков

5 – клещевой захват

6 – ходовая визирка

7 – пришивные визирки

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.

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.

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

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

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

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

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

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

Несмотря на то, что наряду с железобетоном для производства труб сегодня используются и другие материалы, он по-прежнему востребован. При нарушении гидроизоляции таких трубопроводов на помощь приходят материалы системы Пенетрон.

Актуальность проблемы

С превращением небольших городов в мегаполисы в конце XIX века для обеспечения бесперебойной подачи воды появилась потребность в трубах большого диаметра. С развитием производства и усовершенствованием технологического процесса стали выпускать трубы, диаметр которых достигает 1200, 1800 мм и более.

Успешный и продолжительный опыт эксплуатации в инженерных коммуникациях убедительно доказал, что железобетон продолжает оставаться одним из наиболее предпочтительных материалов для производства широкого сегмента труб.

Так, в Западной Европе в канализации пластик используется в основном для труб диаметром до 250 мм при прокладке придомовых сетей. Для магистральных трубопроводов, с диаметром труб от 300 до 600 мм, используются керамика и железобетон, и чем диаметр трубы больше, тем выше доля железобетона. Причина очевидна - нагрузки, которые испытывают магистральные трубопроводы, пластик выдерживает хуже железобетона.

В России железобетонные трубы имеют три основные области применения: напорные водопроводные и водоводные системы и промышленно-бытовая, бытовая, ливневая безнапорная канализация, а также трубопроводные системы инженерных коммуникаций.

Если вода агрессивна к бетону, то, согласно ГОСТ 6482-88 «Трубы железобетонные безнапорные», проектом должны предусматриваться меры защиты. Но на практике этого зачастую не происходит. Если в неагрессивных средах срок службы бетона составляет 50 лет и выше, то в слабоагрессивных он снижается до 20 - 30. В среднеагрессивных средах срок службы еще ниже, в связи с чем следует использовать методы вторичной антикоррозийной защиты.

О резком снижении надежности трубопроводов стали свидетельствовать участившиеся аварии водоводных и канализационных систем. По официальным данным примерно 60% трубопроводов уже подвержены коррозии, а 10% находятся в предаварийном состоянии и требуют ремонта.
Помимо коррозионных процессов, происходящих при эксплуатации трубопроводов, причиной нарушения водонепроницаемости может стать некачественное выполнение герметизации стыкового соединения между трубами.

В качестве герметизирующих материалов по старинке принято использовать пеньку с последующей заделкой цементно-песчаным раствором. При этом, являясь сложной, а главное, ненадежной технологической операцией, такой способ зачеканки требует высокого качества производства работ. Хотя более простым и надежным является находящее все большее применение уплотнение стыковых соединений с помощью резиновых уплотнительных колец.

Во время отсыпки насыпи или при осадке грунта бетонные трубы испытывают значительные деформации, что зачастую приводит к нарушению герметичности стыкового соединения между трубами и последующим протечкам при эксплуатации. Только после нескольких лет эксплуатации, когда стабилизируются процессы осадки и продольные деформации труб, рекомендуется заполнять стыковые соединения цементным раствором.

Ниже приведен альтернативный вариант устройства гидроизоляции стыкового соединения между железобетонными трубами большого диаметра, применяемый как при выполнении ремонтных работ, так и при новом строительстве магистральных трубопроводов. В данном варианте используется бентонитовая саморасширяющаяся прокладка «Пенебар».

Технология выполнения работ

При ремонте железобетонных безнапорных раструбовых труб большого диаметра (диаметр свыше 2400 мм) часто приходится сталкиваться с нарушением герметичности раструбного соединения - резиновый уплотнитель смещается, и вследствие чего наблюдаются протечки в месте контакта смонтированных труб.

I этап: подготовка поверхности

1. С внешней стороны по всей длине стыка между железобетонными трубами выполнить штрабы П-образной конфигурации сечением 70х25 мм с использованием углошлифовальной машины, перфоратора или другого инструмента.

2. Очистить получившуюся штрабу и поверхность бетона с помощью щетки с металлическим ворсом от грязи (при ее наличии), пыли и бетонной крошки. Кромки стыка должны быть структурно прочными и чистыми.

II этап: герметизация стыков

1. Подготовленные штрабы увлажнить.
2. Удалить антиадгезионную бумагу с поверхности гидропрокладки «Пенебар».
3. Уложить гидропрокладку в полость штрабы.
4. Приготовить раствор гидроизоляционного материала проникающего действия «Пенетрон».

5. Прогрунтовать штрабу раствором материала «Пенетрон» в один слой кистью из синтетического волокна.
6. Приготовить раствор шовного материала «Пенекрит». Плотно заполнить им оставшуюся полость штрабы (расход материала 1,5 кг/мп при сечении штрабы 25х25 мм).

7. После затвердевания раствора материала «Пенекрит» тщательно увлажнить поверхность бетона.
8. Приготовить раствор гидроизоляционого материала проникающего действия «Пенетрон» и нанести его в два слоя кистью из синтетического волокна на бетонную поверхность.
9. Первый слой материала «Пенетрон» нанести на влажный бетон (расход материала 600 г/м2). Второй слой нанести на свежий, но уже схватившийся первый слой (расход материала 400 г/м2).

III этап: уход за поверхностью

1. Обработанные поверхности следует защищать от механических воздействий и отрицательных температур в течение 3 суток.
2. При этом необходимо следить за тем, чтобы обработанные материалами системы «Пенетрон» поверхности в течение 3 суток оставались влажными, не должно наблюдаться растрескивания и шелушения покрытия.
3. Для увлажнения обработанных поверхностей обычно используются следующие методы: водное распыление, укрытие бетонной поверхности полиэтиленовой пленкой.