Глава 15. Прокладка инженерных коммуникаций
15.1. Общие положения
Прокладку инженерных коммуникаций выполняют для подачи к зданиям и сооружениям холодной и горячей воды, газа, для отвода канализационных, производственных и ливневых вод, для устройства в ряде случаев трубопроводов с силовыми, осветительными, телефонными и другими кабелями. Прокладка трубопроводов включает в себя разработку грунта в траншеях и монтаж труб с заделкой стыков. Для трубопроводов применяют керамические, железобетонные, асбестоцементные, пластмассовые, чугунные и стальные трубы. Различают трубопроводы:
самотечные или безнапорные (дренаж и канализация, в т.ч. ливневая);
напорные (водопроводы, теплосети, газопроводы, напорная канализация, трубопроводы производственного назначения).
Прокладку трубопроводов ведут открытым, скрытым и закрытым способами.
Открытым способом трубы укладывают по существующим или специально возводимым конструкциям (стенам, опорам, эстакадам) или в проходных и полупроходных каналах (коллекторах). Доступ для осмотра таких труб возможен как в процессе прокладки, так и при их эксплуатации.
Скрытая прокладка труб осуществляется в траншеях и непроходных каналах; доступ к трубам возможен только в период строительства, а при эксплуатации – после разрытия грунта или вскрытия конструкций каналов.
Закрытым способом трубы укладываются без разработки грунта – прокалыванием, продавливанием, горизонтальным бурением, щитовой или штольневой проходкой.
15.2. Прокладка трубопроводов скрытым способом
Особенности прокладки трубопроводов состоят в том, что их монтируют из отдельных элементов (труб) сравнительно небольшой длины с большим количеством стыков (от 60 до 500 на 1 км трубопровода), что увеличивает трудоемкость и стоимость работ. Для снижения этих показателей применяют укрупнение труб в звенья или секции из 2-х или 3-х и большего числа труб.
Соединения труб бывают (рис. 15.1):
сварные;
клеевые;
раструбные;
фланцевые;
муфтовые.
Рис. 15.1. Схемы соединения труб :
а) – сварное; б) – клеевое; в) – раструбное; г) – фланцевое; д) – муфтовое;
1 – труба; 2 – прихватка; 3 – раструб; 4 – обезжиривание;
5 – подача клея под напором; 6 – пеньковая, смоляная или битуминизированная прядь;
7 – замок из асфальтовой мастики; 8 – фланец;
9 – уплотняющая прокладка из резины или паронита;
10 – стяжные болты; 11 – муфта; 12 – резиновые кольца
Сваркой соединяют стальные и пластмассовые трубы; склеиванием – пластмассовые и стеклянные; раструбные соединения применяют для керамических, железобетонных и пластмассовых труб; на фланцах соединяют металлические трубы; муфтовые соединения применяются преимущественно для асбестоцементных труб.
Трубопроводы укладывают на естественное или искусственное основание. При естественном основании трубы укладывают непосредственно на грунт ненарушенной структуры, который в случае необходимости уплотняют. Искусственные основания устраивают бетонные или железобетонные, монолитные или сборные, лекальные или свайные (рис. 15.2).
Рис. 15.2. Типы искусственных оснований под трубопроводы:
а) – в песчаных грунтах; б) – в глинистых грунтах; в) – в скальных грунтах;
г) – в слабых грунтах; д) – в водонасыщенных грунтах; е) – в плывунах;
ж) – в водонасыщенных слабых грунтах; з) – под железобетонные трубы d=2,5-3 м;
1 – труба; 2 – дно траншеи; 3 – ложе; 4 – песчаная подушка; 5 – подсыпка из песка;
6 – гидроизоляционный материал; 7 – бетонная плита; 8 – монолитный бетон;
9 – щебеночное основание; 10 – дренаж; 11 – железобетонная плита; 12 – сваи;
13 – ростверк; 14 – лекальная железобетонная плита
Для укладки труб используют краны-трубоукладчики (для укладки секциями или плетями), которые являются неповоротными (рис. 15.3). Для укладки трубопроводов с транспортного средства или со склада требуется поворот крановой стрелы к траншее. В этом случае применяют стреловые краны автомобильные, пневмоколесные или гусеничные. Краны-трубоукладчики выпускаются грузоподъемностью от 6,3 до 68 т; вылет крюка
крана составляет до 6,5 м. При укладке трубопроводов плетями (секциями из нескольких заранее соединенных труб) применяют звено (группу) кранов-трубоукладчиков из 2-8 машин. Длина плети (Lп.) зависит от диаметра (Dтр.) трубопровода (табл. 15.1).
Таблица 15.1
D тр., мм |
592 |
720 |
820 |
1020 |
1220 |
1420 |
Lп., м |
130 |
175 |
185 |
225 |
255 |
265 |
Рис. 15.3. Схема крана-трубоукладчика:
1 – контргруз; 2 – гидроцилиндр для откидывания контргруза; 3 – лебедка; 4 – базовый
трактор; 5 – стрела (А-образная); 6 – крюковая подвеска; 7 – гидроцилиндр стрелы;
8 – полиспаст; 9 – укладываемая труба
При укладке труб применяются различные грузозахватные приспособления (рис. 15.4 и 15.5).
Рис. 15.4. Строповочные устройства для монтажа труб:
а) – универсальный строп; б) – полуавтоматический строп «удавка»;
в) – двух и четырехветвевые стропы;
1 – труба; 2 – трос несущий; 3 – фиксатор-замок;
4 – тросик для выдергивания пальца фиксатора; 5 – серьга; 6 – коуш; 7 – захват; 8 – скоба
Рис. 15.5. Траверсы, захваты и другие устройства для подъема труб:
а) – шарнирный торцевой захват для асбестоцементных труб;
б) – монтажная скоба для железобетонных труб; в) – мягкий строп «полотенце»;
г) – траверса для длинномерных труб; д) – полуавтоматический клещевой захват;
1 – труба; 2 – трос несущий; 3 – захват (крюк); 4 – коуш; 5 – монтажная скоба-траверса;
6 – монтажные петли; 7 – брезентовая полоса, армированная сеткой, («полотенце»);
8 – монтажные скобы; 9 – траверса; 10 – стропы; 11 – клещевые захваты;
12 – кольцо; 13 – подвески; 14 – рычаги; 15 – выдвижные губки
Последовательность укладки трубопроводов
Трубопроводы укладывают от колодца до колодца, снизу вверх по уклону, начиная с самой нижней точки. Укладка трубопроводов проводится в последовательности, изложенной ниже.
1. Для разбивки трассы трубопровода и соблюдения заданных уклонов с помощью геодезических инструментов устраивают обноску. Обноску устраивают следующим образом:
забивают по два столба по обеим сторонам смежных колодцев;
к столбам прибивают горизонтальную поперечную доску так, чтобы она находилась над центром колодца;
над центром колодца в доску вбивают гвоздь;
сбоку к доске прибивают строго горизонтально брусок, называемый полочкой;
к забитым гвоздям крепят и натягивают проволоку (причалку), служащую в качестве направляющей при укладке труб (рис. 15.6).
Рис. 15.6. Схема устройства обноски:
1 – траншея; 2 – проектное положение колодца; 3 – доска;
4 – гвоздь; 5 – проволока (причалка)
2. Отрывка траншеи. Производится с помощью землеройных машин.
3. Зачистка дна траншеи. Производится бульдозером или вручную.
4. Устройство основания. Производится в соответствии с проектом
(п. 15.2, рис. 15.2).
5. Укладка трубопровода. Опускают отвес с проволоки, с помощью которого отмечают ось прокладываемого трубопровода. С помощью нивелира определяют отметки полочек над колодцами для контролирования уклона трубопровода. Однако более точно проложить трубопровод по заданному направлению и уклону можно при помощи луча лазерного нивелира. Монтаж трубопроводов ведут как отдельными трубами, так и укрупненными звеньями. Соединение труб производится описанными ранее способами (п.15.2, рис. 15.1).
6. Изоляция трубопроводов. Для защиты от почвенной коррозии используют покрытия из нефтяных битумов и из полимерных липких лент.
7. Обратная засыпка траншей. Производится бульдозером с уплотнением грунта электро- или пневмотрамбовками.