Определение размеров траншеи для укладки трубопровода

В.И. Селезнев

Г.А. Коревицкий

СТРОИТЕЛЬСТВО НАРУЖНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

Методическое пособие

по выполнению курсового проекта по дисциплине

"Техника и технология строительно-монтажных работ"

для студентов специальности 1 - 70 04 03

"Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов"

Минск 2011

УДК 628.1/2.001.63:378.244

ББК 38.761.2 я 7

С 40

Рецензенты:

С.П. Гатилло, А.И. Смирнов

Селезнев В.И.

С 40 Строительство наружных трубопроводов водоснабжения и водоотведения: Метод. пособие по выполнению курсового проекта по дисц. "Техника и технология строительно-монтажных работ для студ. спец. 1-70 04 03 "Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов"/В.И. Селезнев, Г.А. Коревицкий. – Мн.: БНТУ, 2011. - с.

ISBN 985-479-225-0.

В пособии приводится перечень производственных процессов, выполняемых при строительстве наружных трубопроводов из различных труб, в разных геологических условиях, показывается, как подобрать механизмы и оборудование, определить потребность в механизмах и рабочей силе, а также сроки выполнения работ.

УДК 628.1/2.001.63:378.244

ББК 38.761.2 я 7

ISBN 985-479-225-0 © В.И. Селезнев, Г.А. Коревицкий, 2011

© БНТУ, 2011

Введение

Технология и организация строительно-монтажных работ по устройству водопроводных и канализационных сетей разрабатывается в курсовом проекте, а также раздела по производству работ дипломного проекта.

В пособии рассматриваются вопросы технологии и организации земляных, бетонных и монтажных работ, выбора средств механизации, разработки технологических схем производства работ и технологической последовательности их выполнения при строительстве наружного подземного трубопровода.

Бесперебойное снабжение водой населенных пунктов и промпредприятий различного назначения обеспечивается системами водоснабжения, которые включают водопроводные сети, устраиваемые обычно в траншеях, из труб различных материалов и диаметров. Такие сети работают в напорном режиме.

Отведение загрязненных (сточных) вод обеспечивается сетями водоотведения (канализации), которые работают преимущественно в безнапорном режиме (самотечные) и устраиваются из труб различных материалов и диаметров.

На сетях водоснабжения и водоотведения устраиваются сооружения (колодцы, камеры) для расположения сетевой арматуры, изменения режима или направления движения воды и др.

Прокладка трубопроводов, из труб различных материалов и диаметров, может быть:

подземной – трубопровод укладывается в грунт;

наземной – трубы укладываются непосредственно на грунт в его естественном состоянии или на предварительно усиленное основание;

надземной – трубы монтируются на опорах, эстакадах и др.;

подводной –трубы укладываются на грунт ниже дна водотока в траншею;

надводной – трубы укладываются над водой на опорах.

Так как преимущественно применяется подземная прокладка наружных трубопроводов в сухих (осушенных) грунтах, то данное пособие посвящается устройству таких трубопроводов. Сети, прокладываемые от первого колодца или выхода из зданий, считаются наружными. При разработке проекта ставится задача дать представление об особенностях и специфике строительства трубопроводов и сооружений на сети, выборе эффективных методов строительства и машин для их выполнения. Это позволит углубить знания студентов в области технологии и организации работ по строительству наружных трубопроводов и закрепит навыки пользования учебной, справочной и нормативной литературой.

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОСТАВ ПРОЕКТА

Заданием на проектирование предусматривается определить состав работ, схемы и сроки их выполнения, подобрать механизмы, разработать технологическую последовательность выполнения работ.

Для этого требуется определить размеры траншеи и кавальеров разрабатываемого грунта, места их расположения, объемы работ по видам, выбрать и обосновать методы производства работ и для них подобрать машины, определить их количество, сроки выполнения работ, потребность в рабочей силе, разработать схемы производства работ, составить сводную таблицу состава работ, комплекта машин и технологической последовательности выполнения работ.

Исходными данными для проектирования являются план трассы; грунтовые условия; материал, диаметр и число ниток труб.

СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ

Искусственное понижение уровня грунтовых вод (УГВ), при производстве земляных работ путем откачки их и отвода к пониженным местам носит название "строительное водопонижение". Сущность метода заключается в откачке (отводе) грунтовых вод и тем самым понижении УГВ на время откачки. Необходимо поддерживать такое положение уровня грунтовых вод, которое предохраняло бы выемку от затопления и разрушения, а так же обеспечивало бы нормальные условия для производства земляных и монтажных работ.

Для поддержания траншеи в осушенном состоянии обычно применяется линейная, расположенная вдоль траншеи водопонизительная система, которая может быть в виде открытых каналов (открытый водоотлив) или вертикального дренажа (грунтовое водопонижение).

При открытом водоотливе вода поступает в траншею через откосы и дно, стекает по уклону дна или в устроенных канавках и собирается в водосборные колодцы (зумпфы), откуда откачивается насосами. Чтобы текущая вода не мешала укладывать трубы на естественный грунт, то требуется устраивать уступы (бермы), ниже которых располагаются канавы. Это требует уширения траншеи, так как глубина канавок должна быть больше глубины приямков и дна колодцев. Но поперечные размеры канавок должны быть увязаны с шириной рабочего органа экскаватора, что создает определенные неудобства в работе, существенно увеличивает объем работ при малых размерах выемки.

Поэтому на практике для осушения траншей чаще применяется понижение грунтовых вод с помощью системы вертикальных скважин, расположенных вдоль траншеи. При этом уровень грунтовых вод понижается ниже самой глубокой точки выемки. Так как одна скважина осушает сравнительно небольшой объем грунта, то для осушения траншеи вдоль ее создается линия водопонизительных скважин [1, 2].

Среди имеющихся средств водопонизительного оборудования для осушения траншей широко используются легкие иглофильные установки (ЛИУ). Они применяются для осушения грунтов с коэффициентом фильтрации 1…50 м/сут при понижении уровня грунтовых вод на 4…5 м от оси насоса до гребня кривой депрессии. Для понижения УГВ на большую глубину устанавливается несколько ярусов иглофильтров.

Иглофильтры погружаются в грунт способом подмыва. Расстояние между иглофильтрами принимаются кратным 0,75 м, длина всасывающего коллектора одной установки – 105 м (рис.2.1).

Для осушения грунтов с меньшими коэффициентами фильтрации грунтов принимаются другие установки аналогичной конструкции и действия [1, 2].

Рис. 2.1. Схема установки иглофильтров:

1 – всасывающий коллектор; 2 – иглофильтры; 3 – насосы; 4 – депрессионная кривая

Для поддержания траншеи в осушенном состоянии на участке длиной L определяется количество иглофильтровых установок из условий:

- исходя из длины участка траншеи, м

N = , шт.,

где 105 – длина всасывающего коллектора установки, м;

- исходя из притока воды к иглофильтровой установке Q_y, м³/час

N = ,

где 205= 140 + 65 – производительность двух насосов иглофильтровой установки ЛИУ 6 Б-(140+65), м³/час.

Исходя из полученного числа установок принимается большее целое число и по принятому числу установок N_у , уточняется или оставляется длина всасывающего коллектора, l_кол , обеспечивающая откачку воды в 205 м³/час, т.е.

l_кол= .

Приток воды к иглофильтровой установке, смонтированной вдоль траншеи, определяется на 100 м траншеи – Q

Q =КbS,

где Q – приток воды к траншее с двух сторон, м³/час;

К – коэффициент фильтрации грунта, м/сут;

b – коэффициент, принимаемый от 1 до 3 (при малых сроках строительства величина b ближе к 3; при К > 30 м/сут значения b ближе к 1);

S – необходимое понижение УГВ, м.

Коэффициент фильтрации грунта определяется, как правило, в процессе инженерно-геологических изысканий, но для ориентированных расчетов можно использовать значения К, м/сут, гравий – 100…200; песок гравелистый – 50..100; крупно-зернистый – 15…50; среднезернистый – 5…15; мелкозернистый – 2…5; супесь – 0,1…1,0; суглинок – 0,001…0,1 и менее; торф – 0,01…4,5.

Приток воды к одной установке ЛИУ составляет

Q_l= , м³/час.

Количество иглофильтров к одной установке ЛИУ N принимается исходя из дебита одного иглофильтра q , который определяется из графика (рис 2.2) в зависимости от коэффициента фильтрации грунта К

N = , шт.

Исходя из полученного количества иглофильтров, определяется расстояние между иглофильтрами l_и, принимаемое кратным 0,75м

l_и= .

Рис. 2.2. Кривая пропускной способности иглофильтра

Высота выгрузки

Н_в ≥ + (0,5…0,1), м

или Н_в ≥ h_тр + (0,5…0,1), м,

где h_тр – высота кузова транспорта.

Ширина траншеи по дну при продольной проходке

³ + a₅,

где a₅ – запас между ковшом и бровкой траншеи.

Если параметры экскаватора не удовлетворяют одной из величин, то принимается другой экскаватор и проверка повторяется. При этом сравниваются марка экскаватора, рабочее оборудование, емкость ковша, радиусы выгрузки и копания, глубина копания и высота выгрузки.

Сменная производительность

= t_см , м³/см.

Суточная производительность

= n_см, м³/сут.

Количество смен n_см принимается равным n_см = 1 или 2.

Продолжительность выполнения работ

, сут,

где – объем разрабатываемого грунта экскаватором, м³.

МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ

Основной характеристикой труб, а также арматуры на сети, соединительных частей и других элементов – их внутренний диаметр. Номинальный внутренний диаметр или его округленное значение называют диаметром условного прохода или условным проходом и выражают в миллиметрах.

Монтаж трубопроводов состоит из следующих операций [1, 2, 3, 15]:

- установка грузоподъемного механизма;

- проверка качества труб, резиновых уплотнений, муфт и уплотнительных материалов;

- строповка трубы и опускание ее в траншею;

- подготовка раструбного конца ранее уложенной трубы и втулочного конца укладываемой трубы; нанесение цементно-песчаного раствора на внутреннюю поверхность торца раструба уложенной трубы; нанесение линии ограничения ввода конца укладываемой трубы в раструб для образования зазора; надевание резинового кольца на втулочный конец укладываемой трубы;

- введение втулочного конца трубы в раструб уложенной трубы и контроль положения резинового кольца; закатывание, заделка стыка.

Укладку и монтаж труб следует начинать, как правило, с участков пониженного профиля; мест, расположенных ближе к действующим напорным трубопроводам или другим источникам водоснабжения с тем, чтобы использовать воду на заканчиваемых монтажом первых участках трубопровода для испытания последующих участков.

Трубы вдоль траншеи следует располагать у ее бровки, чтобы они не мешали механизмам, работающим на прокладке трубопровода, а осмотр их концов, надевание резиновых колец, захват и опускание труб в траншею были бы наиболее удобными. Трубы и механизмы должны быть размещены так, чтобы с каждой стоянки механизма возможно было опустить в траншею наибольшее количество труб.

Трубы раструбного типа при монтаже предпочтительно укладывать в траншею раструбом вперед по ходу укладки трубопровода снизу вверх (против течения транспортируемой среды).

Укладка стальных трубопроводов на лежни у бровки траншеи ведется преимущественно звеньями, изготовленными в производственных мастерских или собранных на строительной площадке.

Длина звеньев определяется в зависимости от диаметра укладываемых труб, грузоподъемности применяемых подъемных механизмов, наличия подземных сооружений, пересекающих траншею, ширины траншеи по верху и др., и чаще составляет около 40 м при диаметре до 350 мм; 30…35 м – при диаметре до 500 мм; 20…25 м – диаметре более 500 мм.

Пред сборкой и сваркой производится выправка поврежденных концов стальных труб, при этом возможен подогрев газовыми горелками и поворачивание труб. Затем проверяются геометрические размеры разделки кромок, кромки и прилегающие к ним внутренняя и наружная поверхности труб на ширину не менее 10 м зачищаются до металлического блеска, производится центрирование, подгонка кромок, проворачивание стыков при сварке. Сварка звеньев или плетей начинается с помощью равномерно расположенных по окружности прихваток, количество которых не менее 3 при диаметре труб до 426 мм или через 300…400 мм по окружности при большем диаметре, длина прихваток – 10…40 мм.

Стальные трубы соединяются между собой на сварке, а в местах установки арматуры (задвижки, вентили, краны и др.) – на фланцах.

С целью исключения ненужных перемещений во время монтажа трубопровода арматуру, фасонные части и трубы следует раскладывать вдоль траншеи с учетом расположения их по линии трубопровода.

Расстояние от раскладываемых труб до оси укладываемой трубы назначается с учетом грузовой характеристика крана и радиуса обслуживания с одной стоянки.

Доставленные трубы взамен раскладки вдоль траншеи можно перегружать в тележку, прицепляемую к крану, или сразу подавать в траншею с транспортных средств, однако при этом получаются большие простои транспорта.

При укладке трубопровода до начала работ необходимое количество труб завозится на объект и распределяется вдоль трассы в зоне работы крана (трубоукладчика) под углом к траншее и раструбами в направлении укладки или монтаж ведется с транспортных средств. При перемещении краном труб (звеньев), имеющих антикоррозионные покрытия, применяются мягкие клещевые захваты, гибкие полотенца и др., исключающие повреждение покрытия. Труба освобождается от захватных приспособлений после установки на место, проверки правильности укладки, центрирования, прихватки стыков и закрепления трубы в траншее подбивкой грунта.

Укладка трубопровода осуществляется отдельными трубами (секциями) или плетью (Рис. 15.1). Отдельными трубами или секциями в траншею могут укладываться трубопроводы из различных материалов, а плетями только стальные и пластмассовые.

Укладка в траншею отдельных труб или секций производится одним или несколькими стреловыми кранами-трубоукладчиками, а сваренные плети – тремя или четырьмя кранами-трубоукладчиками. Для соединения отдельных труб или секций, уложенных на дно траншеи, в местах соединения устраиваются приямки, а плеть сваривается непрерывной ниткой на бровке траншеи, секции обычно свариваются в траншее в приподнятом положении или на лежках (деревянных подкладках).

При укладке звеньев в траншею производится строповка и затем опускание в траншею, иногда с перемещением распор, если устроено крепление стенок. Укладка труб может вестись на плоское или спрофилированное под выкружку основание или временные опоры. Затем звенья труб свариваются, изолируются места стыковки или заделываются стыки.

Рис. 15.1. Укладка трубопровода плетью

При отцентрированном стыковом соединении каждая уложенная труба должна плотно опираться на грунт основания.

После укладки труб в траншею на естественное основание производится подбивка грунтом. При укладке трубопровода плетью работы ведутся аналогично.

После укладки трубопровода и сварки стыков ведется присыпка в середине труб против смещения, но стыки остаются открытыми. Затем проводятся предварительные гидравлические испытания.

При монтаже раструбных труб очищенную в траншею трубу заводят гладким концом в раструб ранее уложенной. При этом следят, чтобы он не доходил до упора раструба на расстояние, принимаемое в зависимости от материала и диаметра труб. Для ограничения ввода в раструб на гладком конце трубы наносятся риски (Рис. 15.2).

Рис. 15.2. Монтаж раструбных труб с помощью реечного домкрата и бетонного упора:

1 – уложенная труба; 2—укладываемая труба; 3 – деревянный брус;

4 – реечный (гидравлический) домкрат; 5 – бетонный упор; 6 – резиновое кольцо

После заводки гладкого конца трубы в раструб ранее уложенной производится ее центрирование клинышками в раструбе, а раструб уложенной трубы центрируют по оси трубопровода в горизонтальном и вертикальном направлениях. Затем труба закрепляется на месте подбивкой грунта. Уплотнение раструбных соединений труб зависит от материала труб и типа соединения (резиновое кольцо или манжета, пеньковая или др. прядь и асбестоцементный замок и др.).

Прокладка трубопровода по пологой кривой без применения фасонных частей допускается только при стыковых соединениях на резиновых уплотнителях с поворотом в каждом стыке не более чем на 2° для труб диаметром до 600 мм и не более 1° – для труб большего диаметра.

Прямолинейность участков безнапорных трубопроводов между двумя смежными колодцами должна контролироваться просмотром на свет с помощью зеркала. При просмотре трубопровода круглого сечения видимый в зеркале круг должен иметь правильную форму. Допустимое отклонение от формы круга по горизонтали должно составлять не более ¼ диаметра, но не более 50 мм в каждую сторону, а отклонение по вертикали не допускается.

Смонтированный трубопровод может подвергаться теледиагностике для оценки состояния внутренней поверхности и стыковых соединений.

После проведения предварительного испытания трубопровода производится антикоррозионная изоляция мест стыковки стального трубопровода, оставленных неизолированными по 0,5 м с каждой стороны. Для этого поверхность очищается от грязи, окалины и ржавчины до металлического блеска, протирается насухо, после чего немедленно наносится грунтовка, после высыхания которой наносится битумная мастика или для усиления навивается бризол (стеклоткань), а затем крафтбумага с нахлестом для защиты покрытия. Изоляция выполняется такой же конструкции, как и выполнена на трубах в заводских условиях. Она может быть нормальной, усиленной и весьма усиленной.

Трубопровод после укладки в траншею засыпаются мягким грунтом и подбивают приямки и пазухи (одновременно с обеих сторон), а затем засыпают на 0,5 м выше верха трубы с разравниванием грунта слоями и с уплотнением вручную или трамбовками.

Состав работ, звена и нормы времени на укладку трубопровода приводятся в ЕНиР [17].

Продолжительность работ по укладке трубопровода определяется:

Т_ут = (Н.вр)L, час,

где Н.вр – норма времени на укладку 1 п.м. трубопровода, час;

L – длина укладываемого трубопровода.

УСТРОЙСТВО КОЛОДЦЕВ НА СЕТИ

Колодцы на сети могут выполняться в сборном варианте при одной нитке трубопровода и сборно-монолитной конструкции – при двух нитках. Днища колодцев выполняются круглой или прямоугольной формы в плане из сборных элементов или монолитного бетона, при этом ширина колодца принимается в зависимости от диаметра и количества присоединяемых труб, а длина – не менее 1000 мм в свету.

При устройстве колодца в сборно-монолитном варианте днище и стенки колодца выполняются из монолитного бетона, а плита перекрытия и, при необходимости, горловина – из сборных элементов. При устройстве стен и днища выполняются арматурные и опалубочные работы, укладка бетонной смеси и после набора бетоном прочности – распалубка.

Для бетонирования элементов колодца наиболее приемлемой является разборно-переставная деревянная опалубка из готовых щитов, которая устанавливается по наружному и внутреннему периметру стен. Щиты внутренней опалубки стен со стойками и распорками устанавливаются на полную высоту стен, и щиты наружной опалубки – по ярусам высотой 1…1,5 м. Щиты состоят из обшивки и вертикально закрепленных стоек, соединяемых между собой накладками, внутри колодца в стойки упираются распорки, количество которых зависит от высоты стены, но должно быть не менее двух. Для соблюдения толщины стенки между внутренними гладкими стенками (обшивкой) в местах расположения стоек устанавливаются распорки, длина которых равна толщине бетонируемой стенки, которые убираются по мере достижения уровнем бетонной смеси и стяжки. При распалубке стяжки обрезаются или вынимаются, и образовавшиеся отверстия заделываются цементным раствором.

Бетонирование ведется по ярусам. Каждый последующий ярус опалубки ставится после бетонирования предыдущего яруса.

Бетонная смесь подается краном к месту укладки в бадьях емкостью 0,3…0,6 м³ опускается по лоткам и уплотняется вибраторами или штыкованием.

Арматура устанавливается из отдельных стержней или сеток до устройства опалубки. Расход арматуры может приниматься – 100 кг на 1 м³ бетона.

Для всех типов колодцев предусматривается заделка швов между стенами и перекрытиями, плитами (кольцами) между собой и днищем.

В отдельных случаях предусматривается внутренняя или наружная гидроизоляция стен колодца.

При устройстве колодцев или камер работы проводятся в такой последовательности:

днища колодцев и камер устраиваются до опускания труб;

стенки колодцев возводятся после укладки труб, заделки стыковых соединений, монтажа фасонных частей и запорной арматуры;

лотки в канализационных колодцах устраиваются после укладки труб и возведения стенок колодцев до шелыги трубы;

фасонные части и задвижки, расположенные в колодце, устанавливаются одновременно с укладкой труб;

гидранты, вантузы и предохранительные клапаны устанавливаются после испытания трубопровода.

Труба при укладке в стенку вне колодца должна опираться на уплотненный грунт основания.

Объем бетона для устройства колодца:

а) круглых в плане колодцев

- объем стенового элемента

,

где и - соответственно наружный и внутренний диаметры элемента колодца;

- высота элемента колодца.

- объем плиты днища круглой и прямоугольной формы определяется произведением площади плиты на ее высоту;

- объем плиты перекрытия круглой и прямоугольной формы определяется произведением площади плиты на ее высоту за вычетом объема лаза, принимаемого обычно круглого сечения в плане;

- общий расход бетона получается умножением объема одного элемента на количество элементов.

б) прямоугольных в плане колодцев

- объем бетона для устройства стен и днища определяется произведением площади элемента на его толщину (высоту).

При устройстве стен вычитается объем для устройства отверстий для входа и выхода труб.

- объем бетона для плиты перекрытия и горловины определяется аналогично, как и для круглых колодцев.

Для определения массы элемента принимается плотность бетона равной 2500 кг/м³.

Нормы времени (Н.вр) и состав звена на выполнение операций по устройству колодцев принимается согласно ЕНиР [17, 18, 19].

Время выполнения операций

Т = (Н.вр) · N_э, час,

где N_э – объем выполняемых работ (укладка одной плиты, заделка 1 п.м. шва и др.)

ТРУБЫ И АРМАТУРА НА СЕТИ

Трубопроводы, прокладываемые в различных геологических, топографических и гидрогеологических условиях, на различных глубинах и работающие в напорном и безнапорном режимах, должны быть надежными в эксплуатации, экономичными и индустриальными в строительстве. Это достигается, в первую очередь, выбором материалов при проектировании, а затем контролем поступающих на объект труб и других элементов и сохранением их свойств. Трубопроводы состоят из отдельных элементов – труб, фасонных частей, компенсаторов и арматуры. Перед монтажом трубопровода следует убедиться, что поставленные трубы, соединительные детали, уплотнительные материалы и др. соответствуют требованиям проекта и стандартов, при этом проверяются размеры, состояние поверхности труб, раструбных и втулочных концов и др., а перед развозкой их на трассу и укладкой могут подвергаться предварительному испытанию и дефектные партии бракуются.

Для прокладки наружных сетей водоснабжения и водоотведения применяются металлические (стальные и чугунные) и неметаллические (железобетонные и бетонные, пластмассовые, керамические, асбестоцементные) трубы, соединяемые сваркой, раструбами, муфтами и др.

При устройстве наружных сетей водоснабжения применяется следующая арматура и оборудование: задвижки, обратные клапаны, вантузы, пожарные гидранты, водоразборные колодки и выпуски. По способу присоединения к водопроводной сети арматура и оборудование могут быть раструбными и фланцевыми.

Для правильного выбора арматуры при монтаже существует несколько систем обозначений, но наиболее распространенная из них система ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения), содержащаяся цифровой и буквенный коды основных данных арматуры. Индекс изделия по этой системе включает пять элементов, расположенных последовательно: тип арматуры (двухзначное цифровое обозначение), материал корпуса (буквенное обозначение), привод и конструкция по каталогу ЦКБА (цифровое обозначение из трех цифр при электрическом приводе и двух – при ручном), материал уплотнительных колец). При применении внутренних покрытий буквенное обозначение объединяется с обозначением материала уплотнительных колец.

Чтобы при монтаже определить материал, из которого изготовлен корпус деталей и уплотняющих колец, то стальную и чугунную арматуру окрашивают в разные цвета, а из цветных металлов не окрашивают.

Состав работ и звена и нормы времени на укладку трубопровода приводятся в ЕНиР [17, 19].

Продолжительность работ по укладке трубопровода определяется:

, час,

где Н.вр – норма времени на укладку 1 п.м. трубопровода, час;

L – длина укладываемого трубопровода, м.

СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Для укладки водопроводных или напорных канализационных сетей могут применяться:

- трубы стальные электросварные прямошовные (ГОСТ 10704-91, 10705-80 и 10706-76), подразделяемые в зависимости от качества на группы А, Б, В, Г и Д. Трубы могут иметь один или два продольных и один поперечный шов, быть немерной, мерной или кратной длины 2…12 м и 1 м, масса трубы зависит от диаметра и толщины стенки, наружный диаметр труб от 70 до 1620 мм;

- трубы стальные горячее-, тепло- и холоднодеформированные (ГОСТ 8732-78, 8734-75) бесшовные, наружный диаметр от 25 до 820 мм, масса 1 м и толщина стенки (от 4 до 12,5 м) в зависимости от диаметра, по качеству делятся на группы А, Б, В, Г и Д;

- трубы стальные электросварные со спиральным швом (ГОСТ 8696-74), наружный диаметр от 150 до 1620 мм, длина от 6 до 12 м, масса 1 м и толщина стенки (от 4 до 25 мм) зависят от диаметра;

- трубы стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75), наружный диаметр от 10 до 165 мм, бывают неоцинкованные (черные) и оцинкованные, по толщине стенки – усиленные, обыкновенные и легкие, с резьбой и без резьбы, масса и толщина стенки зависят от диаметра и степени усиления, длина от 4 до 12 м [3].

Перед сборкой и сваркой трубы очищаются от грунта и грязи, проверяется форма кромок и при необходимости выправляется центраторами и др.

Работы по монтажу (сборке) и сварке труб выполняются как на трубосварочных базах при укрупнении отдельных труб в секции, так и непосредственно на трассе при соединении труб или секций в плети и монтаже трубопровода. Сборку стыков труб на трассе производят с помощью центраторов (внутренних или наружных). Сварку на трассе неповоротных стыков производят главным образом вручную снизу вверх после подогрева стыка.

Водовод не должен висеть над дном траншеи.

Повороты водовода в горизонтальной и вертикальной плоскостях выполняют как за счет упругого изгиба нитки трубопровода при укладке, так и путем приварки предварительно изготовленных криволинейных отрезков труб.

Трубопроводы из стальных труб предназначены для длительной эксплуатации, но они разрушаются от воздействия грунтовой коррозии и блуждающих токов. Поэтому для удлинения срока их службы применяется противокоррозионная защита. С экономической точки зрения целесообразно максимально заменять стальные трубы на неметаллические, не подвергающиеся быстрой коррозии.

Для защиты трубопроводов от почвенной коррозии применяются покрытия на основе нефтяных битумов, полимерные липкие ленты и др., наносимые по слою грунтовки.

Для ускорения темпов производства работ по строительству стальных трубопроводов на трассе производится укрупнительная сборка, сварка труб в секции (звенья) и изоляция их на заготовительных базах, снабженных оборудованием для очистки полу- или автоматической сварки поворотных стыков и нанесения противокоррозионных покрытий. На трубы наносится противокоррозионное покрытие и только по концам оставляется неизолированным 0,5 м для выполнения сварочных работ с последующей изоляцией этих участков на трассе перед укладкой в траншею.

Стальные трубопроводы защищают от коррозии антикоррозионными покрытиями в сочетании с электрозащитой. В зависимости от объема работ по укладке трубопровода, производственных возможностей и др. применяется нанесение изоляции на отдельные трубы на стационарной базе с последующей заделкой мест сварных соединений на трассе (раздельный метод) или изоляция в полевых условиях с очисткой труб, изоляцией и укладкой (совмещенный метод) – плети свариваются на берме траншеи или наращиваются на берме в приподнятом положении или на лежнях.

Первый метод применяется при устройстве водоводов сравнительно небольшой протяженности, в населенных пунктах и др. В этом случае монтаж водоводов ведется из отдельных труб и предусматривается сборка секций, их сварка, изоляция мест сварных соединений (0,5 м с каждой стороны стыка) либо на бровке траншее, либо в самой траншее. Секции могут свариваться на бровке траншеи в плеть. Отдельные трубы и плети могут укладываться трубоукладчиками или стреловыми кранами.

При укладке плетью могут использоваться три и более трубоукладчиков. Они устанавливаются друг от друга на расстоянии в зависимости от диаметра труб (при диаметре до 600 мм расстояние 15…35 м, при диаметре от 600 мм и более – 30…45 м). Высота подъема плети или секции над землей – не более 1 м при работе тремя и более трубоукладчиками и 0,8 м – при работе двумя трубоукладчиками.

ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ

Полимерные (пластмассовые) трубы, используемые для устройства сетей водоснабжения и канализации, изготавливаются из полиэтилена высокой (ПВП) или низкой (ПНП) плотности (ГОСТ 18599-2001) и поливинилхлорида (ПВХ) (СН 78-80), наружный диаметр труб от 40 до 1200 мм, толщина стенки от 2 до 46 мм зависит от диаметра труб. Изготавливаются трубы в виде прямых отрезков длиной 5…24 м при диаметре 180 мм и более; в бухтах и на катушках длиной до 500 м и более (диаметр до 180 мм).

Пластмассовые трубы обладают гибкостью, поэтому их соединяют на бровке в плеть или секции. Трубы (звенья) опускаются в траншею вручную или с помощью крана.

Пластмассовые трубы соединяются сваркой встык или в раструб контактным нагревом на специальных установках. При сварке встык кромки труб нагреваются по всему периметру дисковой или кольцевой установкой до вязкого состояния, прижимаются друг к другу и осаживаются. При сварке в раструб специальная переходная греющая муфта расплавляет внутреннюю поверхность раструба и наружную поверхность гладкого конца труб. После снятия муфты гладкий конец трубы вставляется в раструб и валиком из расплавленного материала трубы соединяются.

Турбы из ПВХ соединяются в раструб на клею, но клей воздействует на долговечность ПВХ, не допускаются деформации в стыке, при работе с клеем выделяются вредные вещества и др., поэтому в последнее время используются раструбные соединения, уплотняемые резиновыми манжетами различного профиля, а также кольцами круглого сечения. Такие трубы выпускаются с раструбами, имеющими внутри кольцевой паз.

Безнапорные трубы могут соединяться на муфтах с использованием резиновых колец.

Для присоединения пластмассовых труб к металлическим или арматуре применяются фланцевые соединения, при проходе через стенки колодцев используются муфты с резиновым кольцом.

При монтаже трубопровода из отдельных труб в траншее соединение ведется склеиванием или на резиновых уплотнителях.

Трубы большого диаметра могут свариваться в траншее, а затем сваренный трубопровод протягивается лебедкой или другими механизмами [15].

ЧУГУННЫЕ ТРУБЫ

Чугунные напорные трубы с раструбными и фланцевыми соединениями в зависимости от толщины стенок подразделяются на классы А, Б и ЛА и выпускаются с условным проходом 65…300 мм длиной 2…6 м (ГОСТ 5525-88,9583-75). Соединения труб раструбные на резиновых уплотнителях и асбестоцементом замке и фланцевые, в основном, для присоединения к чугунным фланцевым соединительным частям (тройникам, крестам, поворотным коленам, отводам, переходам, патрубкам) или арматуре.

Монтаж трубопровода ведется из отдельных раструбных труб в траншее с приямками, когда опущенная труба заводится гладким концом в раструб с ранее уложенной в кольцевой паз раструба резиновой манжетой или укладывается на жгут пряди, который вводится затем внутрь раструба при заделке раструба асбестоцементным замком или герметиком (Рис. 22.1).

Стыковые соединения раструбных труб уплотняются резиновыми манжетами, резиновыми кольцами или стыки заделываются пеньковой смоляной или битумизированной прядью с после