Особенности монтажа железобетонных водоводов больших диаметров

Технология монтажа таких трубопроводов в значительной степени зависит от принятого типа стыковых соединений, которые бывают раструб­ные, муфтовые и фальцевые. В настоящее время такие водоводы проклады­вают преимущественно из раструбных напорных труб на резиновых уплот­нителях.

Гибкое раструбное соединение состоит из следующих элементов: заходной конической части нормализованной (калиброванной) внутренней части раструба и гладкого (втулочного) конца трубы, а также упора, препят­ствующего выдавливанию резинового уплотнителя из раструбной щели при воздействии внутреннего гидравлического давления. Резиновое уплотнительное кольцо надевают на трубы с натяжением 8 – 14 %, так как внутрен­ний диаметр кольца составляет 86 – 92 % наружного диаметра калибровоч­ного втулочного конца трубы. Такая конструкция стыкового соединения рассчитана на восприятие угловых деформаций труб до 1,5°, поэтому при монтаже между стыкуемыми трубами требуется оставлять зазор до 20 мм в зависимости от условного диаметра труб.

Рекомендуются следующие размеры резиновых колец для труб боль­ших диаметров:

Условный проход трубы, мм 1400 1600 2000

Внутренний диаметр резинового

кольца, мм 1440 1650 2055

Диаметр сечения резинового кольца, мм 25 30 28

Применяется следующая последовательность монтажа железобе­тонных трубопроводов: раскладка труб вдоль траншеи; проверка соответст­вия труб и резиновых колец требованиям укладки и действующих стандартов; очистка трубы от грязи, наплывов бетона и т.п.; одевание резинового кольца на внутренний конец трубы; подача первой трубы в траншею; устройство концевого упора; подача очередной трубы, выверка положения трубы, стыковка труб; кон­троль качества стыкового соединения и зазора состыкованных труб; задел­ка стыка (после монтажа нескольких труб).

Раскладку труб в полевых условиях осуществляют либо по параллельной схеме (трубы раскладывают в таком порядке, в каком они должны быть уложены), либо по поперечной схеме, т.е. перпендикулярно оси траншеи (рис. 6.16, а). При расположения крана у бровки траншеи трубы раскладывают за краном, если ширина монтажной площадки ограничена - вдоль бровки траншеи. Однако в этом случае кран может подойти к трубам только с одной стороны, что значительно ограни­чивает возможность его маневра.

При разгрузке железобетонных труб запрещается: сбрасывать их с транспорта, ударять между собой, цеплять тросом и крюками, перемещать по земле волоком. Раскладка должна вестись на спланированной поверхно­сти. Для удобства захвата и сохранности раструбной части трубы укладыва­ют на деревянные подкладки. Высоту подкладок выбирают с учетом исклю­чения опирания раструба на землю. Подкладки устанавливают на расстоя­нии 1 м от торцов трубы.

При доставке железобетонных труб транспортными средствами поодиночно кран производит их разгрузку и раскладку параллельно оси траншеи на расстоянии 1,5 м от бровки траншеи до самой трубы (см. рис. 6.16, а). При доставке одновременно двух труб одним трубовозом кран производит поворот только на 90° и раскладывает трубы перпендикулярно к оси траншеи. При раскладке труб по первой схеме (параллельно оси тран­шеи) трубовоз должен сразу же отъехать во избежание столкновения с хво­стовой частью кабины крана. При раскладке труб по второй схеме (перпен­дикулярно оси траншеи) кран, поворачиваясь на 90°, не задевает трубовоз. Следует избегать ограничения маневра крана, подающего трубы в траншею, обеспечивать более свободный его проход. При работе крана рас­стояние между его поворотной частью и другими предметами должно быть не менее 1 м.

Установка и перемещение крана на свеженасыпанном не утрамбован­ном грунте, а также на уклонах, более указанных в их паспорте, не разреша­ются. На увлажненном основании кран должен работать с инвентарных переносных щитов. Поэтому при разгрузке, раскладке и подаче труб диамет­ром 2000 мм по возможности следует применять краны-трубоукладчики, выполняя подрезку и планировку бермы траншеи, когда вылета стрелы тру­боукладчика недостаточно.

Рис. 6.16 – Схемы разгрузки, раскладки и подачи железобетонных труб диаметром 2000 мм в траншею (а), домкрата-стыкователя (б) и центратора МВ-17 (в)

1 – труба, 2 - траншея, 3 – ложе под трубу, 4 – приямок, 5 – вспомогательный кран, 6 – трубовоз, 7 – монтажный кран, 8 – винт, 9 – корпус, 10 – тяги, 11 – поворотное колесо, 12 – гидронасос, 13 - неповоротное колесо, 14 – рама домкрата, 15 – распорно-тяговое устройство, 16 – опорная лапа, 17 – балка, 18 – ролик, 19 – стойка, 20 – механизм фиксации, 21 – рама, 22 – подвижная траверса

Монтаж труб. До начала монтажных работ необходимо устроить упор, в который заякоривают первую трубу. В конце прокладываемого уча­стка трубопровода устраивают второй упор, который, как и первый, исполь­зуют при гидравлическом испытании. Если трубопровод имеет криволиней­ные участки, то для восприятия боковых усилий следует устанавливать бо­ковые упоры.

Перед опусканием в траншею внутреннюю поверхность железобетонных труб следу­ет очистить от загрязнений и посторонних предметов. В зимнее время во из­бежание образования наледи буртовой конец труб и внутренняя поверх­ность раструба должны быть защищены от попадания атмосферных осад­ков.

Для железобе­тонных труб, имеющих на втулочной части канавку, стыковку выполняют следующим образом: в канавку втулочной части трубы устанавливают рези­новое кольцо, причем без перекручивания; для облегчения стыковки внут­реннюю поверхность раструба ранее уложенной трубы и наружную поверх­ность резинового кольца, одетого на втулочную часть монтируемой трубы, смазывают мыльным раствором или графитно-глицериновой смазкой.

Подготовка к стыковке железобетонных труб с гладкой втулочной ча­стью заключается в следующем: на втулочный конец трубы надевают рези­новое кольцо (наружная поверхность втулочного конца трубы должна быть чистой и сухой, для чего ее протирают сухой тряпкой и высушивают сухим цементом или мелом в порошке); начальное положение резинового кольца следует считать правильным, если оно расположено без перекручивания по всей своей окружности; для облегчения стыковки наружную поверхность резинового кольца припудривают сухим цементом или мелом в порошке для предохранения его при закатывании в раструбную щель.

Стыковку железобетонных труб осуществляют стягиванием или надвижкой. Стыковку железобетонных труб диаметром до 1200 мм производят с помощью реечного домкрата и бетонного упора; натяжного приспособления с винтовой распоркой; рычажной лебедки; бульдозера или трактора; ковша экскаватора (см. рис. 6.12).

С увеличением диаметра труб существенно возрастает усилие, необ­ходимое для их стыковки. Например, для стыковки напорных железобетон­ных труб диаметром 2000 мм необходимо усилие 150 кН. В связи с этим большинство ранее рассмотренных натяжных приспособлений использо­вать не представляется возможным.

При использовании бульдозера для стыковки необходимо рыть широ­кую траншею независимо от диаметра укладываемых труб. При использо­вании толкачей возможны нарушения поверхностей труб ввиду отсутствия приспособлений (связующего звена) между стыкуемой трубой и машиной.

Одним из более простых предложенных устройств является приспо­собление для стыковки труб к бульдозеру (рис. 6.17, а), которое состоит из двух однотипных тележек - якорной и стыкующей. Тележки в трех местах (через 120° в вертикальной плоскости) оборудованы выдвижными опорны­ми плитами, фиксирующимися пальцами. Перекатывание тележек внутри трубы производится вручную. В монтажном положении концы троса за­крепляют на стыкующей тележке и через блок якорной тележки прикрепляют к бульдозеру.

Недостатком этого устройства является использование стыковой ще­ли в качестве упорной поверхности. Поэтому более целесообразно якорную тележку сделать по принципу действия грузозахватных устройств. Такое ус­тройство состоит из корпуса, в котором смонтированы радиально располо­женные двуплечие рычаги (три или четыре). На рычагах смонтированы под­пружиненные и неподвижные ролики. Концы рычагов, находящихся в цен­тре якоря, посредством кольца и гибкой связи соединены тросом, который крепят к тяговому механизму (рис. 6.17, б).

При натяжении троса якорь фиксируется (заклинивается) в трубе на роликах при повороте двухплечих рычагов. Ролики при этом в некоторой степени играют роль центратора, т.е. обеспечивают соосность стыкуемых труб. Также предложено устройство для монтажа трубопроводов диаметром 2000 мм, отличающееся расстыковочным узлом (рис. 6.17, в).

Технология монтажа труб с применением домкрата-стыкователя бо­лее эффективна в увлажненных грунтах, где приходится устраивать искусственное основание из песка или другого фильтрующего материала. При применении домкрата-стыкователя необходимо избегать попадания во­ды на дно стыкуемых труб. Монтаж криволинейных участков железобетонных труб диаметром 2000 мм производят краном с помощью рычага-стойки, троса и ле­бедки (рис. 6.17, г). Рычаг-стойку заякоривают у трубы со стороны крана, а лебедку устанавливают на противоположной берме траншеи. Ось трубо­провода кривого участка разбивается установкой контрольных вешек через каждые 5 - 10 м. Укладку труб производят после полной отрывки траншеи и подготовки ложа. Допуск на смещение оси укладываемой трубы относи­тельно уложенной не должен превышать 20% проектной величины (0,04 м для трубы диаметром 2000 мм). При монтаже втулочный конец укладывае­мой трубы вводят в раструбную часть до ограничительного упора, а затем стыкуемую трубу разворачивают в нужном направлении на проектный угол.

Рис. 6.17 – Приспособления и устройства для монтажа железобетонных напорных труб больших диаметров

а - приспособление для стыковки труб к бульдозеру, б - внутритрубный якорь, в - устройство для монтажа труб диаметром 2000 мм, г - схема работ при устройстве криволинейных участков трубопровода; 1 - лапа; 2 - монтажная тележка; 3 - фиксатор; 4 - трос; 5 - якорная тележка; 6 - ролик-ловитель; 7 - опорный ролик; 8 - рычаг; 9 - корпус; 10 - кольцо; 11 - ось; 12 - упорная балка; 13 - труба; 14 - расстыковочный рычаг; 15 - направляющая; 16 - стойка; 17 - барабан; 18 - якорь; 19 - упор; 20 - стопор; 21 - лебедка; 22 - тележка; 23 - уплотнительное кольцо; 24 - рама; 25 - тройник; 26 - рычаг-стойка; 27 - кран; 28 - ось уложенной трубы; 29 - ось укладываемой трубы