Технология строительства закрытых трубопроводов

Трубопроводы широко используют в закрытых оросительных си­стемах для водоснабжения, отвода использованных и избыточных вод. В качестве материала для труб применяют сталь, чугун, асбестоце­мент, бетон, железобетон, керамику, пластмассы, стекло. Наружные трубопроводы укладывают в грунт ниже глубины промерзания.

Временные трубопроводы и трубопроводы, используемые только в летний период, заглубляют на меньшую глубину, предохраняя их от разрушения внешними воздействиями. Временные стальные трубопро­воды в некоторых случаях можно укладывать на поверхности земли с засыпкой только участков в местах переезда через них. При отрица­тельных температурах трубопроводы, уложенные в зоне промерзания, освобождают от воды.

Строительство трубчатых водоводов складывается из следующих процессов: геодезической разбивки трасс; подготовительных работ на трассах трубопроводов; завоза материалов и оборудования для строи­тельства; разработки грунта в траншеях под трубы; крепления отко­сов траншей при необходимости; монтажа трубопровода с соединени­ем звеньев и заделкой стыков; гидроизоляции металлических трубо­проводов; предварительных испытаний смонтированных участков; за­сыпки траншей и уплотнения грунта в них; окончательного испытания трубопровода; монтажа вантузов и гидрантов.

Подготовительные работы на трассе сводятся к расчистке полосы от деревьев, кустарника, пней, валунов с помощью обычных механизмов, применяемых для этих целей: мотопил, корчева­телей, кусторезов, бульдозеров. Трассу освобождают от сооружений и построек, подлежащих сносу или переносу на новое место.

Разработку грунта в траншеях под трубопроводы ве­дут в соответствии с проектной глубиной заложения труб. Ширину траншеи назначают с учетом диаметра труб и запаса от 0,3 до 1,2 м в зависимости от материала труб, способа соединения стыков и укладки труб. Минимальная ширина траншей по условиям техники безопасно­сти 0,7 м.

Для разработки грунта в траншеях следует использовать специа­лизированные траншейные многоковшовые экскаваторы с цепным или ро­торным рабочим органом. В тех случаях, когда необходимые размеры траншеи превышают предельную глубину и ширину разработки тран­шейными экскаваторами, применяют одноковшовые экскаваторы с ра­бочим оборудованием обратная лопата или драглайн.

Крепление вертикальных стенок траншей выпол­няют в неустойчивых грунтах, а также во всех случаях, когда глубина траншей превышает допустимую по правилам безопасности ведения работ. Для крепления обычно применяют древесину (доски, брусья, жерди, деревянные щиты), реже листовые материалы (фанеру, сталь­ные волнистые листы).

Монтаж трубопроводов выполняют в траншее после подготовки и проверки основания. К ложу для труб предъявляют следую­щие требования: грунт основания должен быть ненарушенной структуры; дно траншеи должно иметь проектные отметки; каждое звено трубопровода должно плотно соприкасаться с ос­нованием по всей длине; недоборы грунта по дну траншеи до 5—10 см должны быть лик­видированы (обычно вручную с откидкой грунта на участки с уложен­ным трубопроводом); случайные переборы должны быть устранены засыпкой (песком, щебнем, гравием) с тщательным уплотнением; уклоны дна траншей для самотечно-напорных линий закрытых оро­сительных систем должны быть не менее 0,003; на болотистых, плывунных, пучинистых, скальных грунтах обяза­тельна подготовка основания из слоя песка, гравия, щебня толщиной 0,1—0,25 м (в некоторых случаях под бетонные и железобетонные тру­бы подготовку делают из тощего бетона).

При монтаже трубы соединяют в одну нитку трубопровода, обес­печивая его герметичность в стыках. Одновременно с трубами следует монтировать фасонные части и арматуру на линии трубопровода (кро­ме вантузов и гидрантов). При монтаже в более поздний срок затруд­няется и усложняется подготовка и соединение фасонных частей, а также герметизация соединений.

В зависимости от материала труб и конструкции стыков применя­ют различные способы их соединения и герметизации. Стальные и по­лиэтиленовые трубы соединяют чаще всего сваркой. Так как они спо­собны выдерживать значительные деформации при изгибе, их соеди­няют в секции (плети) длиной до 100—200 м на поверхности земли ря­дом с траншеей или на подкладках над траншеей, после чего опуска­ют в готовую траншею. Трубы большого диаметра соединяют только в траншеях. Все остальные трубы и соединения не выдерживают де­формации при изгибе и их стыки заделывают непосредственно в тран­шее. Опускать трубы в траншею можно с помощью передвижных кра­нов, кранов-трубоукладчиков на базе гусеничных тракторов, треног с лебедками, а при небольших объемах работ и малой мас­се труб — вручную. Уложенные на дно трубы тщательно центрируют с помощью прос­тейших приспособлений, изготовляемых на месте (ломиками, рычага­ми, центраторами), и сразу выполняют соединение и герметизацию. Наибольшее распространение в практике строительства трубопроводов получили соединения: сварные (для стальных труб), раструбные (для чугунных, бетонных, железобетонных и керамических труб); муфтовые (для асбестоцементных труб).

Засыпку траншей после монтажа труб следует выполнять в летнее время в два этапа. Вначале необходимо засыпать приямки, сделанные под стыками для удобства монтажа, и подбить грунт под бока труб с тщательным уплотнением. Одновременно нужно засыпать трубы сверху на 0,3—0,5 м, оставляя открытыми все стыки. Дальней­шую засыпку ведут после предварительного испытания трубопровода и устранения всех выявленных дефектов. Засыпку на первом этапе сле­дует вести с большой осторожностью (во избежание нарушения герме­тичности соединения стыков) вручную либо грейферными ковшами экс­каваторов. Для окончательной засыпки применяют бульдозеры или специальные траншеезасыпатели, Засыпку ведут послойно с уплотне­нием грунта механизированными ручными трамбовками. Траншеи, затопленные водой, засыпать без предварительной откачки не разреша­ется. Антикоррозийная защита стальных труб должна быть выполнена в обязательном порядке для предохранения их от быстрого выхода из строя в результате следующих причин: образования ржавчины; хими­ческого взаимодействия металла с солями, кислотами и щелочами, со­держащимися в грунтовых водах; электрокоррозии под влиянием блуж­дающих токов. Из-за быстрого разрушения металла до 50% всех вы­пускаемых промышленностью труб идет на ремонт действующих тру­бопроводов.

Быстрее всего разрушаются трубы в торфяных и черноземных грун­тах. Средней степенью коррозийности обладают глинистые и суглини­стые грунты. Лучше всего сохраняются трубы в чистых песчаных грун­тах без примесей химически активных веществ.

Основной способ защиты труб — гидроизоляция их с покрытием поверхности различными материалами. На участках с электрокоррози­ей дополнительно создается электрозащита (катодная, электродре­нажная, протекторная), предусматриваемая в проекте сооружения.