книги из ГПНТБ / Металлические гофрированные трубы под насыпями

Трудоемкость монтажа '1 ног. м труб (без подмостей) и установ­ ки их в проектное положение составила 5 чел-ч, а с применением подмостей была 12—(14 чел-ч. Эти данные относятся к монтажу пер­ вых опытных труб; со временем, когда рабочие приобретут необхо­ димые навыки, затраты труда на монтаж существенно сократятся. Время полной сборки в значительной степени зависит от длины со­ оружения и количества элементов в поперечном сечении трубы.

По данным США, трудозатраты на монтаж 1 ног. м трубы составляют:

для одного элемента круглых труб — 1 чел-ч; для одного элемента арочных труб — 2 чел-ч.

По этим данным на сборку 1 пог. м трубы диаметром 1,5 м с тремя элемен­ тами в поперечном сечении потребуется 3 чел-ч [27].

Грунтовку и битумно-резиновую мастику iMBP-i65 приготовляли

на нескольких трубах грунтовку наносили с помощью краскораспы­ лителя, работающего от автомобиля ,КрАЗ; производительность со­

гравийных грунтов и ереднезернистых песков, доставляемых авто­ мобильным транспортом. Грунт уплотняли гружеными автомобиля­

Существенный недостаток строительства труб на линии Запад­ ной Сибири — загромождение естественного русла и несвоевремен­ ное устройство водоотвода, что приводило к обводнению строитель­ ной площадки и отрицательно сказывалось на условиях работ и строительных свойствах грунтов основания. Кроме того, вплоть до июля Ш72 г. на этой линии не были укреплены русла и откосы на­ сыпи и не устроены асфальтобетонные лотки. При пропуске весен­ них вод откосы насыпей у ряда труб предохраняли от размыва меш­ ками с песком.

ЦНИИС и СибЦНИИС в ходе строительства труб на этих двук линиях проводили инструментальные наблюдения, авторский над­ зор за технологией строительства труб и качеством работ1 .

Наиболее полные данные инструментальных наблюдений за тру­ бами2 имеются по железнодорожной линии Западной Сибири. Здесь

1 Обобщение опыта строительства и инструментальные наблюдения за тру­ бами выполнены инженерами К. Б. Щербиной, М. Г. Раткевичем и Ю. П. Куркиным с участием канд. техн. наук О. А. Янковского.

2 На линии Забайкалья проведены лишь начальные измерения, и судить об осадках и деформациях труб еще нельзя.

102

получены данные об осадках труб и деформациях поперечных сече­ ний. С апреля 1972 г. на участках дороги открыто движение рабо­ чих поездов, и, следовательно, трубы находятся под действием как постоянной, так и временной нагрузок.

При засыпке труб до уровня свода происходило уменьшение го­ ризонтального диаметра и примерно такое же увеличение верти­ кального. Величина этих деформаций составляет 4—12 мм (у труб на другой линии 1—112 мм) и является положительной для последу­ ющей работы труб под нагрузкой. При дальнейшей засыпке труб наблюдался обратный процесс: увеличение горизонтальных диамет­ ров и уменьшение вертикальных. Деформации эти аналогичны ра­ нее зафиксированным при опытно-экспериментальном строитель­ стве двух гофрированных труб отверстием 1,86 м на Южной и Се­ верной железных дорогах (см. § 12).

Отклонение размеров диаметров от начального значения у труб с отсыпанными насыпями к июлю 1972 г. 'колебалось в пределах от

5 см, увеличиваясь у трех труб до 9, 12 и 19 см. По величине осадки во всех случаях меньше строительного подъема, и обратных укло­ нов в лотках в настоящее время не наблюдается. Продольных де­ формаций труб не отмечалось. Из шести труб, насыпь у которых отсыпана на полную высоту к декабрю '1971 г., осадки практически прекратились к августу 1972 г. У двух труб в период с апреля по июль месяц отмечено резкое нарастание осадок: максимальная их величина Ш и 7 см соответственно увеличилась до '19 и 12 см. Зату­ хания деформаций не наблюдалось.

В процессе строительства труб были недостатки. При монтаже четырех труб произведена замена отдельных элементов с очагами отслоения цинкового покрытия. Отслоение было вызвано механиче­ скими повреждениями элементов при транспортный и логрузочноразгрузочных работах. На отдельные трубы (битумную мастику на­ носили без предварительной грунтовки их поверхности. На ряде труб применена битумная обмазка вместо битумно-асбестовой мас­ тики. Имелись пропуски, наплывы и впадины в битумном покрытии. Основные недостатки'были устранены в ходе строительства.

Деформации поперечных сечений труб, уплотнение грунта у ко­ торых было недостаточным (менее 90% его максимально стандарт­ ной плотности), оказались более чем на 30% выше деформаций труб с хорошим уплотнением грунта.

Опытным строительством установлено, что конструкция труб Ленгипротрансмоста 1963 г. имеет преимущества (по сравнению с конструкцией по проекту 1970 т.) в части устройства фланцевых продольных стыков, которые требуют незначительных трудозатрат на их еболчивание. Однако конструкция труб проекта 1963 г. имеет и существенные недостатки: карманы и пазухи в элементах затруд-

103

някуг нанесение дополнительного защитного покрытия; после сбор­ ки труб в стыках остаются щели, которые необходимо закрывать стеклосеткой и битумной мастикой; принятый -профиль гофра труб нетехнологичен для изготовления на современных прокатных ста­ нах; конструкция стыков не обеспечивает достаточную гибкость тру­ бы в продольном направлении. Эти недостатки отсутствуют в тру­ бах проекта 1970 ir., которые и рекомендованы для капитального строительства на железных и автомобильных дорогах.

Об эффективности применения металлических гофрированных водопропускных труб в сравнении с железобетонными свидетельст­ вуют следующие показатели. Стоимость строительства труб по про­

териалов связано с большими трудностями, уменьшение веса труб имеет существенное значение. Снижение сметной стоимости строи­ тельства металлических труб отверстием 1,5 м Ленгипротрансмоста 1970 г. на линии Забайкалья (по данным Моогипротранса) по срав­ нению с типовыми железобетонными трубами составило 40—45%. Темп монтажа металлических труб проекта 1963 г. составляет до 16 пог. м в смену при затратах труда на строительно-монтажные работы '5,3 чел.-дня на 1 пог. м трубы. Затраты труда на строитель­ но-монтажные работы на.1 пог. л железобетонных труб составляют 11,2 чел.-дня, т. е. больше в 2,1 раза.

На основании данных опытного строительства водопропускных труб из гофрированного металла можно сделать выводы и предло­ жения, направленные на широкое внедрение их при возведении ав­ томобильных и железных дорог:

1.Гофрированные трубы экономичнее железобетонных.

2.По результатам наблюдений можно заключить, что все опыт­ ные гофрированные трубы находятся в удовлетворительном состо­ янии.

По состоянию на июль 19712 г. осадки труб и изменения их попе­ речных сечений еще не прекратились.

3.При отсутствии ровной сухой площадки трубы надо монтиро­ вать на легких подмостях .параллельно их проектной оси.

4.Укрупненная оборка труб на базах целесообразна во всех случая«, когда Можно доставить на строительную площадку готовые

секйии. При атом монтажные работы на строительной площадке сводятся до минимума, повышается качество и улучшаются условия труда рабочих.

5. Защитное покрытие целесообразно наносить на базе при сборке секций.

Применение более совершенных конструкций, повышение уров­ ня, механизации и организации труда позволят значительно сокра­ тить продолжительность и трудоемкость возведения гофрированных труб, что подтверждается в частности опытом строительства та­ ких труб на железнодорожной линии Забайкалья.

104

§ 16. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГОФРИРОВАННЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ ПОД НАСЫПЯМИ

Оценку экономической эффективности применения метал­ лических гофрированных водопропускных труб взамен железобетонных того же назначения можно дать по сметным стои­

железобетонных водопропускных труб определена на основании дей­ ствующего прейскуранта районных цен на объекты строительства на железнодорожном транспорте (ОРЦ ж. д.), который учитывает стоимость полного комплекса строительно-монтажных работ, на­ кладные расходы, плановые накопления, затраты, связанные с про­ изводством работ в зимнее время, расходы на подъездные автомо­ бильные дороги и другие временные сооружения. В прейскуранте учтена стоимость перевозки конструкций и материалов на 20 км ав­ томобиль ны м тр анспо р том.

Дальность возки конструкций и материалов для железобетон­ ных труб принята по железной дороге — Л'000 км, а по автомобиль­ ной дороге — 50 км.

Стоимость металлической гофрированной трубы получена на ос­ новании сметно-финансового расчета, обеспечивающего сопостави­ мость ее со стоимостью железобетонных по О Р Ц ж. д. Дальности возки конструкций и материалов металлических труб по железной дороге приняты .2000 км, по автомобильной — 50 км. Ориентировоч­

1,5 м с оголовками, при усредненной высоте насыпи 5>,0 м и эквива­ лентной по водопропускной способности гофрированной трубе ус­ ловного отверстия 1,76 м, при той ж е высоте-насыпи. Эквивалентное отверстие металлической трубы назначено с учетом того, что поло­ вину намеченных к строительству железобетонных труб можно (из-за недоиспользования их водопропускной способности, выявлен­ ной при анализе работы эксплуатируемых сооружений) заменить на металлические трубы отверстием 1,6 м, а .половину — металличе­ скими трубами отверстием 2 м.

Объемы работ даны для металлической трубы ив медистой гоф­ рированной стали с размерами волны 130ХЭ2,5 мм и толщиной ли­ ста 1,5 мм.

Экономическая эффективность определена по приведенным за­ тратам с учетом затрат на развитие производственной базы строи­ тельства и сопряженных затрат [7].

нят значительно ниже фактического срока службы большого коли­ чества таких сооружений, «который составляет 60—'80 лет и болеем Амортизационные отчисления, включая текущий ремонт, приняты

106

новного строительства и промышленности строительных материалов Ec=Ei =0,|12, а по металлургической промышленности £ ' 2 = 0,14. Для подсчета нормативных капитальных вложений в основные -про­ изводственные фонды и' оборотные средства с-роительной организа­ ции принят коэффициент Кс =0,36.

Сопряженные затраты на одну трубу приведены в табл. 20.

Т а б л и ц а 20

к вводу объектов в эксплуатацию, а по гофрированным трубам, кроме того, с уче­ том: общих затрат на строительство завода в сумме около -2 млн. руб. (по дан­ ным Гтгпропромтрансстроя), включая стоимость цехов механической обработки и оцинковки элементов; ввода в эксплуатацию всех цехов завода в 1374 г.; выпу­ ска за период 1971—1974 гг. 3250 г труб.

Периоды опережения сопряженных затрат для круглых железо­ бетонных труб Ti приняты 0,85 и 2,35 (соответственно для промыцн ленности стройматериалов и металлургической промышленности). Те же показатели опережения сопряженных затрат для -круглых •металлических труб составляют 0,57 и 2,27. Согласно СН 423-71 ко­ эффициент ф при сроке службы железобетонных труб 100 лет и ме­ таллических 40 лет равен соответственно 12,47 и 11,95.

•Полные приведенные затраты составляют:

для железобетонной трубы С| = 8700 руб.; для металлической трубы С2 = 7200 руб.

Величина С2 включена с поправочным коэффициентом -приведе­ ния «большому сроку службы, определяемому согласно СН 423-71.

П р и ' ^ - — 1 = ^ — 1 = 1,5, имеем (1=1,047.

Таким образом, 'экономический эффект от применения одной круглой металлической гофрированной трубы составляет 8700 — —7200=11900 руб. или 715 руб. на 1 г гофрированной стали труб. При строительстве 4,5 тыс. г труб в год экономический эффект со­ ставит около 3,6 млн. руб. Затраты труда на строительство труб уменьшатся в 2,5—3 раза (см. табл. 19).

Расход металла на круглые гофрированные трубы может быть значительно сокращен с внедрением более рациональных конструк­ ций. Принятая в СССР конструкция круглых гофрированных труб

стием до 2,0—^2,5 м с замковым спиральным швом. На секционные трубы с замковым швом требуется меньше стали на 15—120'%, чем

108

металла необходимо перейти полностью на современное машинное производство секционных труб и приблизить заводы по изготовле­ нию таких труб к дорожным стройкам, сократив тем самым даль­ ность возки конструкций.

С целью расширения области применения металлических труб в ЦНИИСе разработаны требования к конструкциям больших от­ верстий (до 7,5 м), в том числе арочной формы. Для таких соору­ жений рекомендован волнистый лист 150X60 мм толщиной до 7 мм из медистой стали 15 по ГОСТ 10ЭО—60* (см. § 4). Трубы должны состоять из отдельных элементов, соединяемых на обычных и высо­ копрочных болтах. Особое внимание уделено конструктивно-техно­ логическим мероприятиям, предупреждающим чрезмерные попереч­ ные деформации труб в процессе их боковой засыпки (устройство распорок, установка в верхней части труб распределительных же­ лезобетонных балок и др.). На основании подготовленных рекомен­ даций Лентипротрансмост разработал Технический проект метал^ лических круглых и арочных труб отверстием 5—7,5 м для желез­

отверстиями. В типовом проекте одноочковые круглые железобетон­ ные трубы предусмотрены отверстиями 1,0; 1,25; 1,5 и 2,0 л, а в про­

расширяет область целесообразного их использования.

Для сравнения вариантов градации типоразмеров отверстий взя­ ты приведенные строительные и эксплуатационные стоимости круг­ лых металлических и железобетонных труб с учетом затрат на соз­ дание производственной базы по механической обработке и оцин­ ковке конструкций. Распределение железобетонных труб на эксплу­

Рассмотрены варианты градации типоразмеров, из которых один имеет трубы с размерами отверстий 1,0; il,6; 2,0 и 2,5 м, а другой — 1,0; 1,<2'5; 1,6; 1,75; 2,0; 2,25' м (табл. 23). В сравнении с железобе­ тонными трубами снижение стоимости строительства сооружений от применения круглых гофрированных труб с градацией отверстий через 0,26 м значительно больше, чем от применения труб с града­ цией отверстий через 0,5 м.

Для применения круглых металлических труб с градацией от­ верстий через 0,26 м потребуются дополнительные затраты на орга-

109