9.6.4 Баластування трубопроводу із використанням м’яких матеріалів
При будівництві трубопроводів в умовах заводненої місцевості та верхових болотах I типу із глибиною шару торфу до 0,5 м в якості привантажувачів можна використовувати полімерно-контейнерні баластуючі пристрої (ПКБП), які застосовуються для баластування трубопроводів діаметром до 1420 мм, прокладених в мінеральному ґрунті (рис.9.25).
В якості заповнювача порожнини ПКБП використовується ґрунт в розпушеному стані з природною вологістю та питомою вагою не менше 10 кН/м3.
1- ємкість з м’якої тканини; 2 - протирозливна перегородка; 3, 4 - силові пояси, відповідно верхній та нижній; 5 - рамка жорсткості
Рисунок 9.25 – Конструкція полімерно-контейнерного баластуючого пристрою
Бригада із зборки комплектів ПКБП в умовах польової виробничої бази будівельної дільниці складається з шести чоловік: двох машиністів автокранів і чотирьох слюсарів-монтажників. Яка виконує наступні роботи: складує контейнери і деталі рамок ПКБП; зборку ПКБП в комплекти; упаковку комплектів ПКБП в пакети, при цьому число комплектів ПКБП в пакети повинно відповідати числу комплектів в групі, яка монтується за один підйом монтажного крану; складує пакети.
Бригада з закріпленню трубопроводів за допомогою ПКБП складається з восьми чоловік: машиніста монтажного крана, машиніста екскаватора або роторного траншеєзасипача; машиніста бульдозера, помічника машиніста та чотирьох слюсарів-монтажників. Дана бригада споряджена механізмами і машинами (табл.9.16) і виконує такі роботи: розвантажує пакети ПКБП на берму траншеї в радіусі дії стрілки монтажного крану з інтервалом, який відповідає проектній відстані між групами; розкладені комплекти об’єднує (монтує) в групу; за допомогою траверси монтує на трубопровід групи ПКБП, які відразу підійме один монтажний кран.
Таблиця 9.16 – Спорядженість бригади із баластування трубопроводу за допомогою ПКБП
Машини й механізми |
Марка |
Технологічний процес |
Монтажжний кран
Екскаватор або роторний траншеєзасипач Бульдозер Траверси для монтажу групи ПКБП |
К-51
МТП-71 ТР-2А ДЗ-17 - |
Зборка комплектів ПКБП в групу, монтаж групи ПКБП на трубопровід Заповнення ґрунтом ємкості м’якої тканини
Планування відвалу ґрунту Монтаж на трубопровід групи ПКБП за один підйом монтажного крану. |
Баластування трубопроводу за допомогою ПКБП може здійснюватися як в літній, так і в зимовий періоди. Заповнення порожнин ПКБП мінеральним ґрунтом із відвалу та у ємкості привантажувачів типу КТ із використанням слід здійснювати сипучим мінеральним ґрунтом із розмірами фракцій не більше 50 мм, та не допускається попадання снігу й льоду в порожнини привантажувачів.
ПКБП| збирають в групи із 2 штук та 4 штук на підприємстві-виготовлювача (при доставці ПКБП з складу-виготовлювача на приоб’єктний склад будорганізації автотранспортом) або на польовій базі будорганізації (при доставці ПКБП за допомогою залізничної дороги роздільно металеві частини й м’які конструкції).
Групи із двох штук (для трубопроводів діаметром від 720мм до 1220 мм) і з чотирьох штук (для діаметрів 1420мм - після додаткової зборки з двох груп по дві штуки) монтажним краном (допускається використання екскаватора, оснащеного траверсою), навішують на трубопровід, добиваючись поєднання осей симетрії в плані групи ПКБП та трубопроводу. Центровку ПКБП на трубопроводі та вістроповку траверси здійснює робочий з берми траншеї за допомогою жердини з гаком.
Порожнини ПКБП заповнюють мінеральним (піщаним або глинистим) ґрунтом із відвалу траншеї або ґрунтом (з кар'єру), що привозиться, розвантажується самоскидами в піноволокушу та переміщується екскаватором вздовж траси.
Заповнення ПКБП ґрунтом проводять до початку осипання ґрунту за межі встановлення ПКБП.
Привантажувачі типу КТ заповнюють ґрунтом в наступному|порядку:
рукави ємкостей одягають на насадки бункера й закріплюють бандажними елементами;
завантажуючі елементи контейнера прив’язують до металоконструкцій бункера шляхом обрізання пакувального шнура (тасьми) із можливістю розв'язування вузлів під навантаженням (на бантик).
Перед завантаженням ґрунтом дно ємкостей КТ повинне бути вище за землю на (30-50) см, щоб уникнути утворення складок та нерівномірного завантаження ємкостей. Грунт заповнюють екскаватором із наступним проміжним ручним ущільненням (трамбуванням).
Завантаження проводять в два етапи:
спочатку заповнюють ємкості ґрунтом, при цьому ємкість бункерного пристрою на одну третину повинна бути заповнена ґрунтом;
від’єднують завантажуючі елементи контейнера (розв’язують "бантик"), в результаті ємкості КТ зависають на рукавах і грунт, що залишився в ємкості бункера, зсипається в середину ємкості КТ;
заповнення ґрунтом продовжують з наступним трамбуванням ґрунту та закінчують після заповнення ґрунтом рукавів;
роз’єднують бандажні елементи контейнера потім знімають рукави ємкостей із насадок ємкості бункера;
бункер переставляють на вільне місце тим самим звільняють привантажувач;
ґрунт в ємкостях розподіляють вручну рівномірно, відповідно до площі перетину, рукави ємкостей заправляють всередину між однією із стінок ємкості й ґрунтом.
Горловину рукавів перев’язуєтьсятим самим з’єднують між собою пришиті до їх основи два відрізки тасьми. Суміжні завантажуючі елементи ємкостей зв’язують між собою відрізками пакувального шнура, стягуючи цим торці ємкостей. Цю операцію проводять при піднятому на 0,5 м від землі привантажувача для цього використовують дві м’які стропи, пропущених через суміжні бункера і які закріплені на гаку крана.
Міцність перев’язки шнура не повинна бути нижче за міцність елементів контейнера (значення якої уточнюється в інструкції із використання КТ).
Завантажені контейнери складують на підготовлену поверхню майданчика на піддони або настил. В зимовий період, з метою запобігання від замерзання ґрунту в ємкостях або їхнього примерзання до землі, заповнення КТ ґрунтом повинне проводитися безпосередньо перед монтажем на трубопровід.
Привантажувачі КТ та ПКБП встановлюються на укладений відповідно до проектних відміток трубопровід.
Баластування трубопроводів мінеральними ґрунтами засипки або комбінованими методами, включаючи використання полотнищ із НСМ і полімерконтейнерів, проводиться після укладання трубопроводу на проектні відмітки, за умови відсутності води в траншеї (після відводу води з траншеї технічними засобами), а також у випадках, коли трубопровід утримується в проектному положенні за допомогою інвентарних обважнювачів повищеної маси.
Процес баластування трубопроводів ґрунтом із використанням нетканих синтетичних матеріалів включає: вивезення, розвантаження та розкладку полотнищ вздовж траншеї, розмотування та укладання в траншеї полотнища із неткано синтетичного матеріалу, закріплення укладених полотнищ по краях траншеї, відсипання баластного ґрунту, перекриття баластуючого ґрунту та замикання полотнищ із НСМ; відсипання та формування земляного валика. При цьому засипка траншеї проводиться одноківшовим екскаватором або траншеезасипачем. Використання бульдозера допускається лише для остаточної засипки траншеї та формування валика.
Баластування трубопроводів ґрунтом із використанням НСМ проводиться| полотнищами завдовжки 10 та більше метрів, які завчасно заготовлюються в стаціонарних умовах рис. 9.26
Рисунок 9.26 – Схема встановлення полотнища НСМ на трубопровід
Для створення суцільного килима в повздовжньому напрямку допускається перекриття одного полотнища іншим в напустку (не менше 0,5 м) без зварювання.
При баластуванні трубопроводу згідно схеми 3 роботи проводяться в наступній послідовності:
полотнище із НСМ укладається в траншею над трубопроводом та на відкоси;
проводиться засипка траншеї мінеральним ґрунтом (місцевим або привозним із кар’єру), при цьому кінці ділянки, що баластується, не засипаються на довжині (1,0-1,5) м.
полотнища із НСМ завдовжки (25-26) м замикаються над трубопроводом, що баластується, з| напусткою у бік технологічної дороги не менше 0,5 м;
на торцевих ділянках полотнище укладається безпосередньо на незасипаний трубопровід і закріплюється привантажувачами типу УБО|, після чого проводиться остаточна засипка траншеї із влаштуванням ґрунтового валика.
Ширина полотнищ НСМ повинна забезпечувати замикання його над засипаним трубопроводом, або закріплення НСМ на бермі траншеї.
Залежно від типу та стану ґрунту трубопровід баластується суцільно вздовж його довжини або окремими перемичками. Довжина кожної перемички складає (25-30) м, а відстань між ґрунтовими баластуючими перемичками коливається в межах до 0,8-1,0 її довжини.
На ділянках баластування, де очікувана швидкість руху талих вод незначна (не більше 0,2 л/сек), закріплення трубопроводу допускається без влаштування вертикальних перегородок-перемичок. На інших ділянках необхідність влаштовувати вертикальні перегородки із НСМ визначається проектом з врахуванням конкретних інженерно-геологічних характеристик траси.
Полотнища із НСМ для баластуючих пристроїв зварюють із заготовлених відповідно до необхідних розмірів рулонних нетканих синтетичних матеріалів. Зварювання полотнищ виконують за допомогою теплового нагріву країв зварюваних смуг та їх стикування (притисненням).
При використанні для баластування трубопроводів одиночних, заповнюваних мінеральним ґрунтом, полімерконтейнерів повинен бути виконаний комплекс заходів, що забезпечує збереження їх форми в зимовий час, а також заходів, що виключають можливість їхнього примерзання при укладанні та на бермі траншеї.
Заповнення полімерконтейнерів необхідно проводити талим або роздрібненим мерзлим мінеральним ґрунтом. Не допускається наявності в ґрунті сторонніх включень. в том числі льоду чи снігу.
Полімерконтейнери типу ПКУ та СПУ доставляють на трасу у вигляді пакетів і встановлюють на трубу групами в кількості (8-10) шт. Для забезпечення бічної стійкості полімерконтейнерів їх засинають ґрунтом в такій послідовності: спочатку із зовнішньої сторони, а потім їхню ємкість.
ПКУ із жорсткими кишенями слід використовувати при укладанні трубопроводу в суху або висушену траншею, а з гнучкими кишенями - в заводнену траншею.
Пісдя виконання робіт з баластування трубопроводу із використанням м’яких матеріалівнеобхідно присипати або обвалувати за допомогою бульдозера.
Баластування трубопроводу за допомогою мінеральних ґрунтів виконується на дільницях, які періодично заливаються водою. В даному випадку вважається, що утримуюча здатність ґрунту достатня (відповідно до розрахунку), ґрунт щільний і виключається можливість його розрідження та сповзання із трубопроводу.
При будівництві підводних переходів через ріки, моря, а також через болота ІІІ типу (в окремих випадках) використовуються суцільні бетонні покриття різних конструкцій:
монолітні армовані бетонні покриття; армовані бетонні покриття (отримані методом набризку);
покриття із збірних залізобетонних привантажувачів;
суцільні покриття із кільцевих залізобетонних привантажувачів, встановлених безперервно вздовж трубопроводу.
Суцільне бетонне покриття являється антикорозійним покриттям для трубопроводу, зменшує необхідне зусилля протягування.
Існує заводське оббетонування труб на спеціальних високопродуктивних установках та оббетонування трубопроводу в трасових умовах, яке здійснюється за допомогою інвентарних опалубок.