- •Содержание
- •Тема 5. Бетонные и железобетонные работы 114
- •Тема 6. Прокладка наружных сетей водопровода и канализации 160
- •Тема 7. Монтаж строительных конструкций и оборудования 283
- •Введение
- •Тема 1. Строительные машины
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Общая структурная схема см как система
- •1.3. Технико-экономические показатели см
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 2. Здания и сооружения систем водоснабжения и водоотведения
- •2.1. Состав и классификация сооружений
- •2.2. Унификация и типизация конструкций сборных сооружений
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 3. Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Транспортирование строительных грузов
- •3.3. Погрузочно-разгрузочные работы
- •3.4. Складирование материальных элементов
- •Тема 4. Земляные работы
- •4.1. Виды и назначение земляных сооружений. Основные свойства грунтов
- •4.2. Обеспечение устойчивости земляных сооружений. Способы крепления их откосов
- •4.3. Определение размеров котлованов и траншей
- •4.4. Подсчет объемов земляных работ
- •4.5. Организация водоотлива, водоотвода и искусственного понижения уровня грунтовых вод
- •4.6. Способы улушчения свойств грунтов
- •4.7. Способы разработки грунта землеройными и землеройно-транспортными машинами
- •4.8. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. Расчет проходок экскаваторов с различным рабочим оборудованием
- •4.9. Отрывка траншей одноковшовыми и многоковшовыми экскаваторами
- •4.10. Производство земляных и планировочных работ скреперами и бульдозерами
- •4.11. Гидромеханические способы разработки и намыва грунта
- •4.12. Засыпка траншей и котлованов. Обсыпка резервуаров, отстойников и других водохозяйственных сооружений
- •4.13. Способы отсыпки и уплотнения грунта в планировочных насыпях
- •4.14. Особенности производства земляных работ в зимнее время
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 5. Бетонные и железобетонные работы
- •5.1. Состав бетонных и железобетонных работ
- •5.2. Опалубочные и арматурные работы
- •5.3. Арматурные работы
- •5.4. Виды бетонных смесей и способы их приготовления
- •5.5. Способы транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси. Выдерживание и уход за бетоном
- •5.6. Специальные методы бетонирования
- •5.7. Подводное бетонирование
- •5.8. Возведение сооружений систем водоснабжения и водоотвдедения из монолитного бетона
- •5.8. Особенности производства бетонных работ в зимних условиях и в условиях сухого жаркого климата
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 6. Прокладка наружных сетей водопровода и канализации
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Подготовка траншей. Устройство естественных и искусственных оснований под трубопроводы
- •6.3. Выбор кранов для прокладки трубопроводов
- •6.4. Подбор грузозахватных приспособлений
- •6.5. Способы прокладки трубопроводов по заданному направлению и уклону
- •6.6. Совмещенная прокладка трубопроводов
- •6.7. Монтаж керамических трубопроводов
- •6.8. Монтаж асбестоцементных трубопроводов
- •6.9. Монтаж бетонных и железобетонных трубопроводов
- •6.10. Особенности монтажа железобетонных водоводов больших диаметров
- •6.11. Монтаж трубопроводов из полимерных (пластмассовых) труб
- •6.12. Монтаж чугунных трубопроводов
- •6.13. Укрупнительная сборка, сварка и изоляция стальных труб на трубозаготовительных базах
- •6.14. Способы укладки изолированных труб и секций в траншею
- •6.15. Бестраншейная прокладка труб под дорогами и другими преградами (назначение, область применения)
- •6.16. Прокладка труб способом прокола
- •6.17. Прокладка труб способом продавливания
- •6.18. Прокладка труб способом горизонтального бурения
- •6.19. Прокладка рабочего трубопровода в футляре
- •6.20. Щитовая проходка тоннелей и коллекторов
- •6.21. Монтаж надземных трубопроводов и прокладка дюкеров
- •6.21.1. Особенности технологии устройства висячих, подвесных, балочных и арочных (самонесущих) переходов трубопроводов
- •6.21.2 Технология строительства дюкеров через «сухие» овраги (балки), и водные преграды
- •6.21.3. Способы разработки подводных траншей
- •6.21.4 Прокладка стальных дюкеров через водные преграды
- •6.22. Испытание и приемка напорных и самотечных трубопроводов
- •6.22.1. Виды и порядок испытаний
- •6.22.2. Гидравлическое испытание напорных трубопроводов
- •6.22.3. Пневматическое испытание напорных трубопроводов
- •6.22.4. Приемка, промывка и хлорирование трубопроводов
- •6.22.5. Испытание и приемка безнапорных трубопроводов
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 7. Монтаж строительных конструкций и оборудования
- •7.1. Выбор монтажных кранов для монтажа строительных конструкций
- •7.2. Грузозахватные приспособления
- •7.4. Монтаж прямоугольных емкостных сооружений
- •7.5. Монтаж круглых (цилиндрических) сооружений
- •7.6. Сварка и замоноличивание стыков между сборными элементами сооружений, их гидравлическое испытание
- •7.7. Устройство заглубленных водозаборных и насосных станций опускным способом
- •7.8. Технология устройства заглубленных сооружений способом «стена в грунте»
- •7.9. Монтаж коллекторов прямоугольного и круглого сечений
- •7.10. Монтаж технологического оборудования сооружений
- •7.10.1. Виды технологического оборудования
- •7.10.2. Подготовка зданий, фундаментов и оснований под монтаж оборудования
- •7.10.3. Подготовка насосного оборудования к монтажу. Необходимые монтажные приспособления и инвентарь
- •7.10.4. Монтаж горизонтальных насосных агрегатов
- •7.10.5. Монтаж вертикальных насосных агрегатов
- •7.10.6. Присоединение к насосам трубопроводов и арматуры
- •7.10.7. Монтаж других видов оборудования
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 8. Буровые и свайные работы
- •8.1. Бурение скважин и шпуров
- •8.2. Особенности устройства водозаборных скважин
- •8.3. Назначение и состав свайных работ. Классификация свай
- •8.4. Способы погружения свай
- •8.5. Устройство буронабивных свай
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 9. Каменные работы
- •9.1. Виды каменной кладки
- •9.2. Основные правила разрезки и перевязки каменной кладки. Применяемые растворы
- •9.3. Кладка из кирпича и мелкоштучных камней
- •9.4. Кладка колодцев и камер на сетях
- •9.5. Бутовая и бутобетонная кладки
- •9.6. Особенности производства каменных работ в зимнее время
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 10. Отделочные работы
- •10.1. Штукатурные работы
- •10.2. Устройство полов
- •10.3. Малярные работы
- •10.3. Облицовочные работы
- •10.4. Особенности производства отделочных работ в зимнее время
- •10.5. Требования к качеству отделочных работ
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 11. Изоляционные и кровельные работы
- •11.1. Назначение и виды изоляционных и кровельных работ
- •11.2. Защита арматуры и бетона от коррозии
- •11.3. Устройство различных видов гидроизоляции
- •11.4. Гидроизоляция сооружений водопровода и канализации
- •11.5. Тепловая изоляция трубопроводов и сооружений
- •11.6. Кровельные работы
- •11.7. Особенности производства изоляционных и кровельных работ в зимнее время
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Список использованной при составлении комплекса литературы
8.2. Особенности устройства водозаборных скважин
Технологический процесс устройства скважин для водоснабжения включает их бурение, крепление обсадными трубами, опускание фильтра, устройство сальника, разглинизацию и освоение водоносных горизонтов.
Бурение скважин в зависимости от количества и мощности водоносных горизонтов, глубины залегания, литологического состава пород и качества воды ведут роторным способом с промывкой или продувкой, ударно-канатным, колонковым и шнековым способами. Роторный способ используют обычно в хорошо изученных в гидрогеологическом отношении районах. Он обеспечивает бурение скважин в породах различной твердости на необходимую глубину. Технология роторного бурения скважин во многом определяется осевым давлением (нагрузкой) на породоразрушающий инструмент, частотой вращения в единицу времени, количеством и качеством промывочной жидкости. В свою очередь эти показатели зависят от геологических условий и физико-механических свойств пород, типа
Рис. 8.1 – Станки и инструмент для вращательного бурения
а – схема станка шнекового бурения: 1 – резец, 2 – платформа, 3 – лебедка, 4 - направляющая стойка, 5 – штанга с ребордой, 6 – электродвигатель
б – схема станка роторного бурения: 1 – бурильная труба, 2 – лебедка, 3 - вращатель-ротор, 4 – вертлюг, 5 – рабочая труба, 6 – вышка, 7 – насос, 8 – бак с глиняным раствором, 9 – соединительная труба, 10 - долото
в – рабочие наконечники: 1 – шарошечное долото, 2 – лопастное уступчатое долото, 3 – лопастное долото «рыбий хвост»
и диаметра породоразрушающего инструмента, глубины и диаметра скважины. Наиболее интенсивное разрушение пород происходит при максимальной осевой нагрузке для данного типа долота в твердых породах и уменьшенной - для рыхлых и трещиноватых пород. Однако при завышении осевой нагрузки может произойти искривления ствола скважины. Недостатком роторного бурения является то, что водоносные горизонты часто глушатся (закупориваются) глинистым раствором промывочной жидкости. Даже промывка чистой водой при бурении мелкотрещиноватых пород иногда приводит к полной закупорке трещин и безводности скважин. Чтобы этого не произошло, применяют дорогостоящие самораспадающиеся промывочные жидкости.
Рис. 8.2 – Станки и инструменты для ударно-вращательного и ударного бурения
а – станок ударно-вращательного бурения: 1 – пневмоударник, 2 – обеспыливатель, 3 – буровая штанга, 4 – рукав для воздуха, 5 – электрокабель, 6 – вращатель, 7 – лебедка, 8 – станина, 9 – противовес
б – схема пневмоударника: 1 – путь сжатого воздуха, 2 – цилиндр, 3 – выход воздуха, 4 – воздухораспределительное устройство, 5 – сжатый воздух, 6 – поршень со штоком, 7 – выход сжатого воздуха, 8 – коронка
в – виды буровых головок: 1 – однодолотное, 2 – двухдолотное, 3 – крестовое, 4 – звездчатая
Более эффективным при бурении скважин на воду является ударно-канатный способ, при котором практически не нарушается естественное состояние водоносного горизонта и отпадает необходимость в выполнении сложных работ по вызову водопритока к скважине.
Колонковый способ при бурении скважин на воду применяют редко, в основном из-за малых диаметров скважин (до 150 мм). Им бурят разведочные, бесфильтровые и самоизливающиеся скважины. Шнековое бурение используют в благоприятных условиях при глубинах скважин до 50 м. В сложных гидрогеологических условиях применяют комбинированный способ бурения (ударно-канатный, роторный и др.).
При бурении скважин на воду применяют прямую или обратную их промывку. При прямой (рис. 8.4, а) жидкость, подаваемая насосом, омывает забой, торец породоразрушающего инструмента и, поднимаясь по стволу, выносит частицы разрушенной породы, а при обратной (рис. 8.4, б) жидкость, омывая забой и породоразрушающий инструмент, поднимается по бурильным трубам.
Рис. 8.4 – Бурение скважин на воду
1 – насос, 2, 10, 11 – шланги, 3 – сальник, 4 – бурильные трубы, 5 - породоразрушающий инструмент, 6 – очистные желоба, 7 – отстойники, 8 – приемная емкость, 9 - всасывающий шланг, 12 – герметизатор устья, 13 – долото, 14 – ротор бурильной установки, 15 – вертлюг, 16 – вакуумная установка
Обратная циркуляция промывочной жидкости может осуществляться путем отсасывания ее из колонны труб насосами, а в скважину она поступает самотеком.
В мягких и рыхлых породах часто бурение скважин на воду диаметром до 1200 ... 1500 мм на глубину до 300 м осуществляют вращательным способом с применением обратно-всасывающей промывки (см. рис. 8.4, г). Для этого применяют двух- и трехлопастные долота режущего типа (см. рис. 8.4, в), армированные твердыми сплавами. Такое бурение имеет ряд преимуществ: скважины бурят без крепления обсадными трубами; скорость бурения по сравнению с ударным способом возрастает в 10 ... 15 раз; исключается глинизация водоносного горизонта и благодаря этому увеличивается производительность (дебит) скважины в 4 ... 8 раз; обеспечивается надежное устройство гравийных обсыпок фильтров и повышенный приток воды в скважину. После бурения скважины и крепления ее (при необходимости) внутрь опускают фильтры.
Опускание и установка фильтров. Для водозаборных скважин (трубчатых колодцев) применяют фильтры трубчатые и каркасно-стержневые, с покрытиями из проволоки, сетки и штампованного листа, гравийные, блочные и гравитационные. Тип фильтра выбирают, исходя из назначения и срока работы скважины, состава водосодержащих пород (определяющих размеры проходных отверстий фильтров), химического состава воды и ее коррозионных свойств (влияющих на выбор материала рабочей части фильтра), глубины скважины (определяющей прочность фильтра и возможности его опускания).
Перед спуском фильтра в скважину ее промывают и замеряют глубину. Фильтры необходимой длины собирают на площадке (в горизонтальном положении) из отдельных секций. Секции фильтров перед сборкой очищают от окалины и покрывают слоем антикоррозионной изоляции. Фильтры длиной 5 ... 10 м соединяют одним патрубком, а длиной 15 ... 20 м - двумя. На длинных (более 10 м) фильтрах через каждые 4 ... 6 м для их центрования при опускании в скважину монтируют направляющие фонари. Опускают фильтры в скважину на эксплуатационной колонне или на бурильных трубах с помощью спускового ключа или на муфте с левой резьбой. В первом случае на верхнем конце надфильтровой трубы устраивают замок в виде двух Г-образных вырезов, в которые заводится Т- образный ключ.
Засыпку гравийных фильтров осуществляют через устье скважины или вспомогательную трубу. По мере засыпки на высоту 1 ... 2 м обсадные и вспомогательные трубы поднимают, постепенно обнажая фильтр. Засыпку делают на 5 ... 10 м выше рабочей части фильтра, так как в процессе эксплуатации уровень засыпки понизится за счет выноса песка и гравия.
Освоение водоносных пластов сводится к разглинизации их фильтров в скважинах, пробуренных с промывкой глинистым раствором. Разглинизацию выполняют способами промывки скважины через рабочую поверхность фильтра, желонированием, затрубной (зафильтровой) промывкой, прокачкой эрлифтом или гидроэлеватором и с помощью гидроимпульсов (возбуждением ударных волн в пределах водоносного пласта).