Их размещение по отношению к элементам улицы
Глубина заложения подземных сетей,
СЕТЕЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
СТРОИТЕЛЬСТВО ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ
Контрольные вопросы
1. Какими по назначению бывают инженерные сети?
2. Какие работы должны быть выполнены до начала земляных работ?
3. Какие требования к разбивке трассы?
4. Какие требования к ограждениям участков работ?
5. Каким образом выполняется расчистка территории строительства?
6. Чем должны обеспечиваться рабочие, занятые на строительных объектах?
7. Как осуществляется транспортировка и складирование материалов?
8. Какими машинами может осуществляться разборка асфальтобетонных покрытий?
Литература: [1,4,11,19]
Лекция 2.
2.1. Глубина заложения подземных сетей, их размещение по отношению к элементам улицы.
2.2. Технология строительства подземных инженерных сетей при раздельной и совмещённой прокладке в траншеях.
2.3. Водоотлив и водопонижение при производстве земляных работ.
2.4. Устройство оснований под трубопроводы.
2.5. Особенности укладки различных трубопроводов.
Глубину заложения трубопроводов (водопроводов, канализационных трубопроводов) назначают из следующих основных условий: исключить возможность замерзания или перегрева транспортируемого по трубопроводам продукта и обеспечить сохранность трубопровода от воздействия внешних динамических (от транспорта) и статических (давление грунта) нагрузок.
Уклоны задаются трубопроводам из следующих соображений: для самотёчных (безнапорных) трубопроводов – чтобы обеспечить необходимые скорости потоков жидкостей, а для напорных трубопроводов, – чтобы в случае необходимости (например, при ремонте) иметь возможность опорожнить тот, или иной участок трубопровода или выпустить накопившийся воздух или газ из трубопроводов, транспортирующих жидкости.
Для водопроводов глубина заложения труб, считая до низа трубы, должна быть на 0,5 м больше среднемноголетней глубины промерзания. Для предупреждения нагревания воды в летнее время, глубину заложения хозяйственно-питьевых водопроводов следует принимать не менее 0,5 м, считая от верха трубы.
Для канализационных трубопроводов наименьшую глубину заложения принимают на основании опыта эксплуатации сетей в данном районе. При отсутствии такового – для труб диаметром до 500 мм – лоток трубы должен быть на 0,3 м, а для труб большего диаметра – на 0,5 м ниже среднемноголетней глубины промерзания, но не менее 0,7 м до верха трубы, считая от отметок планировки. Трубопроводы, заложенные на глубину 0,7 м и менее (до верха трубы), должны быть предохранены от промерзания и от повреждения нагрузками, создаваемыми наземным транспортом.
Рисунок 2.1 – Рациональное размещение подземных сетей:
В – водопровод; Г – газопровод; К – канализация; Д – дождеприемники;
ВС – водосточная сеть; Т – телефонный кабель; КТ – кабель троллейбуса;
Э – электросети
До последнего времени трубопроводы прокладывались под проезжими частями улиц (особенно в местах существующей старой застройки), что влекло за собой значительные затруднения при ремонте. В настоящее время прокладка подземных инженерных сетей производится под уличными тротуарами или газонами.
Расположение инженерных сетей на генеральных планах, а так же минимальные расстояния в плане и при пересечениях от наружной поверхности труб до сооружений и коммуникаций принимают в соответствии с нормативными документами на проектирование генеральных планов.
Размещение подземных сетей по отношению к зданиям, сооружениям и их взаимное расположение должно исключать возможность просадок фундаментов зданий и сооружений, повреждения сетей и зелёных насаждений и обеспечивать возможность ремонта сетей без нарушения движения городского транспорта.
Наименьшие расстояния в плане приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 – Наименьшие расстояния в плане от подземных сетей до зданий и сооружений
| Наименование сетей | Наименьшие расстояния (м) в свету по горизонтали от подземных инженерных сетей до | |||||||
| фунда-ментов зданий и транс-портных соору-жений | фундаментов опор воздушных электрических сетей | внешней рейки | бордюра улицы | подошвы насыпи | ||||
| до 1кВ | 1-35 кВ | >35 кВ | железной дороги | трамвая | ||||
| Водопровод и напорная канализация | ||||||||
| Самотечная канализация (бытовая и ливневая), дренажи | 1,5 | |||||||
| Газопроводы давления (МПа) низкого – до 0,005 среднего – до 0,3 высокого – больше 0,3 | 1,5 1,5 2,5 | |||||||
| Тепловые сети (бесканальные) | 1,5 | |||||||
| Общие коллекторы и каналы | 1,5 | 1,5 | ||||||
| Электрокабели | 0,6 | 0,5 | 1,5 | |||||
| Кабели связи | 0,6 | 0,5 | 1,5 |
Таблица 2.2 – Наименьшие расстояния в плане между инженерными подземными сетями
| Наименование сетей | Наименьшие расстояния (м) в свету по горизонтали от подземных инженерных сетей до | |||||||||
| водопровода | бытовой канализации | ливневой канализации | Газопроводов давления (МПа) | электрокабелей | тепловых сетей | кабелей связи | общих коллекторов | |||
| низкого | среднего | высокого | ||||||||
| Водопровод | 0,7-1,5 | 1,5-3,0 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |||||
| Канализация (бытовая) | 1,5-3,0 | 0,4 | 0,4 | 1,5 | 0,5 | 1-3 | ||||
| Ливневая канализация | 1,5 | 0,4 | 0,4 | 1,5 | 0,5 | 1,5 | ||||
| Газопроводы давления (МПа) низкого – до 0,005 среднего – до 0,3 высокого – больше 0,3 | 1,5 | 1,5 | 0,5 0,5 0,5 | 0,5 0,5 0,5 | 0,5 0,5 0,5 | |||||
| Электрокабели | 0,5 | 0,5 | ||||||||
| Кабели связи | 0,5 | 0,5 | 0,5 | - | ||||||
| Тепловые сети | 1,5 | 1-3 | - | |||||||
| Общие коллекторы | 1,5 | - | 1,5 | - |
2.2. Технология строительства подземных
инженерных сетей при раздельной и совмещённой прокладке в траншеях
При выборе способа прокладки подземных инженерных сетей учитывается: глубина заложения трубопровода, его диаметр и протяжённость, сроки строительства, особенности и размеры строительной площадки, наличие дорог, время года, гидрогеологические и климатические условия.
На выбор способа строительства также большое влияние оказывают материал труб (железобетон, сталь, чугун, асбестоцемент, пластмассы и др.), т.к. от материала труб зависят способы их соединения и последовательность технологических процессов.
Возможна прокладка инженерных сетей в траншеях (раздельная или совмещенная) или бестраншейными способами.
В технико-экономическом отношении раздельные прокладки подземных инженерных сетей нецелесообразны. Совмещённая прокладка трубопроводов в одной траншее более выгодна, так как объём земляных работ сокращается на 25-50 %.
При раздельной прокладке трубопроводы и кабели размещают на различной глубине от поверхности земли. В первую очередь укладываются сети глубокого заложения, а затем более мелкого. Это даёт возможность предотвратить повреждение уложенных сетей при отрывке траншей и позволяет более качественно уплотнять грунт после их обратной засыпки.
Рисунок 2.1 – Совмещенная прокладка подземных сетей в общей траншее:
1 – тепловые сети; 2 – водопровод; 3 – газопровод; 4 – канализация;
5 – трубопровод специального назначения
Технология совмещенной прокладки инженерных сетей:
1. Подготовительные работы: разбивка трассы траншей с выносом оси в натуру и привязкой к постоянным ориентирам, ограждение люков существующих подземных сетей, установка инвентарных ограждений траншей.
2. Земляные работы. Выбор землеройных машин зависит от сроков строительства и объёмов земляных масс. Выбор экскаватора для разработки грунта производится в зависимости от глубины и ширины траншеи, а также характера выгрузки грунта. Разработку траншей производят главным образом экскаваторами обратная лопата с ёмкостью ковша от 0,25 м3 до 1,0 м3 или роторными экскаваторами. Грунт из траншеи может разрабатываться в отвал, а при стеснённых условиях строительства – отвозиться на транспортных средствах в заранее выбранные места.
При разработке в отвал грунт подаётся экскаватором в наиболее удалённые места отвала с таким расчётом, чтобы после прохода экскаватора оставалась бровка шириной не менее 0,5 м между откосом траншеи и отвалом. Высота отвала должна быть на 0,4-0,5 м меньше высоты выгрузки экскаватора.
Траншеи разрабатывают экскаватором без нарушения структуры грунта в основании с некоторым недобором.
Требования, предъявляемые к траншеям:
– в стеснённых условиях или при значительной глубине заложения трубопроводов траншеи обычно разрабатывают с вертикальными стенками и устройством креплений. Во всех случаях, где позволяют условия работы, траншеи устраивают с откосами без установки креплений;
– разработка траншей с вертикальными стенками без крепления производится в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод на глубину не более: в песчаных и гравелистых – 1,0 м, в супесях – 1,25 м, в суглинках и глинках – 1,5 м, в плотных песчаных грунтах – 2,0 м;
– ширину траншей понизу принимают в зависимости от материала труб, от способов укладки трубопроводов и от их наружных диаметров (табл. 2.3);
Таблица 2.3 – Наименьшая ширина траншей по дну
| Способ монтажа подземных сетей | Наименьшая ширина траншей по дну (м) при стыковых соединениях сетей | ||
| сварных | раструбных | фальцевых и на муфтах | |
| Плетями при наружном диаметре труб D, м: до 0,7 более 0,7 | D+0,3, но не менее 0,7 1,5D | - - | - - |
| Отдельными трубами и блоками коллекторов при наружном диаметре (ширина) D, м: до 0,5 0,5-1,6 1,6-3,5 | D+0,5 D+0,8 D+1,4 | D+0,6 D+1,0 D+1,4 | D+0,8 D+1,2 D+1,4 |
– из условий техники безопасности минимальная ширина траншеи (с вертикальными стенками), в которой должны работать люди, принимается 0,7 м (между основаниями откосов, досками креплений или шпунтами). Ширина траншеи зависит также и от механизмов, применяемых для их разработки;
– при устройстве креплений ширина траншеи по дну принимается согласно табл. 2.4 с добавлением: при устройстве инвентарных и неинвентарных деревянных креплений – 100 мм, деревянного шпунтового ограждения – 150 мм, металлического шпунтового ограждения – 400 мм;
Таблица 2.4 – Параметры ковшей экскаваторов обратная лопата
| Наименование показателя | Тип экскаватора | ||||||
| ЭО-2521 | ЭО-3311, Э-3О3, Э-304 | ЭО-3322, Э-5015 | ЭО-4111 | ЭО-4121, ЭО-10011 | ЭО-6111 | ЭО-5122 | |
| Емкость ковша, м3 | 0,25 | 0,40 | 0,50 | 0,65 | 1,00 | 1,25 | 1,60 |
| Ширина режущей кромки ковша, м | 0,76 | 0,92 | 0,83 | 1,16 | 1,29 | 1,40 | 1,56; |
– наименьшая ширина траншеи по дну при разработке грунта экскаватором должна соответствовать ширине режущей кромки ковша (табл. 2.4) с добавлением: в песчаных и супесчаных грунтах – 0,15 м, в глинистых и суглинистых – 0,10 м;
– при монтаже колодцев в траншеях с вертикальными стенками наименьшее расстояние в свету между боковой поверхностью колодца и досками крепления или шпунтом должно быть не меньше 0,7 м;
– ширина по дну траншей, разрабатываемых ниже уровня грунтовых вод с устройством открытого водоотвода, должна приниматься с учетом размещения водосборных устройств (зумпфа);
– ширина по дну траншей, разрабатываемых с откосами в грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, принимается не менее наружного диаметра труб с уширением на 0,5 м при укладке трубопроводов из отдельных труб и на 0,3 м при укладке плетями или секциями;
– наибольшую крутизну откосов траншей, устраиваемых без креплений в грунтах, находящихся выше уровня грунтовых вод, и в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, принимают в соответствии с таблицей 2.5.
Таблица 2.5 – Наибольшая допустимая крутизна откосов
| Наименование грунта | Наибольшая допустимая крутизна откосов при глубине траншеи в сухих грунтах, м | ||
| до 1,5 | 1,5-3 | 3-5 | |
| Насыпной | 1:0,67 | 1:1 | 1:1,25 |
| Песчаный, гравелистый | 1:0,5 | 1:1 | 1:1 |
| Супесь | 1:0,25 | 1:0,67 | 1:0,85 |
| Суглинок | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,75 |
| Глина | 1:0 | 1:0,25 | 1:0,5 |
– в местах расположения сетевых сооружений (например, колодцев) траншея соответственно расширяется и углубляется;
– если траншея имеет крепления, то щиты или доски креплений должны возвышаться над поверхностью земли на 10-15 см, чтобы исключить осыпание верхних кромок грунтовых стенок траншеи и попадание в траншею грунта, камней и пр.;
– вырытая траншея должна быть защищена от стока в неё дождевой и талой воды, а также поступления грунтовых вод;
– при пересечении траншеей существующих инженерных сетей они должны быть заключены в короба и прочно укреплены;
Пересечение трубопроводов с другими подземными инженерными сетями в плане должно быть по возможности перпендикулярным. Расстояние между трубопроводами должно обеспечивать их сохранность при производстве строительных работ и при ремонте.
Разработка грунта механизированным способом при пересечении действующих подземных сетей разрешается на расстоянии не менее 2 м от боковой стенки и не менее 1 м над верхом трубы кабеля. Грунт, оставшийся после механизированной разработки, должен дорабатываться вручную без применения ударных инструментов и с применением всех мер, исключающих возможность повреждения этих коммуникаций. В целях обеспечения сохранности вскрытых действующих сетей рекомендуется устраивать, подвески различной конструкции, и только при пересечении стальных трубопроводов, при ширине траншеи до 3 м подвеска не устраивается.
Если трубопровод пересекает существующие линии сверху, то он укладывается в металлическом кожухе; если снизу – производятся мероприятия по подвеске существующих линий, а прокладываемый трубопровод устраивается в бетонном массиве для предотвращения просадки рис. 2.2.
Отрывку траншей ниже подошвы действующих сетей разрешается производить после проверки прочности конструкций подвески.
При отрицательной температуре наружного воздуха отшурфованные водоводы, водопроводы следует утеплять стекловатой (шлаковатой) с устройством асбестоцементной корки и усиленной гидроизоляции, если это происходит в зоне действия грунтовых вод.
– для заделки стыковых соединений труб, а также их сварки, в траншеях устраиваются приямки различных размеров. Желательно их устраивать непосредственно перед укладкой труб. Работы проводятся звеном землекопов, разработанный грунт укладывается у бортов по дну траншеи и используется для подбивки грунтом уложенного трубопровода.
Рисунок 2.2 – Подвеска пересекающих траншей коммуникаций:
а – одного или нескольких кабелей; б – кабельной канализации
в асбестоцементных трубах; в – трубопровода; 1 – бревно или брус;
2 – короб из досок или щитов; 3 – подвески-скрутки; 4 – кабель;
5 – трубопровод; 6 – асбестоцементные трубы кабельной канализации;
7 – двутавровая балка; 8 – перекладины из швеллеров; 9 – подвески из круглой стали; 10 – подкладки; 11 – пересекающий траншею трубопровод
Приямки для монтажа и заделки стыковых соединений труб диаметром до 300 мм отрывают перед укладкой каждой трубы в траншею. Для труб диаметром более 300 мм допускается отрывать приямки за 1-2 дня до укладки труб с учетом фактической длины труб. Длина участка определяется длиной труб, укладываемых в течение суток.
Размеры приямков для заделки стыков трубопроводов принимают не менее указанных в табл. 2.6.
Таблица 2.6 – Размеры приямков
| Трубы | Тип стыкового соединения | Наружный диаметр трубопровода, мм | Размеры приямков, м | ||
| длина | ширина | глубина | |||
| Стальные | Сварное | Для всех диаметров | 1,00 | Д+1,2 | 0,7 |
| Чугунные | Раструбное | До 326 включительно | 0,55 | До+0,5 | 0,3 |
| Более 326 | 1,00 | До+0,5 | 0,4 | ||
| Муфтовое | До 326 включительно | 0,70 | До + 0,5 | 0,2 | |
| Более 326 | 0,90 | До +0,5 | 0,3 | ||
| Бетонные и железо-бетонные | Раструбное и муфтовое | До 620 включительно | 1,00 | До +0,5 | 0,3 |
| Более 620 | 1,00 | До +0,5 | 0,4 | ||
| Пластмас-совые | Все виды | Для всех диаметров | 0,60 | До +0,5 | 0,2 |
| 0,60 | До +0,5 | 0,3 |
Примечание: Д – наружный диаметр трубопровода. До – наружный диаметр раструба или муфты.
– перед укладкой труб или устройством искусственного основания траншею очищают от осыпавшегося грунта и случайно попавших предметов.
3. Устройство оснований под трубопроводы. Тип основания под трубопроводы выбирают в каждом конкретном случае, исходя из: геологических и гидрогеологических условий места строительства, размеров и конструкций трубопроводов, несущей способности грунтов, требований к водонепроницаемости трубопроводов.
4. Монтаж трубопроводов. Перед монтажом трубы очищаются внутри и снаружи от грязи, льда, снега и пр. Укладывают трубы на подготовленное основание всегда навстречу уклона; при раструбных и фальцевых трубах – раструбами вперёд по ходу укладки, при этом гладкий конец укладываемой трубы вставляется в раструб уложенной. Правильность укладки проверяется геодезическими инструментами.
В первую очередь ведётся монтаж трубопроводов с более глубоким заложением, с соблюдением условий технологического процесса и правил техники безопасности. Монтаж должен выполняться только одной организацией, что позволяет лучше использовать механизмы и создавать условия безопасного ведения работ.
Для монтажа применяются автокраны, пневмоколёсные краны, краны на гусеничном ходу и трубоукладчики, каждый их которых подбирается с учётом его грузоподъёмности и вылета стрелы.
5. Монтаж наземных элементов трубопроводов. Монтаж колодцев и камер производится теми же механизмами, которые используются для прокладки сетей. До начала монтажа колодцев и камер должны быть подготовлены котлованы: уплотнена и спланирована земля, устроено основание из материала, указанного в проекте. Монтироваться могут как отдельные элементы колодца – конус, кольца и днище, так и устанавливаться цельный колодец объемного типа.
6. Устройство стыков трубопроводов. Стыки стальных труб устраиваются при помощи сварки.
Стыки чугунных раструбных труб заделываются при помощи просмоленных пеньковых прядей, которые уплотняются конопаткой, после чего стык зачеканивается асбестоцементным раствором или же вместо пеньковой пряди применяются резиновые кольца.
Стыки асбестоцементных труб устраиваются при помощи цилиндрических асбестоцементных муфт с двумя резиновыми кольцами.
Стыки керамических труб заделываются пеньковой просмоленной прядью, асфальтовой мастикой, а также цементом.
Стыки канализационных раструбных железобетонных трубопроводов заделываются асбестоцементной смесью, а водосточных трубопроводов – цементо-песчаным раствором с добавкой жидкого стекла.
7. Испытание сетей. Испытание напорных трубопроводов с целью проверки их герметичности и прочности производится пневматическим или гидравлическим способами. Способы испытания и величины контрольных давлений и утечек принимаются согласно соответствующим нормативным документам.
8. Обратная засыпка и уплотнение грунта в траншеях. Засыпка траншей производится под наблюдением их владельцев. Траншеи засыпаются после проверки правильности укладки трубопроводов и испытания герметичности стыковых соединений. Для засыпки применяют бульдозер, работающий перекрестными косопоперечными проходами. Уплотнение грунта производится катками и трамбующими плитами. Если траншея находится в пределах проезжей части, то уплотнение продолжается до тех пор, пока коэффициент уплотнения будет больше 0,98 по всей глубине засыпки.
9. Вывозка лишнего грунта. Избыточный грунт загружается экскаваторами в автосамосвалы и вывозится.