7.Учебное пособие_Александров_Семенова_Тех_я стр_ва ВТ_2015. Технология строительства водопропускных труб автомобильных дорог
 Скачать 5.74 Mb.
|
|
28 Таблица 2 Требования, предъявляемые при хранении труб в штабеле Диаметр звена трубы, мм Количество звеньев в ряду Число ярусов по высоте 500 6 4 700 5 4 900 4 3 1 000 4 3 1 200 3 3 На рис. 38 и 39 приведены иллюстрации хранения элементов же- лезобетонной водопропускной трубы. Рис. 38. Хранение элементов на строительной площадке Рис. 39. Хранение звеньев в штабеле на ЗЖБИ Металлоконструкции, предназначенные для изготовления звеньев и секций металлических гофрированных труб, доставляют с завода на притрассовое производственное предприятие (полигон) без промежу- точных перегрузок. На полигонах организуются площадки для скла- дирования элементов, сборки секций труб, дополнительного защитно- го покрытия и устройства лотков, с которых конструкции доставляют на строительные площадки. При перевозке металлоконструкций с полигона на строительную площадку необходимо принимать меры против повреждения цинко- вого и дополнительного покрытий для предотвращения деформации элементов. Подъем элементов или пакетов со строповкой за отверстия запрещается. Запрещается сбрасывать элементы или пакеты из них и секции труб с транспортных средств. Звенья труб разрешается пере- катывать по горизонтальной площадке. 29 При погрузке на транспортные средства элементов и секций труб с нанесенным дополнительным защитным покрытием их следует ук- ладывать на опорные брусья с прибитыми к ним жгутами дорнита или прослойками, покрытыми разделительными из битуминированной бумаги. Все элементы трубы необходимо перевезти на объект до на- чала монтажа трубы с размещением их в зоне действия монтажного крана. Если условия местности позволяют, то элементы следует скла- дировать вдоль котлована трубы. При этом оставляется берма шири- ной не менее 4 м для проезда крана. Контрольные вопросы и задания 1. Перечислите, какие работы включают в себя подготовитель- ные. 2. Какие геодезические работы выполняют в процессе строитель- ства водопропускной трубы? 3. В какой последовательности необходимо выполнить закрепле- ние оси водопропускной трубы? 4. Что такое «прогал»? 5. Как организуется подъезд к трубам при их строительстве? 6. Как классифицируют грунты по группе трудности их разработ- ки в соответствии с землеройной машиной? 7. Какие схемы зарезания растительного грунта бульдозером вы знаете? 8. Какие виды строповки применяют для перемещения труб? 9. Какие машины применяются для погрузки, перевозки, разгруз- ки труб и их звеньев? 10. Как организуют транспортировку и хранение элементов водо- пропускных труб? 3. УСТРОЙСТВО КОТЛОВАНОВ ПОД ФУНДАМЕНТЫ ОГОЛОВКОВ И ЗВЕНЬЕВ ТРУБЫ После выполнения всего объема подготовительных работ надле- жит приступать к устройству котлованов под оголовки и траншеи под тело трубы. Для разработки грунта при устройстве котлована обычно применяют бульдозеры и экскаваторы. На рис. 40 и 41 показаны бульдозер ДЗ-171 и экскаватор ЭО-4225А-07. 30 Рис. 40. Общий вид бульдозера ДЗ-171 Рис. 41. Общий вид экскаватора ЭО-4225А-07 (ковш обратная лопата V = 0,65 − 1,42 м 3 ) При комплектовании специализированного отряда предпочтение следует отдавать экскаваторам со сравнительно малой емкостью ков- ша. Это обуславливается двумя причинами. Во-первых, устройство котлована сопряжено с выполнением сравнительно небольших объе- мов работ по разработке грунта. Вследствие этого необходимости в производстве работ экскаватором с высокой производительностью не возникает. Во-вторых, в отличие от котлованов под оголовки траншея под тело трубы имеет сравнительно небольшую глубину, зачастую до 40 см. Применение для устройства таких траншей экскаваторов с большой ёмкостью ковша может привести к перебору грунта. В связи с отсутствием необхо- димости в применении землерой- ных машин высокой производи- тельности бульдозер и экскаватор могут устанавливаться на одном тракторе. В этом случае землерой- ную машину называют экскаватор- бульдозер. Для примера на рис. 42 представлен общий вид экскаватора- бульдозера ЧЗКМ ЭО-2621 (ЮМЗ). Рис. 42. Экскаватор-бульдозер ЧЗКМ ЭО-2621 (ЮМЗ) 31 Разработку грунта при устройстве котлована ведут в направлении от выходного оголовка к входному [17]. При раструбных оголовках дно котлована под фундамент оголов- ков и под откосные крылья устраивают на одном уровне [17]. Разра- ботку траншеи под тело трубы ведут бульдозером, перемещая грунт за пределы строительной площадки. Котлован разрабатывают с недо- бором до проектной отметки на 10 см. В районах с равнинным характером местности наболее рацио- нальной схемой зарезания грунта II группы природной влажности яв- ляется клиновая схема (см. рис. 26, б) [17]. В этом случае отвал заглубляют в грунт на 25 – 30 см в зависимости от свойств и его состоя- ния. Затем при движении бульдозера вперед отвал приподнимается. Бла- годаря этому срезаемая стружка грунта имеет переменную толщину. Таким образом, устройство траншеи под тело трубы бульдозером включает в себя две основные операции: разработку грунта и его пе- ремещения за пределы строительной площадки. Эти операции пока- заны на рис. 43 и 44. Рис. 43. Разработка грунта бульдозером Рис. 44. Перемещение грунта бульдозером Рабочий цикл бульдозера при разработке и перемещении грунта включает в себя последовательное выполнение нескольких операций: – машинист приводит бульдозер в рабочее положение и подъез- жает к выходному оголовку; – зарезание грунта по клиновой схеме; – перемещение за пределы входного оголовка; – переключение скорости на четвертую передачу; – возвращение задним ходом к выходному оголовку. Рабочие циклы повторяются необходимое число раз. В соответ- 32 ствии с КТП-1-2002 [17] продолжительность рабочего цикла бульдо- зера составляет 3,6 мин. Причем на переключение передач машинист затрачивает 0,5 мин; 2,3 мин занимают разработка и перемещение грунта; 1 мин необходимо затратить на холостой ход. Котлован под оголовки разрабатывают экскаватором, оборудо- ванным обратной лопатой с ковшом емкостью 0,3 м [17]. Грунт пере- мещают экскаватором в отвал на расстояние не менее 0,5 м от бровки котлована и затем бульдозером за пределы строительной площадки на расстояние до 50 м [17]. Варианты разработки грунта экскаватором приведены на рис. 45 и 46. Рис. 45. Разработка грунта экскаватором, оборудованным обратной лопатой (боковой забой) Рис. 46. Разработка грунта экскаватором, оборудованным обратной лопатой ( торцевой забой) Забоем называют рабочее место экскаватора, т. е. место, где он разрабатывает грунт. Геометрические размеры и форма забоя зависят от оборудования экскаватора и его параметров, размеров выемки, ви- дов транспорта и принятой схемы разработки грунта. Применение ра- циональных приемов работы в правильно выбранном забое обеспечи- вает максимальную эффективность применяемого оборудования и высокую производительность при минимальной себестоимости зем- леройных работ. Всего по схеме работы экскаватора различают три забоя: боковой, торцевой и лобовой. Способ разработки грунта боковым забоем применяется при ис- пользовании экскаваторов как с обратной, так и с прямой лопатой. В этом случае грунт разрабатывается только по одну сторону от оси движения экскаватора. 33 Разработка грунта торцевым забоем применяется при использо- вании экскаваторов с обратной лопатой. При таком способе разработ- ки грунта экскаватор движется по оси отрываемой им траншеи или котлована. Грунт разрабатывается попеременно то с одной, то с дру- гой стороны от оси проходки. Способ лобового забоя применим при использовании экскаватора с прямой лопатой. В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт впереди себя. При устройстве траншеи и котлованов под фундамент трубы-экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, не применяются. Поэтому надобности в применении способа разработки грунта лобо- вым забоем не возникает. Механизированную разработку грунта экскаватором выполняют с недобором грунта на 10−20 см до проектной отметки. Недобирать грунт в котловане более чем на 20 см запрещается, перебор грунта в котловане тоже не допускается. Если по каким-либо причинам про- изошел перебор, то на дно котлована или траншеи производят под- сыпку песка, разравнивая его в слой и уплотняя до коэффициента уп- лотнения 0,95. После уплотнения отметка поверхности песчаного слоя должна соответствовать проектной отметке дна котлована. Для этого после разравнивания песка должен получаться слой определенной толщины. Толщину песчаного слоя после разравнива- ния можно определить по формуле р о.у п k k h h ⋅ ⋅ = , (1) где h п – величина перебора, см; k о.у – коэффициент относительного уплотнения, зависящий от разновидности грунта и требуемой вели- чины коэффициента уплотнения; k р – коэффициент разрыхления грунта при его разработке (для песка k р =1,11 −1,17). Коэффициент относительного уплотнения грунта − отношение плотности скелета грунта в земляном сооружении ρ d к плотности ске- лета того же грунта в условиях естественного залегания ρ de Значе- ния коэффициента уплотнения регламентируются табл. В14 СП 34.13330.2011 [18] и зависят от требуемой величины коэффициен- та уплотнения и разновидности грунта. Значения коэффициентов от- носительного уплотнения приведены в табл. 3. 34 Таблица 3 Значения коэффициентов относительного уплотнения Требуе- мый коэффи- циент уплот- нения Значение коэффициентов относительного уплотнения k о.у для грунтов Пески, супеси, суг- линки пыле- ватые Суг- линки, глины Лёссы и лёс- совид- ные грунты Скальные разрабаты- ваемые грунты при объемной массе, г/см 3 Шлаки, отва- лы перераба- тывающей промышлен- ности 1,9-2,2 2,4-2,4 2,4-2,7 1,00 1,10 1,05 1,30 0,95 0,89 0,84 1,26-1,47 0,95 1,05 1,00 1,15 0,90 0,85 0,80 1,20-1,40 0,90 1,00 0,95 1,10 0,85 0,80 0,76 1,13-1,33 В соответствии с определением величина коэффициента относи- тельного уплотнения определяется по формуле е d d о.у k ρ ρ = . (2) Коэффициент уплотнения грунта представляет собой отношение фактической плотности сухого грунта в конструкции к максимальной плотности того же сухого грунта, определяемой в лаборатории при испытании методом стандартного уплотнения. Испытания методом стандартного уплотнения регламентируются ГОСТ 22733-2002 [19]. Такие испытания являются некоторой модификацией оригинального и модифицированного методов Р. Проктора, применяемых для оценки максимальной стандартной плотности грунтов за рубежом. Испыта- ния по методам Проктора регламентируются стандартами [48, 50]. Требуемые значения коэффициента уплотнения регламентируют- ся табл. 3.7 СП 34.13330.2011 [18] и приводятся в табл. 4. Коэффициент разрыхления показывает, насколько увеличивается объем грунта при разработке по сравнению с объемом его в естест- венном плотном состоянии. Иногда оперируют обратно пропорцио- нальной величиной, называемой коэффициентом начального уплот- нения. Величина этих коэффициентов зависит от землеройной маши- ны, применяемой для разработки грунта. Значения коэффициентов приведены в табл. 5. 35 Таблица 4 Требуемые (наименьшие) значения коэффициента уплотнения грунта Элементы зем- ляного полотна Глубина рас- положения слоя от по- верхности покрытия, м Наименьший коэффициент уплотнения грунта при типе дорожных одежд капитальном облегченном и пере- ходном в дорожно-климатических зонах I II, III IV, V I II, III IV, V Рабочий слой До 1,5 0,98– 0,96 1,0– 0,98 0,98– 0,95 0,95– 0,93 0,98– 0,95 0,95 Неподтопляемая часть насыпи Св. 1,5 до 6 0,95– 0,93 0,95 0,95 0,93 0,95 0,90 Св. 6 0,95 0,98 0,95 0,93 0,95 0,90 Подтопляемая часть насыпи Св. 1,5 до 6 0,96– 0,95 0,98– 0,95 0,95 0,95– 0,93 0,95 0,95 Св. 6 0,96 0,98 0,98 0,95 0,95 0,95 В рабочем слое выемки ниже зоны сезонного промерзания До 1,2 – 0,95 – – 0,95– 0,92 – До 0,8 – – 0,95– 0,92 – – 0,90 Примечание. Бóльшие значения коэффициента уплотнения грунта следу- ет принимать при цементобетонных покрытиях и цементогрунтовых основаниях, а также при дорожных одеждах облегченного типа, меньшие значения – во всех остальных случаях. Таблица 5 Коэффициенты разрыхления и начального уплотнения Наименование машины, выполняющей разработку грунта Величина коэффициента начального уплотнения разрыхления Грейдер-элеватор 0,785 – 0,80 1,25 – 1,27 Бульдозер 0,80 – 0,85 1,17 – 1,25 Экскаватор 0,85 – 0,90 1,11 – 1,17 Скрепер 0,90 – 0,92 1,09 – 1,11 При правильно выполненной механизированной разработке грун- та величина его недобора до проектной отметки составляет 10 см. До- работка дна котлована выполняется вручную, рабочие зачищают стенки котлована. Руслу придается проектный уклон. Следует отметить, что при разработке грунта экскаватором имеет место некоторое разрыхление нижней поверхности. Это обстоятель- ство облегчает дальнейшую доработку грунта вручную. 36 На рис. 47 пред- ставлен общий вид дна котлована после раз- работки грунта экска- ватором. После доработки грунта рабочими дно котлована уплотняется до требуемой степени уплотнения грунта. Для уплотнения дна котлованов и траншей применяют бензино- вые или электрические трамбовки и виброп- литы. На рис. 48 и 49 представлен общий вид трамбовки и виброплиты. Рис. 48. Трамбовка Рис. 49. Виброплита Уплотнение грунта дна траншеи следует производить при допус- каемом значении коэффициента увлажнения. Коэффициентом увлажнения называют отношение влажности грунта W е к оптимальной влажности этого грунта W о , определяемой в соответствии с требованиями ГОСТ 22733-2002 [19]. В соответствии с ГОСТ 22733-2002 [19] под оптимальной влажностью понимается зна- чение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта. Допускаемые значения коэффициентов увлажнения регламентируются табл. 1 СП 78.13330.2012 [20] и приведены в табл. 6. Рис. 47. Общий вид дна котлована при разработке грунта экскаватором 37 Таблица 6 Допускаемые значения коэффициентов увлажнения Вид грунта Влажность при требуемом коэффициенте уплотнения, доли W о 1-0,98 0,95 0,90 Пески пылеватые, супеси легкие, крупные Не более 1,35 Не более 1,6 Не нормируется Супеси легкие и пылеватые 0,8 - 1,25 0,75 - 1,35 0,7 - 1,6 Супеси тяжелые пылеватые и суг- линки легкие и легкие пылеватые 0,85 - 1,15 0,8 - 1,2 0,75 - 1,4 Суглинки тяжелые и тяжелые пыле- ватые, глины 0,95 - 1,05 0,9 - 1,1 0,85 - 1,2 Для обеспечения безопасной работы машин устанавливают тре- бования к ширине бермы безопасности, углу и крутизне откоса котло- вана. В процессе устройства котлованов должен быть установлен по- стоянный надзор за устойчивостью откоса насыпи, состоянием грун- та, примыкающего снаружи к ограждениям, за состоянием ог- раждений и креплений котлована, за интенсивностью притока грун- товых вод и соблюдением правил техники безопасности. В котлова- нах шириной менее 4 м, устраиваемых в сухих и устойчивых грунтах при незначительном притоке грунтовых вод, для ограждения стенок могут быть применены закладные крепления из инвентарных щитов. Приближение кранов и других видов нагрузок к бровке котлована на расстояние ближе 1,5 м допускается при наличии надлежащих креп- лений стенок котлована и соответствующем проектном обосновании. Контрольные вопросы 1. Как проводят разбивку контуров траншей и котлованов под фундаменты труб? 2. Какие машины используют при устройстве котлованов под фундаменты оголовков и звеньев труб? 38 3. Каким образом осуществляется доработка грунта в котловане до рабочей отметки? 4. Какие требуемые значения коэффициентов уплотнения грунта применяются при устройстве котлованов под фундаменты оголовков и звеньев труб? 4. СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТОВ В зависимости от высоты насыпи, типа грунтов основания, их не- сущей способности и уровня грунтовых вод тело трубы может опи- раться непосредственно на грунт или на специальные фундаменты [2]. Бесфундаментные трубы, укладываемые на спрофилированное ложе, применяют при крупнообломочных и плотных песчаных (кроме пылеватых) грунтах, твердых и глинистых полутвердых грунтах при высоте насыпи h н ≤ 7 м для труб диаметром 1 м (рис. 50, а) [2]. Трубы диаметром 1 м, укладываемые на гравийно-песчаные по- душки, можно применять при высоте насыпи до 7 м; диаметром 1,25 м − на скальных грунтах при насыпях высотой до 15 м (рис. 50, б) [2]. Рис. 50. Бесфундаментные трубы [2]: а − труба на спрофилированном грунтовом ложе; б − труба на гравийно-песчаной подушке; 1 − гравий (щебень), втрамбованный в грунт; 2 – звено трубы; 3 − гравийно-песчаная подушка 39 При недостаточной несущей способности грунтов трубы диамет- ром 1 м и более укладывают на специальные фундаменты (рис. 51). Рис. 51. Фундаментные трубы [2]: а − с лекальным фундаментным блоком; б − с лекальным блоком и фундаментной плитой; в − с монолитным бетонным фундаментом; 1 − лекальный блок; 2 − монолитная или сборная плита; 3 − монолитный бетонный фундамент; 4 − щебеночная (гравийная) подготовка; 5 − обмазочная гидроизоляция Рис. 52. Конструкция основания гофрированной трубы: а − с устройством подушки за два этапа; б − с предварительным устройством ложа; в − с отсыпкой нулевого слоя и устройством ложа; 1 − часть подушки, отсыпанная до укладки трубы; 2 − то же после укладки трубы; 3 − нулевой слой Металлические гофрированные трубы монтируют на гравийно- песчаные подушки или нулевой слой. Конструкции оснований МГТ приведены на рис. 52 [4]. |