Перестройка и удлинение водопропускных труб

12.5.1 В процессе реконструкции автомобильной дороги в случае увеличения ширины земляного полотна, а также при увеличении насыпи или уположении откосов возникает необходимость увеличения длины водопропускных труб. При этом возможны два варианта:

а) полная перестройка водопропускной трубы;

б) удлинение водопропускной трубы без перестройки существующей части.

I – серповидный профиль; II – полукорытный профиль

а – гидроизоляция обочин; б – гидроизоляция дорог с переходным типом покрытия;

в – гидроизоляция нижней части насыпи при длительном стоянии поверхностных вод;

г – то же при близком уровне грунтовых вод (УГВ)

Рисунок 12.4 – Конструкции земляного полотна с гидроизолирующими прослойками (ГП)

Работы по перестройке или удлинению труб желательно производить в сухое время года или в зимний период, чтобы предотвратить влияние потока воды, протекающего через трубу. Работы должны быть организованы таким образом, чтобы не препятствовать пропуску транспорта или снизить возможные помехи до минимальной степени.

12.5.2 Полная перестройка трубы включает в себя следующие основные операции, многие из которых аналогичны новому строительству водопропускной трубы.

До начала работ производят установку необходимых дорожных знаков (ограничения скорости, сужения проезжей части), указателей объезда и др., ограждений в соответствии с действующими требованиями.

Затем выполняют удаление (разборку) существующей дорожной одежды в пределах будущего котлована и вывоз материала с применением кирковщиков, бульдозеров, одноковшовых (фронтальных) погрузчиков и автомобилей-самосвалов. Материалы старой дорожной одежды могут использоваться на объездной дороге. После разборки дорожной одежды отрывают котлован с целью освобождения старой трубы от грунта до уровня подошвы фундамента (основания) с применением экскаватора с рабочим оборудованием обратной лопаты. Для безопасности и удобства работ при разборке старой и монтаже новой трубы котлован по подошве должен быть шире основания старой трубы с одной стороны на 3 м (для прохождения машин), а с другой стороны на 1 м (для движения рабочих).

Откос котлована должен быть не круче 1:1 для обеспечения безопасности работ. Если через трубу в процессе ее перестройки возможно прохождение воды, то котлован уширяют и в нем устраивают временное обводное русло, ширина и глубина которого должны быть рассчитаны.

При технико-экономическом обосновании допускается устройство котлована с креплением откосов, что позволяет увеличивать их крутизну, уменьшая объем земляных работ.

После этого разбирают трубу с применением пневматических или электрических отбойных молотков (соответственно, с передвижными компрессорами или электростанциями), автокранов, бульдозеров, автомобилей для транспортирования к месту складирования блоков разобранной трубы. Если лекальные блоки и основание трубы (обычно гравийно-песчаный или щебеночный слой) не имеют недопустимых дефектов, то они могут быть сохранены. При наличии разрушений (трещины, значительные обломы) лекальные блоки или часть из них удаляют. Материал основания сдвигают за пределы котлована бульдозером. Возможно использование материала основания для укрепления временного отводного русла.

Затем осуществляют планировку и уплотнение дна котлована (при удалении лекальных блоков и основания) с помощью бульдозера и виброкатка или виброплиты. Уровень поверхности дна должен соответствовать требованиям проекта перестройки трубы. При необходимости при планировке производят досыпку котлована грунтом того же вида, что и местный грунт. Устройство пандуса для въезда автомобилей с уклоном до 100 ‰ показано на рисунке 12.5. Пандус сооружают с верховой части трубы. На спланированном и уплотненном дне котлована устраивают основание из песчано-гравийной или щебеночной смесив соответствии с проектом. Песчано-гравийную или щебеночную смесь вывозят автомобилями-самосвалами, планируют бульдозером (возможно вручную) и уплотняют самоходными или ручными виброкатками. При благоприятных грунтово-климатических условиях (песчаные грунты, глубина промерзания менее 0,5 м) основание из песчано-гравийной смеси может не устраиваться и выполняется согласно проекту.

1 – котлован, отрытый в существующем земляном полотне; 2 – въезд в котлован в виде пандуса; 3 – уложенные лекальные блоки; 4 – автомобильный кран; 5 – склад лекальных блоков; 6 – котлован для оголовка; 7 – цементный раствор; 8 – откос насыпи

Рисунок 12.5 – Монтаж лекальных блоков одноочковой водопропускной трубы

Затем производят распределение цементного раствора, подвозимого автомобилями-самосвалами или изготовляемого на месте, и установку (монтаж) портальных стенок, блоков, открылков и лекальных блоков. Цементный раствор обычно распределяют вручную слоем 10-15 см, а портальные стенки, блоки открылков и лекальные блоки монтируют автокраном или краном на гусеничном ходу. Уровень лекальных блоков регулируют толщиной слоя цементного раствора.

12.5.3 Монтаж звеньев трубы (короткомерных или длинномерных) производится с применением автокрана или крана на гусеничном ходу (рисунок 12.6). Затем выполняется омоноличивание швов между блоками портальных стенок и открылков, заделка и гидроизоляция швов звеньев в соответствии с проектом.

1 — автомобиль с доставленными звеньями трубы; 2 — автомобильный кран;

3 — лекальные блоки; 4 — звенья водопропускной трубы

Рисунок 12.6 – Монтаж звеньев двухочковой водопропускной трубы

Швы портальных стенок и открылков конопатят и заполняют цементным раствором, который уплотняют металлической шуровкой. Гидроизоляция швов звеньев осуществляется в соответствии с ТКП 201.

При двух- и трехочковых трубах пазухи между этими трубами заполняют цементобетоном, доставляемым автомобилями-самосвалами, автобетоносмесителями или изготовляемым на месте (рисунок 12.7а). Цементобетон к пазухам подают в бадьях с помощью автомобильного или гусеничного крана, либо через бункер, снабженный металлическим рукавом. Уплотнение цементобетона в пазухах осуществляют различными глубинными вибраторами (вибробулава, виброштык и др.).

Гидроизоляция трубы может осуществляться с устройством оклеечной или обмазочной гидроизоляции. В первом случае трубу покрывают с помощью ручного распределителя битумной мастикой, доставляемой автогудронатором. Затем наклеивают рулонный материал, снова обмазывают битумной мастикой и наклеивают рулонный материал (рисунок 12.7б). Обмазочную гидроизоляцию устраивают путем обмазки внешней поверхности трубы битумным лаком с последующим нанесением двух слоев битумной мастики.

1 – бункер с металлическим рукавом, подающим цементобетонную смесь для заполнения пазух;

2 – автомобиль-самосвал, доставляющий смесь;

3 – автогудронатор с ручным распределителем битума для гидроизоляции

Рисунок 12.7 – Заполнение пазух двухочковой водопропускной трубы цементобетоном (а) и гидроизоляция трубы (б)

12.5.4 Засыпку котлована с послойным уплотнением производят бульдозером, начиная с боковых пазух, где грунт уплотняют механическими трамбовками. Также уплотняют грунт и над трубой до общей толщины отсыпки не менее 0,5 м в уплотненном состоянии. Толщина каждого уплотняемого слоя в пазухах и над трубой при использовании механических трамбовок должна быть 0,10-0,12 м. Выше толщины 0,5 м до верха котлована уплотнение производят самоходными виброкатками. Толщина уплотняемого слоя должна составлять 0,15 м. Грунт должен иметь оптимальную влажность. Необходимый коэффициент уплотнения грунта К _у ≥ 1,0, что позволяет избежать просадок грунта и дорожной одежды над трубой.

12.5.5 Большие прямоугольные железобетонные трубы могут бетонироваться на месте. При этом на подготовленное основание устанавливают опалубку, монтируют и сваривают арматурный каркас, производят бетонирование с применением крана и бадьи. Уплотнение производят наружными вибраторами через опалубку, а также при возможности используют глубинные вибраторы.

12.5.6 Удлинение водопропускной трубы для уменьшения объема работ целесообразно производить со стороны выходного оголовка. Поэтому в данном месте предусматривают одностороннее уширение земляного полотна и дорожной одежды. В процессе удлинения трубы выполняют следующие основные операции.

В случае постоянного протекания воды через трубу устраивают с нижней стороны временное отводящее русло с применением экскаватора с обратной лопатой и удаляют укрепление лотка и откосов. Удаление грунта откоса, примыкающего к оголовку, выполняют с применением экскаватора с обратной лопатой или при высокой насыпи (более 3 м) – с помощью экскаватора типа драглайн.

Разборка оголовка трубы, включая открылки и портальную стенку, производится с применением пневматических или электрических отбойных молотков и автомобильного крана или крана на гусеничном ходу.

Для основания и фундамента удлиненной трубы устраивают котлован с применением экскаватора с обратной лопатой. Если в котлован поступает вода, то необходимо обеспечить ее откачку и спуск по уклону. При этом возможно устройство временного сливного лотка. Планировка и уплотнение дна котлована и последующие работы производятся так же, как и для полной перестройки трубы.

Затем производят монтаж звеньев удлиняемой трубы между блоками портальной стенки и открылками, омоноличивание швов, заделку и гидроизоляцию швов звеньев, заполнение цементобетоном пазух при двух- или трехочковых трубах, гидроизоляцию трубы.

12.5.7 Работы завершаются устройством лотка у отводящего оголовка, строительством водобойного колодца, если он предусмотрен проектом, и засыпкой грунтом удлиненной части трубы, которую выполняют одновременно с уширением земляного полотна.