Ремонт трубы методом гильзования

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Рекомендации по капитальному ремонту водопропускных труб методом гильзования металлическими гофрированными спиральновитыми трубами

Предисловие

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН: Обществом с ограниченной ответственностью «ТУБОРУС» группой компаний «ТОЧИНВЕСТ»

2 ВНЕСЕН: Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ распространяется на водопропускные трубы автомобильных дорог и содержит рекомендации по капитальному ремонту труб методом гильзования с использованием металлических гофрированных спиральновитых труб.

1.2 Настоящий документ содержит рекомендации по производству и контролю работ, а также применяемым материалам.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8269.1-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа

ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Метод определения плотности

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 32755-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению приемки в эксплуатацию выполненных работ.

ГОСТ 32756-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к провидению промежуточной приемки выполненных работ.

ГОСТ 32867-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Организация строительства. Общие требования.

ГОСТ 34180-2017 Прокат стальной тонколистовой холоднокатаный и холоднокатаный горячеоцинкованный с полимерным покрытием с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ Р 52246-2016 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов, составленных по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем ОДМ применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 капитальный ремонт: Ремонт сооружения с возможной заменой конструктивных элементов для устранения физического износа, поддержания и улучшения эксплуатационных свойств без изменения функционального назначения и основных параметров.

3.2 гильзование: Восстановление несущей способности дефектной трубы путем установки внутри нее дополнительной трубы максимально возможного диаметра и заполнения образовавшихся пустот между трубами бетонной смесью.

3.3 спиральновитая металлическая гофрированная труба (СВМГТ): Труба, определенной длины и размера отверстия, собранная из отдельных секций СВМГТ, скрепленных между собой бандажным соединением.

3.4 секция спиральновитой металлической гофрированной трубы: Изделие из оцинкованной или покрытой полимером листовой стали расчетной толщины, изготовленное методом гофрирования и спиральной навивки.

3.5 бандажное соединение: Соединение секций спиральновитой металлической гофрированной трубы путем стягивания при помощи болтового или шпилечного соединения концов одного или двух сформированных по форме трубы гофрированных или гладких листов (по принципу хомута).

3.6 прочностные характеристики спиральновитой металлической гофрированной трубы: Физико-механические показатели, характеризующие способность трубы при допустимых деформациях выдерживать постоянные и временные проектные нагрузки в течение периода эксплуатации.

3.7 несущая способность: Характеристика трубы, определяемая максимальным действием постоянных нагрузок и неблагоприятных сочетаний временных нагрузок, воздействие которых является безопасным для ее элементов при расчете по первому предельному состоянию.

3.8 гидравлические характеристики водопропускной трубы: Геометрические показатели, характеризующие способность водопропускной трубы обеспечивать пропускание водных потоков с проектной производительностью.

3.9 элементы конструкции бетонной и железобетонной водопропускной трубы: Звено, оголовок, фундамент (если он предусмотрен), гидроизоляция, лоток.

3.10 технологическая карта: Технологический документ, содержащий описание операций технологического процесса, применяемого оборудования и инструмента.

4 Общие положения

4.1 Капитальный ремонт водопропускных труб автомобильных дорог должен проводиться в соответствии с проектом, требованиями технических регламентов и нормативных документов 12*, для обеспечения долговременной защиты земляного полотна от негативного влияния пропускаемых через трубы расходов воды. Ремонту методом гильзовая подвергаются трубы, сужение отверстия которых не повлияет на пропуск необходимого водного потока, не утратившие несущей способности имеющие следующие дефекты:

* Поз.[1], [2] см. раздел Библиография. — Примечание изготовителя базы данных.

— отклонение геометрического положения элементов трубы более чем на 3,0% от диаметра трубы;

— нецелесообразность мелкого ремонта.

4.2 Гильзование с использованием СВМГТ позволяет:

— проведение ремонтных работ без остановки движения по автомобильной дороге, (без устройства временных объездов);

— решить задачу ремонта водопропускных труб в «стесненных условиях»;

— сократить сроки ремонта (до 2-х рабочих дней);

— снизить стоимость ремонта;

— увеличить прочностные и эксплуатационные характеристики;

— гарантировать срок эксплуатации до 50 лет (по [3] п.7.6);

— восстановить водопропускную способность трубы.

4.3 При подборе диаметра гильзы необходимо обеспечить минимальное сужение внутреннего диаметра аварийного сооружения.

5 Требования к материалам и изделиям

5.1 Для капитального ремонта водопропускных труб под автодорогами методом гильзования рекомендуется применять СВМГТ имеющие, как правило, следующие параметры:

— внутренние диаметры СВМГТ (по впадинам волны гофра — наименьший диаметр) составляют от 0,5 до 3,4 м;

— основные типы гофра 68х13 мм, 125х26 мм, толщина листового проката от 2,0 до 3,5 мм;

— длина секций СВМГТ составляет, как правило, до 13,5 м и ограничена возможностями транспортного средства при перевозке и условиями монтажа;

— рекомендуется применять секции СВМГТ и бандажные соединения изготовленные из углеродистой и низкоуглеродистой горячеоцинкованной стали с классом покрытия не ниже Ц600 (Z600) и класса прочности не ниже 245 по ГОСТ Р 52246-2016 или соответствующим зарубежным стандартам, например 2, аналогичного проката с дополнительным полимерным покрытием HDPE, нанесенным поверх слоя цинка, толщиной не менее 300 мкм по ГОСТ 34180-2017 или соответствующим зарубежным стандартам, например 1;

5.2 Металлические гофрированные спиральновитые трубы должны удовлетворять требованиям [3] п.6.1.

Примечание — Подбор конкретных типов труб выполняется в процессе проектирования капитального ремонта, с учетом внешних нагрузок, состояния дефектной трубы и других факторов.

5.3 Секции СВМГТ должны стыковаться друг с другом при помощи бандажных соединений, выступающих за наружный диаметр трубы не более чем на 200 мм.

5.4 Бандажи могут быть изготовлены по [3] п.6.1.4 из гофрированного металла со спиральным или кольцевым расположением гофров. Для труб диаметром менее 1 м допускается применение гладких бандажей. Допускается применение бандажей конструкцией отличной от указанной выше.

5.5 Бетон для межтрубного пространства должен отвечать требованиям ГОСТ 26633-2015. Класс прочности на сжатие должен быть не ниже В25. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости должны соответствовать требованиям [4].

Для омоноличивания сборных конструкций следует применять бетон класса по прочности на сжатие не ниже принятого для стыкуемых элементов

5.6 Бетонная смесь при укладке должна обладать подвижностью и иметь марку не ниже П4 по ГОСТ 7473-2010.

5.7 В качестве крупного заполнителя рекомендуется применять щебень из естественного камня или из гравия, который должен отвечать требованиям ГОСТ 8267-93. Применение крупных заполнителей из осадочных горных пород не допускается. Для приготовления бетонной смеси допускается применение щебня и гравия с размерами фракции не более 10 мм. Зерновой состав каждой фракции должен отвечать требованиям ГОСТ 26633-2015.

5.8 Для бетонной смеси должны применяться пески, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-2014. Зерновой состав песка должен соответствовать кривой просеивания, приведенной в ГОСТ 26633-2015. Модуль крупности песка должен быть равен величине от 2 до 3. Содержание в песке пылевидных, илистых и глинистых частиц не должно превышать 0,5%.

5.9 Вода для затворения бетонной смеси и приготовления химических добавок должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-2011.

5.10 Для бетона, используемого для заполнения пазух следует применять следующие химические добавки:

Источник

Технология ремонта водопропускных труб на основе анкерного листа V-LOCK

Водопропускные трубы являются одной из самых многочисленных категорий искусственных сооружений на дорогах как регионального, так и федерального значения. Данные инженерные сооружения расположены в теле насыпи автомобильной или железной дороги и обеспечивают безопасный отвод воды, поступающей к земляному полотну. Благодаря водопропускным трубам, в системе дорожного водоотвода обеспечивается постоянный благоприятный влажностный режим грунтовых оснований дорожных одежд и предотвращается размыв дорожной насыпи.

В современном дорожном строительстве наибольшее распространение получили два типа водопропускных труб: изготавливаемые из гофрированного металла и железобетонные из сборных элементов. Для увеличения пропускной способности без повышения высоты насыпи устраивают многоочковые трубы из уложенных рядом небольших труб, что позволяет использовать конструкции диаметром до 3-х метров. В нашей стране существенная часть водопропускных труб представляет собой конструкцию из не скреплённых друг с другом железобетонных звеньев, чаще всего круглого сечения, диаметром до 3 метров, которые эксплуатируются в различных климатических условиях.

В процессе эксплуатации на сооружение оказывают воздействие статические и динамические нагрузки (от веса насыпи и проезжающего по дороге транспорта), а также перепады температур и непосредственно протекающие по трубе талая и дождевая вода, ручьи и мелкие реки. Всё это, а также геологический фактор (землетрясения, подвижки и вибрация грунта) или изначально неправильная установка трубы, приводят к неизбежному её разрушению. Этот процесс происходит также в периоды проведения капитального ремонта дороги, когда с участка над трубой снимается асфальтобетонное покрытие и тяжёлая техника перемещается непосредственно по гравийной подушке насыпи. Результатом являются снижение или частичная потеря несущей способности звеньями трубы.

Кроме того, с течением времени, установленные железобетонные секции водопропускной трубы имеют обыкновение под воздействием разного рода нагрузок смещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях, что приводит к образованию зазоров и перепадов между ними. Перепады уменьшают эффективное сечение трубы, снижая пропускную способность и приводя к заиливанию. В условиях паводка наличие зазоров между звеньями трубы приводит к значительным размывам, оставляя пустоты в насыпи, что чревато обрушением земляного полотна и дорожной одежды, а в такой ситуации нельзя говорить о возможности эксплуатации участка автомобильной дороги в целом.

Традиционным эффективным решением данной проблемы является разборка насыпи и демонтаж трубы с последующим возведением новой, однако этот метод требует разрушения вышележащего дорожного полотна. Кроме того, на трассах федерального значения для проведения подобных работ необходимо предварительно создать временный объезд, что также влечёт за собой значительные временные и материальные вложения.

Необходимость оптимизации затрат на ремонт и реконструкцию магистралей федерального и регионального значения подталкивает дорожные службы к использованию современных альтернативных методов восстановления искусственных сооружений. Одним из таких методов является гильзование — протяжка внутри ремонтируемой конструкции пластиковой или металлической трубы меньшего сечения. На первый взгляд такая технология кажется эффективной, однако весь функционал и конструктивная нагрузка, в конечном итоге, переходят к внутренней трубе, диаметр которой меньше проектного значения, что со временем может привести к деформации или даже размытию насыпи. Кроме того, пластиковая труба, используемая для гильзования, не имеет достаточной несущей способности и не может существенно укрепить восстанавливаемое сооружение.

Уменьшения сечения трубы можно избежать при применении другой технологии — ремонта методом «чулка» или полимерного рукава. Данный метод позволяет восстановить локальные сильно разрушенные участки сооружения и повторить существующий профиль конструкции, не снижая её внутренний диаметр. Тем не менее, такая технология не только является дорогостоящей, но и никак не влияет на несущую способность сооружения, а ведь именно снижение несущей способности водопропускной трубы на участке дороги является критическим фактором, приводящим к её разрушению.

Таким образом, ни один из вышеописанных способов не является оптимальным и в полной мере не решает задачу по эффективному, быстрому и малозатратному ремонту искусственных сооружений на дорогах.

Для устранения этой проблемы специалистами ГК «ТехПолимер» была разработана система ремонта водопропускных труб на основе анкерного листа V–LOCK для конструкций диаметром от 1.2 метра и более, размещённых в дорожных насыпях высотой более 2 метров. Технология заключается в восстановлении несущей способности конструкции методом бетонирования по несъемной полимерной опалубке.

Система ремонта водопропускных труб «ТехПолимер» состоит из нескольких этапов:

Очистка внутренней поверхности водопропускной трубы
Возведение арматурного каркаса (металлических направляющих и стеклопластиковой навивки)
Установка и сварка анкерного листа V–LOCK
Развёртывание пневматической опалубки
Заливка раствора и омоноличивание конструкции
Извлечение баллона высокого давления и оценка качества сварных соединений
Контроль равномерности заполнения раствором
Предлагаемая технология позволяет в сжатые сроки произвести ремонт водопропускной трубы без подготовки индивидуальной опалубки, обеспечивая проектируемый срок службы конструкции в рамках 4–5 лет с возможностью его увеличения после проведения обследования.

Мнение
канд.техн.наук, доцент кафедры «Проектирование дорог» ФГБОУ ВО «СибАДИ»
Левашов Григорий Михайлович

Сложно переоценить влияние системы дорожного водоотвода не только на транспортно-эксплуатационные качества автомобильной дороги, но и на обеспечение транспортной безопасности нашей страны в целом. Как и все искусственные объекты, она нуждается не только в правильной эксплуатации, но и в периодических и капитальных ремонтах. Как мы знаем, стоимость устройства водопропускных сооружений значительна и может составлять от 5% до 15% от стоимости строительства участка автомобильной дороги. Бесспорно, дорожная отрасль нуждается в современных технологиях ремонта железобетонных водопропускных сооружений, одной из которых является санация с помощью полимерного анкерного листа. Применение данной технологии позволяет обеспечить уменьшение сметной стоимости и сроков проведения работ, а также увеличить сроки эксплуатации железобетонных конструкций водопропускных труб круглого, прямоугольного и арочного сечений. Технологию ремонта водопропускных труб на основе анкерного листа V–LOCK можно оценить не только как наиболее экономичную, но и как самую перспективную инновацию для выполнения ремонтных работ подобного рода.

В сравнении с описанными ранее методами, система восстановления водопропускных труб «ТехПолимер» обладает рядом существенных преимуществ:

Увеличение несущей способности. После проведения работ создаётся цельная труба, компенсирующая присутствующие в звеньях санируемой конструкции повреждения и распределяющая нагрузку с разрушенных звеньев на близлежащие. Трещины и оголённая арматура цементируются, что укрепляет сооружение и увеличивает срок его службы.
Максимальное полезное сечение. Система лишь незначительно уменьшает диаметр водопропускной трубы, оставляя его в рамках требуемых проектных значений.
Контролируемое заполнение раствором. В отличие от, например, гильзования, данный метод позволяет произвести проверку равномерности заполнения раствором пространства между опалубкой и санируемой трубой. Такой контроль качества важен, так как позволяет избежать образования пустот и увеличить надёжность конструкции.
Устранение полостей в насыпи. Смещение железобетонных звеньев водопропускной трубы приводит к образованию зазоров между ними, через которые грунт может осыпаться внутрь сооружения, образуя в дорожной насыпи полости, снижающие её устойчивость. Система «ТехПолимер» обеспечивает заполнение данных полостей цементным раствором, что устраняет риск повреждения насыпи.
Цена. Данная технология является наиболее экономически оправданной из всех, предлагаемых сегодня на рынке.

В заключение следует отметить, что необходимость повышать долговечность и надёжность существующих искусственных сооружений в дорожном строительстве является бесспорной. В частности качественный ремонт водопропускных труб способен значительно продлить срок безопасной эксплуатации искусственного сооружения, а выбор оптимального метода такой ремонта, например система санации с помощью анкерного листа V–LOCK, обеспечит технологическую и экономическую эффективность процесса.

Источник