Ремонт водопропускной трубы под насыпью

способ ремонта водопропускной трубы под насыпью

Изобретение относится к строительству, а именно к области ремонта автомобильных или железных дорог и, в частности, для ремонта водопропускных труб под насыпью. Способ ремонта водопропускной трубы под насыпью заключается в том, что временно отводят русло водотока, монтируют внутри трубы временную опалубку (опору), передают опорные реакции на опалубку и осуществляют исправление формы ее поперечного сечения. Одновременно с исправлением формы трубы осуществляют омоноличивание околотрубного грунтового пространства путем инъектирования твердеющего раствора в предварительно пробуренные вокруг трубы скважины, после чего опалубку демонтируют и водоток направляют в прежнее русло. Технический результат состоит в обеспечении высокой надежности ремонта водопропускных труб под насыпью, снижении внешней нагрузки за счет перераспределения в закрепленном грунте, обеспечении сохранения внутреннего сечения трубы и ликвидации фильтрации воды сквозь тело насыпи.

Формула изобретения

Способ ремонта водопропускной трубы под насыпью, заключающийся в том, что временно отводят русло водотока, монтируют внутри трубы временную опалубку (опору), передают опорные реакции на опалубку и осуществляют исправление формы ее поперечного сечения, отличающийся тем, что одновременно с исправлением формы трубы осуществляют омоноличивание околотрубного грунтового пространства, путем инъектирования твердеющего раствора в предварительно пробуренные вокруг трубы скважины, после чего опалубку демонтируют, и водоток направляют в прежнее русло.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ремонта автомобильных или железных дорог и, в частности, к ремонту водопропускных труб под насыпью.

Известен способ ремонта балочного моста, заключающийся в том, что временно отводят русло водотока, укрепляют грунты основания, монтируют элементы водопропускного лотка, объединяя стойки лотка с существующими опорами, подводят опорные части и домкраты и передают опорные реакции с опор на стойки лотка (см. патент РФ № 1310470, МПК E01D 1/00).

Основным недостатком данного способа является существенные трудовые и материальные затраты, связанные с необходимостью выполнения водопропускного лотка, и из-за увеличения собственного веса сооружения и неучета геологических особенностей возможны дополнительные осадки грунтов основания.

Известен способ ремонта водопропускной трубы под насыпью, включающий временное отведение водотока, возведение временной опоры с верхней плитой внутри дефектной трубы в месте ее дефекта, фиксацию ее, установку частей новой трубы во внутреннее очертание дефектной трубы с двух ее сторон до упора торцов встречных частей новой трубы друг в друга и заполнение бетонным раствором полостей между трубами (см. патент РФ 2265692, МПК 7 E01F 5/00).

Недостатком данного способа является значительное стеснение отверстия трубы, что ведет к увеличению высоты подпора со стороны входного отверстия и, как следствие, водонасыщению грунта насыпи вокруг трубы, это приводит к дополнительным деформациям грунтов в основании трубы и теле насыпи.

Техническая задача — обеспечение высокой надежности ремонта водопропускной трубы под насыпью посредством технологического изменения характеристик грунта, окружающего трубу, с сохранением ее гидравлических параметров.

Поставленная задача достигается тем, что в способе ремонта водопропускной трубы под насыпью, заключающемся в том, что временно отводят русло водотока, монтируют внутри трубы временную опалубку (опору), передают опорные реакции на опалубку и осуществляют исправление формы ее поперечного сечения, одновременно с исправлением формы трубы осуществляют омоноличивание околотрубного грунтового пространства путем инъектирования твердеющего раствора в предварительно пробуренные вокруг трубы скважины, после чего опалубку демонтируют и водоток направляют в прежнее русло.

Способ реализуется следующим образом.

Перед началом работ производят временное отведение водотока. Существующая водопропускная труба, проложенная под насыпью, может иметь дефекты в виде сквозного обрушения, трещин и выпадения части кладки свода или стен. Ремонт трубы начинают с очистки внутреннего пространства от мусора, русловых отложений для выявления дефектов. Затем производят расшивку дефектных мест и удаление строительного мусора. По окончании предварительных работ во внутреннем пространстве трубы возводится временная опалубка, при этом она выполняется по всей длине трубы и копирует очертание внутреннего сечения. Опалубка представляет собой пространственную конструкцию, содержащую горизонтальные и вертикальные несущие элементы (ребра, размещаемые с определенным конструктивным шагом), соединительные и переходные элементы, позволяющие конструктивно объединить все части опалубки в каркас. Кроме того, в ее комплектацию входят инвентарные элементы (например, домкраты или рычаги) для создания распорного усилия на внутреннюю поверхность трубы, что обеспечивает разгрузку свода и стен трубы от давления грунта, а в случае ремонта гибких труб позволяет восстановить проектное очертание свода. Возведенный таким образом каркас оставляет свободный доступ к внутренней поверхности трубы. В местах разрушения участков трубы производится их залечивание. Работы выполняются с применением бетона, кладочных и затирочных растворов и материалов. Одновременно с этим производят бурение скважин вокруг трубы как изнутри трубы, так и со стороны насыпи (сверху и/или с боковых поверхностей). В готовые скважины под давлением производят инъектирование твердеющего раствора. Под действием инъекционного раствора грунт омоноличивается совместно с трубой, при этом давление грунта насыпи и основания на тело трубы значительно снижается за счет перераспределения по объему закрепленного грунта. По окончании срока набора несущей способности грунта временная опалубка демонтируется и извлекается из трубы. Временно отведенный водоток возвращается в прежнее русло.

Применение данного способа позволяет обеспечить высокую надежность ремонта водопропускных труб под насыпью посредством достижения эффекта омоноличивания околотрубного грунтового пространства с одновременным снижением внешней нагрузки за счет перераспределения последней в закрепленном грунте, восстановить тело трубы, сохранив ее внутреннее сечение. При этом на данном участке ликвидируется фильтрация воды сквозь тело насыпи.

Источник

способ ремонта водопропускной трубы под насыпью

Изобретение относится к области ремонта автомобильных дорог и, в частности, к способам ремонта водопропускных труб. Технический результат — обеспечение полного заполнения межтрубного пространства между старой восстанавливаемой трубой и новой трубой бетонным раствором и надежный контроль этого заполнения. Способ ремонта водопропускной трубы под насыпью включает временное отведение водотока, установку секций новой трубы во внутреннее очертание дефектной трубы с зазором и заполнение бетонным раствором межтрубного пространства. В потолочное перекрытие секций монтируют с определенным шагом контрольные трубки, выступающие в межтрубное пространство. Производят первоначальное заполнение бетоном межтрубного пространства через окна, расположенные в верхней части боковых стенок секции, до нижнего уровня окон и заглушают окна. Производят заполнение потолочной части межтрубного пространства бетоном через первую трубку до выхода бетона во второй трубке, заглушают первую трубку и подают бетон через вторую трубку до выхода его в следующей трубке и осуществляют последовательные аналогичные операции на всех секциях. Каждая секция новой трубы, образована из нескольких колец, выполненных из металлического листового материала. Зазор между старой и новой трубой для заполнения бетоном межтрубного пространства устанавливают не менее 100 мм, а высоту выступания трубок в межтрубном пространстве устанавливают с образованием зазора между торцом трубки и потолком старой трубы не более 40 мм. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения

1. Способ ремонта водопропускной трубы под насыпью, включающий временное отведение водотока, установку секций новой трубы во внутреннее очертание дефектной трубы с зазором, заполнение бетонным раствором межтрубного пространства, отличающийся тем, что в потолочное перекрытие секций монтируют с определенным шагом контрольные трубки, выступающие в межтрубное пространство, производят первоначальное заполнение бетоном межтрубного пространства через окна, расположенные в верхней части боковых стенок секции, до нижнего уровня окон и заглушают окна, производят заполнение потолочной части межтрубного пространства бетоном через первую трубку до выхода бетона во второй трубке, заглушают первую трубку и подают бетон через вторую трубку до выхода его в следующей трубке и осуществляют последовательные аналогичные операции на всех секциях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждая секция новой трубы образована из нескольких колец, например трех, выполненных из металлического листового материала, предпочтительно гофрированного.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в боковых стенках каждой секции выполняют, по меньшей мере, по одному окну для заполнения бетоном межтрубного пространства.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что крепление заглушек окон в боковых стенках производят болтовым соединением или сваркой.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что зазор между старой и новой трубой для заполнения бетоном межтрубного пространства устанавливают не менее 100 мм.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг между соседними трубками для заполнения бетоном межтрубного пространства и его контроля устанавливают в зависимости от габаритов ремонтируемой водопропускной трубы, при этом на каждой секции должно быть не менее двух трубок.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что высоту выступания трубок в межтрубном пространстве устанавливают с образованием зазора между торцом трубки и потолком старой трубы не более 40 мм.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждая трубка с внутренней стороны потолочного перекрытия выполнена с возможностью подсоединения шланга подачи бетона и установки заглушки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ремонта автомобильных дорог и, в частности, к способам ремонта водопропускных труб.

Известен традиционный траншейный способ укладки и замены водопропускных труб под земляными насыпями (Стр-во мостов и труб./Под ред. В.С.Кириллова. М.: Транспорт, 1975 г. с.527, рис.ХУ. 14, ХУ 15). Недостаток способа заключается в том, что для укладки водопропускной трубы необходимо рыть открытую траншею.

Известен способ реконструкции балочного моста с заменой его на одну или две водопропускные трубы (Содержание и реконструкция мостов./Под ред. В.О.Осипова. М.: Транспорт, 1986 г., с.311, 312, рис.Х 14, Х 15, Х 16). Такой способ повторяет недостатки предыдущего аналога, так как предусматривает разборку верхнего строения пути.

Известен «Способ замены водопропускной трубы», приведенный в описании к патенту №2183230. Способ предусматривает прокладку в зимнее время туннеля рядом со старой трубой, выдержку его до промерзания стенок, возведение крепи, выполнение вертикального отверстия в дорожном полотне для заливки бетона, укладку новой трубы в туннель, заливку бетона в пространство между трубой и тоннелем через вертикальное отверстие. После завершения работ старую трубу заглушают.

Наличие вертикального отверстия позволяет убедиться в заполнении бетоном пространства между трубой и туннелем. Однако способ предусматривает возможность его реализации только в зимнее время. Кроме того, необходимо разрушать полотно дороги для выполнения отверстия под заливку бетона, а затем его заделывать.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является «Способ ремонта водопропускной трубы под насыпью». Способ включает временное отведение водотока, возведение временной опоры с верхней плитой внутри дефектной трубы в месте ее дефекта и ее фиксации и установку частей новой трубы в дефектную трубу с двух ее противоположных сторон до упора торцов встречных частей новой трубы друг в друга. Для этого в обеих частях выполняют освобождения под стойку временной опоры, затем производят объединение торцов встречных частей новой трубы между собой и с временной опорой, заполняют бетонным раствором полости между дефектной и новой трубой и удаляют временную опору. Однако в способе не раскрыто то, каким образом производится заполнение бетоном пространства между старой и новой трубой.

В общем случае при ремонте водопропускных труб закрытым способом без вскрытия дорожного полотна всегда остается не решенной проблема контроля полного заполнения бетоном межтрубного и в особенности потолочного пространства. Возникающие пустоты в потолочной части пространства при заливке межтрубного пространства бетоном могут привести к неравномерному распределению нагрузок, концентрации напряжений и, как следствие, деформации водопропускной трубы и возможному образованию трещин, снижающих долговечность эксплуатации трубы.

Целью изобретения является обеспечение полного заполнения пространства между старой восстанавливаемой трубой и новой трубой и надежного контроля этого заполнения.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе ремонта водопропускной трубы под насыпью, включающем временное отведение водотока, установку секций новой трубы во внутреннее очертание дефектной трубы с зазором, заполнение бетонным раствором межтрубного пространства, согласно изобретению в потолочное перекрытие секций монтируют с определенным шагом контрольные трубки, выступающие в межтрубное пространство, производят первоначальное заполнение бетоном межтрубного пространства через окна, расположенные в верхней части боковых стенок секции, до нижнего уровня окон и заглушают окна, производят заполнение потолочной части межтрубного пространства бетоном через первую трубку до выхода бетона во второй трубке, заглушают первую трубку и подают бетон через вторую трубку до выхода его в следующей трубке и осуществляют последовательные аналогичные операции на всех секциях.

Каждая секция новой трубы образована из нескольких колец, например трех, выполненных из металлического листового материала, предпочтительно гофрированного.

В боковых стенках каждой секции выполняют, по меньшей мере, по одному окну для заполнения бетоном межтрубного пространства, при этом крепление заглушек окон в боковых стенках производят болтовым соединением или сваркой.

Между старой и новой трубой устанавливают зазор для заполнения бетоном межтрубного пространства не менее 100 мм.

Шаг между соседними трубками для заполнения бетоном межтрубного пространства и его контроля устанавливают в зависимости от габаритов ремонтируемой водопропускной трубы, при этом на каждой секции должно быть не менее двух трубок.

Высоту выступания трубок в межтрубном пространстве устанавливают с образованием зазора между торцом трубки и потолком старой трубы не более 40 мм, при этом каждая трубка с внутренней стороны потолочного перекрытия выполнена с возможностью подсоединения шланга подачи бетона и установки заглушки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг.1 — продольное сечение дефектной водопропускной трубы до ремонта;

Фиг.2 — поперечное сечение водопропускной трубы до ремонта (увеличено);

Фиг.3 — продольное сечение дефектной водопропускной трубы после ремонта;

Фиг.4 — поперечное сечение водопропускной трубы после ремонта до установки заглушки на трубку (увеличено).

Способ ремонта водопропускной трубы 1, имеющей дефекты 2, расположенной под насыпью 3, включает временное отведение водотока, установку секций 4 новой трубы, состоящих из колец 5, во внутреннее очертание дефектной трубы и заполнение бетонным раствором 6 межтрубного пространства 7. Для заполнения межтрубного пространства бетонным раствором секции 4 устанавливаются с зазором Н между старой и новой трубами величиной не менее 100 мм.

Каждую секцию 4 новой трубы собирают из нескольких колец 5, например трех, выполненных из металлического листового материала, предпочтительно гофрированного.

Установка новой трубы может быть произведена целиком путем предварительной сборки секций в трубу и протаскивания ее во внутреннее очертание старой трубы или последовательной подачей секций внутрь старой трубы и соединения там секций между собой в единую трубу.

После установки новой трубы или последовательной установки секций в потолочное перекрытие секций монтируют с определенным шагом контрольные трубки 8, выступающие в межтрубное пространство 7, предназначенные для заполнения бетоном межтрубного пространства и его контроля. Шаг между соседними трубками устанавливают в зависимости от габаритов ремонтируемой водопропускной трубы, при этом на каждой секции должно быть не менее двух трубок. Высоту выступания трубок в межтрубном пространстве устанавливают таким образом, чтобы между торцом трубки и потолком старой трубы был образован зазор не более 40 мм. Каждая трубка с внутренней стороны потолочного перекрытия выполнена с возможностью подсоединения шланга подачи бетона и установки заглушки (не показано).

Перед заполнением бетонным раствором межтрубного пространства 7 заглушают один его торец любым известным способом и производят первоначальное заполнение бетонным раствором межтрубного пространства 7 через предварительно выполненные окна 9, расположенные в верхней части боковых стенок секции, до нижнего уровня окон и заглушают окна заглушками 10, при этом крепление заглушек окон в боковых стенках производят болтовым соединением или сваркой. В боковых стенках каждой секции должно быть, по меньшей мере, по одному окну.

После этого производят окончательное заполнение бетонным раствором потолочной части межтрубного пространства через первую трубку 8 до выхода бетона во второй трубке 8, заглушают первую трубку 8 (не показано) и подают бетон через вторую трубку 8 до выхода его в следующей трубке 8 и осуществляют последовательные аналогичные операции на всех секциях.

Перед подачей бетонного раствора через очередную трубку 8 зазор между торцом трубки 8 и потолком старой трубы может быть увеличен, также как и диаметр трубки, путем ее замены для улучшения условий подачи бетонного раствора в межтрубное пространство.

Перед заполнением бетонным раствором последних секций межтрубного пространства заглушают второй его торец и далее выполняют вышеуказанные операции.

Достигнутый технический результат заключается в том, что предложенный способ позволяет обеспечить полное заполнение межтрубного пространства между старой восстанавливаемой трубой и новой трубой бетонным раствором и надежного контроля этого заполнения.

Способ успешно прошел проверку на ремонте автомобильных дорог.

Источник