Крепление вертикальных откосов траншеи под трубопровод

УСТРОЙСТВО ВЫЕМОК И НАСЫПЕЙ. ТРАНШЕИ

Устройство траншей

Что такое траншея

Траншея — это временная выемка, устраиваемая для укладки труб и других инженерных сетей, а также возведения ленточных фундаментов. Траншеи разрабатываются с вертикальными стенками (с креплением стенок или без них), с откосами и смешанного профиля.

Траншеи с вертикальными стенками без крепления устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и небольшой глубине — 1. 2 м, иногда до 3,5 м (при использовании траншейных экскаваторов). В этом случае во избежание осыпания или оползания грунта рекомендуется вслед за отрывкой производить работы по укладке труб, устройству фундаментов и т. п.

Устойчивость вертикальных стенок траншей большой глубины (10 м и более) может быть обеспечена при использовании специального глинистого раствора, которым заполняется траншея во время ее отрывки

Траншеи с откосами разрабатывают при тех же условиях, что и котлованы. Крутизну откосов устанавливают в зависимости от глубины и строительных свойств грунта по СНиПам.

Траншеи смешанного профиля устраивают при значительной их глубине и наличии грунтовых вод.

Технологический процесс устройства траншей включает: разработку грунта с выгрузкой на бровку или в транспортные средства, крепление вертикальных стенок, транспортирование грунта, планировку дна, обратную засыпку и уплотнение грунта, а также вспомогательные работы по установке лестниц, ограждений и т. д. Планировку дна траншей при монтаже труб и кабелей обычно не делают, а для того чтобы обеспечить проектный профиль дна, планируют поверхность трассы трубопровода до начала рытья траншеи.

Разработка грунта, как и при устройстве котлованов, является ведущим процессом.

Экскаватором, оборудованным обратной лопатой или драглайном, разрабатывают ниже уровня стоянки траншеи с вертикальными стенками или откосами торцовыми либо боковыми проходками. Грунт выгружается в транспортные средства или отвал (в одну или в две стороны). Наиболее часто траншею разрабатывают торцовой проходкой с расположением экскаватора по оси траншеи и укладкой грунта в отвал с одной стороны при углах поворота стрелы р = 60. 90°. Если отвал не размещается за пределами возможной призмы обрушения грунта, то дополнительно используют бульдозер, или экскаватор может перемещаться по оси, смещенной в сторону отвала.

Последовательность разработки грунта с одной стоянки экскаватора обычно такова. В вертикальной плоскости грунт разрабатывают ярусами глубиной 1,5. . 2 м. В горизонтальной плоскости связные грунты разрабатывают сначала с одной стороны траншеи с постепенным углублением ее и устройством соответствующего откоса, затем аналогично с другой. В легких (сыпучих) грунтах разработку можно начинать с осевой линии траншеи.

Двусторонние отвалы обычно устраивают при разработке глубоких траншей с перемещением экскаватора по зигзагу. Траншеи под фундаменты неглубокого заложения роют универсальными одноковшовыми экскаваторами с ковшом вместимостью ,0,15 м3 с погрузкой грунта в самосвалы.

Одиночные выемки под фундаменты колонн или опор роют экскаваторами, оборудованными обратной лопатой, с выгрузкой грунта в транспортные средства. В мягких грунтах используют также экскаватор, оборудованный грейфером. Перемещается экскаватор по оси расположения фундаментов или с небольшим смещением.

Многоковшовыми экскаваторами разрабатывают траншеи (как правило, с вертикальными стенками) для трубопроводов значительной протяженности при наличии мягких плотных грунтов. При этом получается более правильное очертание траншеи, недобор грунта меньше, чем при использовании других землеройных машин. Требуется лишь незначительная зачистка дна.

В зависимости от типа машины (цепной или роторный экскаватор продольного копания) ширина траншеи изменяется от 0,4 до 1,8 м, а глубина до 3,5 м.

В слабых грунтах для создания устойчивых стенок траншей на экскаваторе дополнительно устанавливаются легкосъемные цепные откосообразователи, придающие траншее трапециевидный профиль. Например, цепным многоковшовым экскаватором ЭТУ-354, комбинируя составные части рабочего органа, можно создать четыре прямоугольные (глубина 3,5 и 2,5 м, ширина 0,8 и 1,1м) и четыре трапециевидные траншеи (глубина 3,5 и 2,5 м, ширина по верху траншеи 2,8 м, а по дну — 0,8 и 1,1 м).

Эксплуатационная производительность многоковшового экскаватора, м3/смену, послойное уплотнение пневмо- или электротрамбовками. Плотность грунта контролируется плотномерами ДорНИИ и приборами с использованием радиоактивных изотопов. Вне населенных пунктов уплотнение часто не делают, а излишки грунта укладывают валиком по оси траншей.

Разработка и крепление траншей

Геометрические размеры траншей определяют исходя из глубины заложения трубопроводов, требуемой ширины траншей по низу (по дну) и конфигурации стен.

Ширина траншеи по дну складывается из размера трубопроводов и технологических зазоров, обеспечивающих проведение всех строительных работ. Ширину траншеи по дну b (м) в зависимости от наружного диаметра трубопровода D (м) принимают равной:
b = D + (0,5. 0,6) м при D ≤0,5 м;
b = D + (0,8. ..1,2) м при D > 0,5 м.

Ширина траншеи по дну может уточняться в проекте производства работ, но не должна быть меньше 0,7 м.

Траншеи отрывают с наклонными или вертикальными боковыми стенками. Траншеи с вертикальными стенками более экономичны. Однако из-за опасности обрушения грунта их наибольшая глубина в плотных грунтах без специальных расчетов и крепления стенок не должна превышать 2 м. Поэтому в основном применяют траншеи с откосами (с наклонными стенками), наибольшая крутизна которых в грунтах естественной влажности колеблется от 1 : 0,25 до I : 1,25 (табл. 5.3).

В переувлажненных глинистых и сухих песчаных грунтах крутизну откосов следует принимать, как для насыпных грунтов. Во всех случаях в проекте производства работ необходимо проверять устойчивость откосов с учетом конкретных гидрогеологических условий и наличия временной нагрузки на призме обрушения.

Траншеи с откосами, ввиду их большой ширины по верху, можно разрабатывать только на незастроенных территориях. В стесненных условиях используют преимущественно траншеи с вертикальными укрепленными стенками. В зависимости от глубины траншеи, грунтовых и гидрогеологических условий выбирают вид (табл. 5.4) и конструктивные параметры крепления.

Наибольшее распространение при строительстве водостоков находят закладные крепления, устанавливаемые в траншею по мере разработки грунта. Они состоят (рис. 5.9) из забирки, стояков и распорок. Горизонтальная или вертикальная забирка выполняется из досок толщиной 4—б см, устанавливаемых вплотную одна к другой или с просветами (с прозорами), равными ширине доски.

Горизонтальные доски забирки (рис. 5.9,а) поддерживаются вертикальными стояками, прижимаемыми к стенкам траншеи распорками. Стояки из досок толщиной не менее 5—6 см или труб устанавливают на расстоянии 1,5—2 м по длине траншеи. Распорки из бревен диаметром 12—18 см или труб ставят через 0,6—0,75 м 410 глубине траншеи. В сплошных вертикальных креплениях (рис. 5.9,6) доски забирки через 0,7—1,4 м объединяют горизонтальными поясами (прогонами), прижимаемыми к стенкам траншеи распорками.

Инвентарные крепления состоят из стандартных, чаще всего дощатых щитов и металлических трубчатых рам с винтовыми распорками (рис. 5.9,в). Это сборно-разборные крепления, поэтому они менее трудоемки и материалоемки по сравнению с рассмотренными деревянными креплениями.

Разработка траншей при строительстве водосточной сети осуществляется, как правило, одноковшовыми экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглайном с объемом ковша 0,25—1 м 3 . Экскаватор с обратной лопатой обеспечивает более высокую производительность и точность копания, однако имеет ограничения по размеру забоя. Поэтому при большой ширине и глубине траншей применяют драглайн. Для разработки траншей с вертикальными укрепленными стенами применяют экскаваторы с грейферным оборудованием.

Экскаваторы непрерывного действия имеют наиболее высокую производительность, однако могут разрабатывать только относительно узкие траншеи с вертикальными стенками, поэтому их применение ограничено раздельными прокладками, в основном кабельных сетей.

«ПОЛОЖЕНИЕ. РАБОТЫ С ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТЬЮ. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ. ПОТ РО 14000-005-98» (утв. Минэкономики РФ 19.02.98)

20. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

20.1. Производство земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций (электрических кабелей, кабелей связи, газопроводов и др.) допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию этих коммуникаций. К разрешению должен быть приложен план (схема) с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций.

20.2. До начала земляных работ, независимо от места их проведения, на промплощадке и прилегающей территории перед разрытием шурфов, котлованов или траншей необходимо:

20.2.1. Место работ надежно оградить по всему периметру; в дневное время у места работы выставить предупредительные знаки на расстоянии 5 м со стороны движения транспорта.

20.2.2. С наступлением темноты установить на ограждении с лобовой стороны на высоте 1,5 м сигнальный красный свет, а место работы осветить прожекторами или переносными электрическими лампочками, установленными на высоте не менее 2 м. Электрошнур должен иметь исправную изоляцию и находиться в резиновом шланге, на электролампы должны быть надеты предохранительные сетки.

20.3. При работе возле железнодорожных путей необходимо ограждение котлована устанавливать в зависимости от габарита подвижного состава и кривизны пути. Крепление котлована вблизи железнодорожных путей применять обязательно.

20.4. При рытье котлована или траншеи необходимо оставлять по краям их свободные проходы (бровки) шириной не менее 0,5 м.

20.5. В грунтах с естественной влажностью (при отсутствии грунтовых вод), а также в зависимости от характера грунта допускается рыть траншеи и котлованы с вертикальными стенами без откосов и креплений глубиной в пределах, приведенных в табл. 13.

ДОПУСТИМАЯ ГЛУБИНА КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТЕНКАМИ БЕЗ ОТКОСОВ

20.6. Рытье траншей котлованов на глубину, превышающую указанную в таблице, надлежит производить с креплением вертикальных стенок или с устройством откосов.

Во всех случаях при устройстве крепления верхняя часть его должна выступать над кромкой траншеи или котлована не менее чем на 15 см.

20.7. Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов (при условии естественной влажности и отсутствии грунтовых вод) принимается в соответствии с табл. 14.

ДОПУСТИМАЯ КРУТИЗНА ОТКОСОВ ТРАНШЕЙ И КОТЛОВАНОВ

Примечания. 1. При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается расчетом.

2. Крутизну откосов в переувлажненных грунтах следует уменьшить против указанных в таблице величин до 1:1 (45°).

3. Запрещается разрабатывать без креплений переувлажненные, песчаные, лессовидные и насыпные грунты.

20.8. Крепление вертикальных стен траншей и котлованов должно производиться щитами в соответствии с указаниями, приведенными в табл. 15.

КРЕПЛЕНИЕ СТЕНОК КОТЛОВАНОВ И ТРАНШЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГРУНТА

20.9. Крепление котлованов и траншей глубиной до 3 м, как правило, должно быть инвентарным и выполняться по типовым проектам. При отсутствии инвентарных и типовых деталей для крепления котлованов и траншей глубиной до 3 м следует:

20.9.1. Применять доски толщиной не менее 4 см в грунтах песчаных и повышенной влажности, закладывая их за вертикальные стойки по мере углубления.

20.9.2. Устанавливать стойки креплений не реже чем через 1,5 м.

20.9.3. Размещать распорки на расстоянии одна от другой по вертикали не более 1 м; под концами распорок (сверху и снизу) прибивать бобышки.

20.9.4. Выпускать верхние доски креплений над бровками выемок не менее чем на 15 см.

20.9.5. Усиливать крепления (распорки), на которые опираются полки, предназначенные для переброски грунта, и ограждать эти полки бортовыми досками высотой не менее 15 см.

20.10. Крепление вертикальных стенок котлованов и траншей глубиной более 3 м должно выполняться, как правило, по индивидуальным проектам.

20.11. Разборка креплений должна производиться под непосредственным наблюдением ответственного производителя работ.

Разборку следует производить снизу вверх по мере обратной засыпки грунта.

20.12. При выполнении земляных работ необходимо обеспечить систематический контроль за состоянием грунта траншей и котлованов.

20.13. При обнаружении в откосах крупных камней работники должны быть удалены из опасных мест, а камни спущены к подошве откоса или удалены.

20.14. Вскрытые для производства работ камеры и участки подземных теплопроводов должны быть закрыты прочными и плотными щитами или ограждены.

20.15. Через траншеи и котлованы, вырытые на площадках, проездах, проходах и в других местах движения людей, должны устраиваться переходы шириной не менее 0,7 м, огражденные с обеих сторон перилами высотой не менее 1 м с обшивкой по низу бортов шириной не менее 10 см.

20.16. Опускаться в траншеи, котлованы следует только по лестницам.

20.17. При наличии в местах раскопов электрокабелей нельзя пользоваться ударным инструментом: ломом, киркой, пневматическими лопатами и т.п. Работы следует производить в присутствии работника кабельной сети, соблюдая осторожность для предотвращения повреждения кабеля и поражения работников электротоком.

20.18. При обнажении кабеля необходимо подвесить его во избежание разрыва, становиться на кабель строго запрещается. Если работы продолжительны, кабель необходимо зашить в деревянный короб. На короба, закрывающие откопанные кабели, надлежит вывешивать плакаты: «Стой: высокое напряжение» или «Стой: опасно для жизни».

20.19. Бросать в котлован инструмент или материал воспрещается. Его необходимо опускать на веревке или передавать из рук в руки. Находиться под опускаемым в котлован грузом запрещается.

20.20. Если при производстве земляных работ обнаружится запах газа, работы должны быть немедленно прекращены, а работники удалены из опасных мест впредь до выяснения и устранения причин появления газа.

Дальнейшее производство работ при возможности появления газа допускается только при обеспечении постоянного контроля за состоянием воздушной среды и обеспечении работников необходимым количеством противогазов.

Работники в этом случае до начала работ должны быть проинструктированы о порядке производства работ в загазованной зоне.

20.21. Во избежание взрыва курить, работать паяльной лампой и другими устройствами, связанными с применением открытого огня, в траншеях, вблизи которых находится газопровод или возможно скопление газа, запрещается.

20.22. Участки, на которых производится электропрогрев грунта, должны быть ограждены, а на ограждения должны быть подвешены предупредительные сигналы. В темное время суток прогреваемая площадка должна быть освещена.

Для электроподогрева грунта естественной влажности допускается напряжение не свыше 380 В.

20.23. На участках, находящихся под напряжением, запрещается пребывание посторонних лиц.

Электроподогрев должен обслуживаться электромонтером, имеющим соответствующую квалификационную группу.

20.24. Временные линии от трансформатора к подогреваемым участкам должны выполняться изолированным проводом соответствующего сечения, укладываемого на козлах высотой не менее 0,5 м от земли.

20.25. При прогреве грунта дымовыми газами, горячей водой или пропариванием должны приниматься меры, предохраняющие работников от ожогов.

20.26. При поверхностном оттаивании грунта с использованием горячего газа необходимо принятие мер, исключающих отравления работников и взрыв газа.

20.27. За безопасность работ, производимых на трассе действующих тепловых сетей, ответственность несет та организация, которая производит работы, и эти работы разрешается производить только после согласования с организацией, эксплуатирующей или владеющей этими сетями.

Крепление вертикальных откосов траншеи под трубопровод

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

1. Главная
2. Строительство
3. Земляные работы
4. Траншеи и котлованы

Минимальную ширину траншей по дну для укладки труб принимают в соответствии с данными, приведенными в табл. 2.
При устройстве оснований под трубопроводы, ширина которых превышает ширину траншеи (табл. 1), за ширину траншей принимают ширину основания +0,2 м.

Если в траншее должны находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м (с учетом крепления).

При разработке траншеи землеройными машинами ширину траншеи определяют шириной рабочего органа с добавлением 0,05 м в супесчаных грунтах и 0,1 — в глинистых.

Таблица 1. Минимальная ширина ло дну траншей с вертикальными стенками для укладки труб

Диаметр + 0,3, но не менее 0,7

Разрешено разрабатывать траншеи без креплений с вертикальными стенками на глубину, не превышающую в песчаных и гравелистых грунтах—1 м; в супесях—1,25 м; в суглинках и глинах — 1,5 м, в особо плотных нескальных грунтах — 2 м.
В процессе обратной засыпки крепление траншей, как правило, следует разбирать. В особых случаях, обоснованных в проекте, крепление оставляют в грунте.

Особенности крепления траншей и котлованов и их разборки.
При разработке транйей и котлованов без крепления крутизну откосов следует назначать согласно «Указаниям по технике безопасности». Траншеи и котлованы, основания которых подлежат уплотнению, разрабатываются с недобором, величину которого определяют проектом. В мягких грунтах, разрабатываемых одноковшо­выми экскаваторами, недоборы не должны превышать величины, приведенной в табл. 2. При работе многоковшовых экскаваторов и скреперов недобор в выемках не должен превышать 5 см, а при работе бульдозеров — 10 см.

Таблица 2. Допускаемые недоборы грунта в основании при разработке одисконшовым экскаватором

При зачистке недоборов дна котлованов бульдозерами, экскаваторами со специальными зачистными ковшами или другими планировочными машинами остающийся недобор, дорабатываемый вручную, не должен превышать 5—7 см. Переборы при устройстве котлованов, особенно дна траншей с самотечными трубопроводами, в мягких грунтах не допускаются.
Случайные переборы в местах установки фундаментов или прокладки трубопроводов должны быть восполнены песком или щебнем и тщательно утрамбованы. В котлованах под особо ответственные сооружения переборы заполняют бетоном.
Разрабатывать грунт в траншеях и котлованах при пересечениях всех видов подземных коммуникаций допускается только после согласования с соответствующей организацией и получения от нее письменного разрешения.

При пересечении траншеи с действующей подземной коммуникацией разрабатывать грунт механизированным способом разрешено на расстоянии не более 2 м от боковой стенки и не более 1 м над верхом трубы, кабеля и т. д. При обнаружении коммуникаций; не обозначенных в проектной документации, земляные работы должны быть немедленно приостановлены, а на место работ вызваны представители соответствующей организации.

Траншеи с уложенными трубами засыпают в два приема: вначале с обеих сторон трубы одновременно подсыпают грунт и подбивают его в приямках и пазухах. После этого грунт засыпают на высоту 0,2 м выше трубы, разравнивают и уплотняют трамбовками. Если уложены полиэтиленовые, керамические и асбестоцементные трубы, то толщина первой подсыпки должна быть 0,5 м.

После испытания трубопровода приступают к окончательной засыпке траншеи. Для этой цели можно применять любой грунт без крупных включений. В скальных грунтах или в грунтах, содержащих щебень, крупный гравий, устраивают подушку из мягких грунтов толщиной не менее 10 см под неровностями основания. Если грунт, предназначенный для засыпки траншей или пазух, служит основанием для полов, его следует послойно уплотнять, при этом плотность грунта устанавливают проектом. Обратная засыпка, не несущая каких-либо нагрузок, может засыпаться без уплотнения, но с обязательной насыпкой валика, компенсирующего осадку грунта.

Траншеи, расположенные на пересечении с дорожным полотном, проходящие вдоль городских улиц и проездов, засыпают на всю глубину песчаным грунтом с увлажнением и послойным уплотнением. Это правило надлежит применять и при засыпках траншей в местах их пересечений с подземными коммуникациями или кабелями.

Типы крепления стенок траншей

В зависимости от вида грунта и производственных условий траншеи и котлованы разрабатываются без крепления (с откосами или вертикальными стенками) или с креплениями (с вертикальными стенками)

Горизонтально-рамное крепление (рис. 1,а) применяется в сухих грунтах, способных сохранить отвесные стенки при глубине траншеи до 2 м; диаметр распорок 12—18 см.

Горизонтальное сплошное крепление (рис. 1,6) применяется в сухих грунтах, обладающих способностью местного сползания, в плотных грунтах (если траншея остается открытой в течение продолжительного времени) при глубине траншей 3—5 м.

Горизонтальное крепление с прозорами (рис. 1,а) применяется в сухих грунтах при глубине траншеи до 3 м. Стояки устанавливают через 1,5—2 м; доски размером 5×18 см и распорки — диаметром 13—18 см.

Вертикальное сплошное крепление (рис. 1,г) применяется для грунтов с прослойками плывуна и в сыпучих грунтах глубоких траншей; доски размерами 5×18 см, диаметр распорок 13—18 см.
Металлические инвентарные лестничные крепления (рис. 1,(5) применяются для траншей шириной 0,8—1,8 м, имеющих вертикальные стенки. Крепления состоят из трубчатых металлических стоекраспорок (диаметром 63 мм, высотой 3 м), инвентарных щитов (длиной 3,2 м, шириной 0,6—1 м) и досок (толщина 40—50 мм). Расстояние между стойкамираспорками может изменяться (в зависимости от ширины траншеи) путем изменения длины перекладин, состоящих из труб диаметром и входящего в них винта с трапецеидальной резьбой.

Шпунтовое ограждение (рис. 1,е) применяется для крепления грунтов, сильно насыщенных водой. Крепление в этом случае производится следующим образом: сначала через каждые 2—3 м забивают маячные сваи из брусков, к ним наверху с двух сторон прибивают горизонтальные доски-схватки, между последними вставляют шпунтовые доски( сваи), которые забивают в грунт,

Рис. 1. Типы крепления стенок траншей
а — горизонтально-рамное; б — горизонтальное сплошное; в — горизонтальное с прозорами; г — вертикальное сплошное, д — щитовыми инвентарными распорками; е — шпунтовое ограждение; / — установка инвентарного крепления в траншею; // — металлическая инвентарная рама; /// — монтажная металлическая стойка, 1 — стойка; 2 — горизонтальная распорка; 3 — винт с рукояткой; 4 — маячные сваи; 5 — схватки из досок; 6 — дощатые шпунтовые сваи

Крепление стенок котлованов

Котлованы могут оставаться открытыми, необходимо укреплять их стенки во избежании осыпания грунта

Котлованы глубиной не более 2 м могут непродолжительное время оставаться открытыми и стенки их в большинстве случаев оставляют без креплений. Если же грунт слабый или подвержен размыванию водой, то крепления обязательны.

Наиболее простой и распространенный способ креплений указан на рис. 1. Стойки диаметром 12—15 см забиваются вдоль земляной стенки на расстоянии 1,5 —2 м друг от друга.
При более глубоких котлованах крепления делают более сложными, в соответствии со специальным проектом.

В простейшем случае стойки укрепляют подкосами, а если неудобно занимать ими котлован,— проволочными схватками, укладываемыми на бровке. При наличии в котловане фундаментных рвов крепление может быть выполнено, как указано на рис. 1, в. Узкие котлованы, допускающие установку поперечных распорок, крепятся так же, как и траншеи.

Рис. 1. Крепление стенок котлована
a — стойки с подкосами; б — стойки, укрепленные схватками; в — крепление при наличии фундаментного рва