Строительство дренажных сооружений и крупных коллекторов

Как отмечалось ранее, к сооружениям дренажной системы относятся дрены, коллекторы, смотровые колодцы, устьевые сооружения, специальные водопоглощающие устройства, наблюдательные режимные скважины.

Дрены сопрягаются в вертикальной плоскости с принимающими коллекторами следующим образом:

- закрытые дрены с закрытыми коллекторами - при помощи смотровых колодцев, при этом низ грубы дрены должен быть выше низа трубы коллектора не менее чем на 0,8 м; - закрытые дрены с открытыми коллекторами - при помощи устьевого сооружения таким образом, чтобы нормальный уровень воды в коллекторе был ниже устьевой трубы дрены не менее чем на 0,3 м, а максимальный расчетный уровень воды в коллекторе не подтоплял устье дренажной трубы; открытые дрены с открытыми коллекторами - так, чтобы превышение расчетных горизонтов воды в дрене над соответствующими расчетными горизонтами в коллекторе было не менее 0,1 м;

В свою очередь сооружения на коллекторно-дренажной сети должны обеспечивать:

- самотечный отвод дренажных и сбросных вод с мелиорируемой территории в водоприемник или их перекачку;

- сопряжение бьефов и устранение опасности размыва; возможность проезда транспорта через открытые коллекторы;

- пересечение КДС с ирригационной сетью;

- постоянный надзор за работой сети посредством замеров в наблюдательных гидрогеологических скважинах;

- отвод отводимых дренажных и сбросных вод;

- бесперебойную    работу    всех    элементов    коллекторно-дренажной сети;

- оптимальные условия для технического обслуживания и ухода за сооружениями.

Строительство и ввод в эксплуатацию дренажных насосных станций или головного устьевого сооружения должно опережать строительство коллекторно-дренажной сети.

Смотровые колодцы, предназначенные для контроля за состоянием дрен и коллекторов и их очистки, устанавливаются в истоке дрен, в местах поворота и при впадении дрен в закрытый коллектор, а также при изменении уклонов и диаметров дрен и коллекторов. Размещение и конструкция колодцев не должны препятствовать проведению сельскохозяйственных работ и работе дождевальных машин.

Водомерные сооружения и устройства совмещают со смотровыми или устьевыми сооружениями.

Смотровые колодцы и устьевые сооружения на дренажных сетях выполняются из сборных железобетонных элементов. Устройства колодцев выполняется из железобетонных колец различного диаметра и ширины. Дно колодцев выполняется путем устройства нижнего элемента в виде стакана, изготовляемого на заводе, либо из сборных плоских железобетонных плит, на которые устанавливается обычное кольцо; в отдельных случаях донную плиту колодца можно бетонировать на месте. Нижние элементы смотровых колодцев и облицовочные плиты устьевых сооружений должны устанавливаться на слой гравия или щебня толщиной не менее 10 см.

Если грунтовые воды в котловане расположены выше подошвы основания смотрового колодца, при устройстве последнего нужно предварительно выполнить следующие операции:

- оградить земляным валиком подошву основания колодца и направить грунтовые воды по краю котлована за пределы ограждения;

- удалить воду внутри заграждения;

- отсыпать по подошве основания гравийную или щебеночную подушку слоем не менее 10 см.

Сопряжение железобетонных колец, образующих стенки колодцев, производится путем установки каждого последующего звена на слой цементного раствора М-100 толщиной З...4 см. Монтаж стенок должен осуществляться строго по откосу. Железобетонные кольца для колодцев должны поставляться заводом железобетонных изделий с портальными проемами для ввода в колодец дренажных труб и отверстиями для установки ходовых скоб. Количество отверстий, их размеры и расположение определяется по спецификации и эскизам, выдаваемыми вместе с заказом на кольца. Запрещается пробивать указанные выше отверстия в процессе монтажа при помощи кувалды и зубила.

Зазоры между дренажными трубами и краями портальных проемов заполняются цементным раствором М-100. После установки ходовых скоб в стенках колодца зазоры между скобами и краями отверстий заполняются цементным раствором М-100, а концы скоб с наружной стороны отгибаются книзу.

Обсыпаемые грунтом поверхности стенок смотровых колодцев покрывают два раза битумной мастикой, все места ввода труб в колодец защищаются с наружной стороны фильтровым материалом. Обратную засыпку котлована, в котором установлен колодец, следует производить с послойным уплотнением. На возвышающуюся над земней наружную поверхность стенки колодца наносится битумным лаком или масляной краской номер колодца и наименование примыкающих к нему дрены и коллектора.

Все смотровые колодцы покрываются крышками в виде железобетонных плит, листового железа или при изготовлении верхнего кольца с железобетонным перекрытием на полдиаметра, - вторая часть перекрывается листовым железом.

При применении широкозахватной дождевальной техники, и других условиях, часть смотровых колодцев устанавливается потайными с перекрытием специальными железобетонными плитами и засыпкой грунтом слоем не менее 0,7 м.

Концевой участок дрены у устьевого сооружения на длине не менее 10 м выполняется из асбестоцементной трубы без водоприемных отверстий, монтируемой на соединительных муфтах с уплотнением стыков резиновыми кольцами. Пространство между трубой и стенками траншеи заполняется мятой глиной, тяжелым суглинком.

Запрещается подтапливать смотровые колодцы поливной водой во избежание прорыва воды в него и механического заиления дрен и коллекторов. Сброс ирригационных и дождевых вод в коллекторно-дренажную сеть разрешается осуществлять при наличии обоснования только посредством специальных водопоглощающих сооружений в определенных местах сети.

Все скрытые работы по устройству колодцев и устьевых сооружений оформляются актами, составляемыми при участии представителя технического надзора.

Гидрогеологические наблюдательные режимные скважины оборудуются в соответствии с проектом, с защитой их железо­бетонными или асбестоцементными кольцами и бетонированием основания.

На строительство дренажных сооружений приходится до 10% общей трудоемкости строительства из-за перемещения тяжеловесных деталей, больших объемов земляных работ и наличия малой механизации.

Снижение трудоемкости и облегчения работ по строительству дренажных сооружений достигается в основном за счет:

- механизации земляных работ на устройство выемок под колодцы, устьевые сооружения;

- механизации подъемно-транспортных работ по доставке и монтажу тяжеловесных узлов и деталей;

- применение большого количества готовых унифицированных узлов и деталей, уменьшения типоразмеров их, рассчитанных ьа механизированное строительство.

На   строительстве   дренажных   сооружений   применяют подъемно-транспортное и землеройное оборудование на тракторах или экскаваторы типа ЭО-2621, Э-302, Д-204 и др. При отсутствии одноковшового экскаватора выемку для колодцев делают несколькими пересекающими проходами многоковшового экскаватора с последующей незначительной доработкой вручную. Грунтовые воды, при их наличии в выемке, откачиваются грязевыми насосами.

При отсутствии отверстий в железобетонных кольцах они устраиваются при помощи пневмо- (мото)-бетоноломов, т.е. инструментов с кольцевыми или шлямбурными фрезами с центровочным сверлом, оснащенными пластинками из твердого сплава.

Для уплотнения засыпки вокруг установленных железобетонных колец используются пневмо- и мототрамбовки.

Стоимость и трудоемкость строительства крупных коллекторов в значительной степени определяется механизацией и технологией работ, в состав которых входит: подготовка трассы, доставка труб и других материалов, прокладка траншеи и ее подготовка для укладки труб, укладка труб, устройство сооружений, присыпка трубопроводов и обратная засыпка траншей.

Технология и механизация работ зависят от природных условий объекта, глубины укладки, характеристики укладываемых труб и используемых материалов. При использовании тракторных трубоукладчиком для укладки труб в траншею раскладывают трубы так, чтобы исключить повороты машины. При использовании автокранов используют схему раскладки труб, допускающую повороты, но исключающую движение с поднятым грузом. При использовании тракторных кранов допускается возможность поворотов и движения с грузом.

Подготовка трасс для устройства крупных коллекторов проводится аналогично подготовке трасс для строительства дрен с дополнительными требованиями, связанными, с обеспечением доставки и размещения коллекторных труб, путей движения землеройных и подъемно-транспортных машин, размещением кавальера вынутого грунта.

Трубы коллекторов развозятся и раскладываются в соответствии с намеченной технологической схемой работы. Доставку труб осуществляют транспортами, погрузчиками с обычными или специальными прицепами. При недостаточной проходимости прицепов трубы по трассе развозятся на листах.

Траншеи для устройства крупных коллекторов прокладываются одноковшовым экскаватором - с обратной лопатой и драглайном, либо экскаватором непрерывного действия типа ЭТУ-354. Тип землеройных машин определяется размерами траншеи, которая зависит от размеров укладываемых труб и способа стыковки, от гидрогеологических условий. При устройстве коллекторов из коротких жестких труб длиной 2...3 м или гибких пластмассовых труб большого диаметра целесообразно отрывать траншею с вертикальными стенками с использованием подвижной опалубки, прикрепленной к траншеекопателю.

При рытье траншеи для крупных коллекторов кавальер размещается с одной стороны траншеи за пределами обрушения грунта, оставляя другую сторону траншеи свободной для размещения труб и движения грузоподъемных механизмов. Выемку грунта производят с точностью З...5 см с допускаемым перебором до 0,15 м, который впоследствии заполняется и утрамбовывается вручную. Ручные работы исключаются при оборудовании траншеекопателей приспособлениями для контроля требуемой глубины копания. Прокладку траншей следует осуществлять при поверхности грунтовых вод ниже дна траншеи, а в случае выше дна траншеи следует организовать самотечный или принудительный отвод воды.

Укладка коллекторных труб состоит из двух операций монтажа: подачи на дно траншеи и стыковка труб. Короткие раструбные трубы можно стыковать по 4...5 штук в секции и с помощью специальной траверсы укладывать на дно траншеи. Рытье траншей и подачу труб в траншею выполняют обычно двумя отдельными машинами, что обеспечивает более высокую производительность труда и лучшую безопасность работ.

Подача труб в траншею осуществляется с помощью поворотных кранов на базе гусеничных тракторов, а также гидравлических погрузчиков-экскаваторов, которые могут одновременно, отрывать приямки для раструбных или муфтовых соединений труб, автокранов. Поданные в траншею трубы стыкуются с прижатием друг к другу, уплотнением просмоленных пеньковым жгутом или резиновым кольцом и цементной обмазкой. Стыковка упрощается при использовании труб с фальцевыми и гладкими концами и защите стыков бандажной лентой или фильтровым МВМ.

При строительстве крупных коллекторов, ввиду их сложности, имеет большое значение выбор и сочетание применяемых механизмов и технологических приемов, организация совместной работы всех звеньев, которые обеспечивают полное и рациональное использование средств механизации и рабочего времени, эффективную механизацию работ в целом при обязательном соблюдении правил техники безопасности.