Основные документы, регламентирующие проектирование и монтаж трубопроводов сетей водоснабжения и канализации из труб ПВХ.
- СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»
- СНиП 3.05.04-85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации»
- СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения»
- СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»
- «Проектирование, монтаж, эксплуатация систем канализации из пластмассовых труб для зда- ний и микрорайонов». Добромыслов А.Я., Санкова Н.В. Справочные материалы. Москва 2004 г.
- ВСН 20-95 «Ведомственные строительные нормы по проектированию и монтажу подзем- ных сетей канализации и водопровода из поливинилхлоридных труб» М., 1996 г.
- СП 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и ка- нализации из полимерных материалов» М., 2001 г.
- Пособие по приемке и вводу в эксплуатацию объектов инженерной инфраструктуры комму- нального хозяйства в г. Москве. ОАО ПКТИпромстрой, М., 2002 г.
- ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные рабо- ты. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. «Механизированные и ручные земляные работы»
- Сборник Е9. Сооружения систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и кана- лизации. Выпуск 2. «Наружные сети и сооружения»
Земляные работыВышеперечисленные нормы в принципе разработаны для строительства трубопроводов из традиционных материалов, таких как керамика, бетон или чугун. Однако ряд норм находит применение при строительстве канализации из ПВХ, при условии учета технологии строительства связанной с различными физико-механическими свойствами ПВХ по сравнению с материалами применяемыми прежде. В связи с этим необходимо ознакомление с вышеперечисленными нормами. К важному механическому свойству труб с точки зрения их укладки в грунт, значительно отличающемуся от традиционных материалов, следует зачислить величину модуля упругости пластика. Это различие приводит к тому, что укладка канализационных трубопроводов из ПВХ отходит в определенных аспектах от условий и способов укладки трубопроводов из традиционных материалов. Трубы из традиционных материалов укладываемые в грунте в принципе полностью принимают нагрузку грунта – засыпки траншеи. А трубы из ПВХ (упругого материала) укладываемые в грунте, под влиянием нагрузки грунта (засыпки траншеи) деформируются. Допустимая деформация поперечного сечения канализационной трубы определяется на 4-6 % ее высоты. |
Условием для труб Хемкор для предотвращения чрезмерной деформации их поперечного сечения является подключение к взаимодействию сопротивления грунта в определенной области трубопровода.
Сопротивление грунта имеет две составляющие:
- сопротивление защитной обсыпки канальной трубы,
- сопротивление родного грунта.
Для получения сопротивления защитной обсыпки канальной трубы следует произвести непосредственную обсыпку канала сыпучим песком (мелко-, средне- или крупнозернистым), с необходимым трамбовкой обсыпки – уплотнением. Для получения сопротивления родного грунта области защитной обсыпки следует не нарушить во время выполнения траншей структуры родного грунта – в независимости от его типа. Оба типа сопротивления взаимозависимы и с этой точки зрения необходимо соблюдать условия производства как траншеи, так и защитной засыпки.
Типы траншей
При монтаже канализации могут использоваться непрерывные узкие траншеи, с вертикальными стенами с опалубкой, а также с откосным стенами без опалубки, однако до определенного уровня. Выбор типа траншеи и защиты стен зависит от местных условий, глубины траншеи и гидрогеологических условий. При проходах под препятствиями могут использоваться защитные трубы или обложенные туннельные траншеи.
Узкие траншеи с вертикальными стенками с опалубкой отвечают требованиям неповреждения структуры родного грунта – сопротивления грунту в области защитной обсыпки канальной трубы, при условии, что ниже верхнего уровня этой обсыпки должна быть плотная опалубка.
Широкие траншеи с откосными стенами, производимые механическим способом к базовой линии размещения канала не могут применяться из-за отсутствия возможности сохранения ненарушенной структуры грунта в области защитной обсыпки трубы ПВХ, в особенности принимая во внимание атмосферные осадки и присутствие грунтовых вод.
Широкие траншеи - произведенные механическим способом с откосными стенами следует производить до верхнего уровня канальной области – защитной обсыпки канальной трубы. Ниже следует использовать узкую траншею с вертикальными стенками с плотной опалубкой (рис. 1)
Рис. 1. Форма траншеи с откосными стенами с опалубкой в канальной зоне
Такая форма траншеи полностью предохраняет структуру родного грунта, любого типа, с учетом ливневых осадков. При наличии грунтовых вод, которые возможно удалить при помощи горизонтальной дренажной системы, дренажную систему следует разместить на ширине канальной зоны. Широкие траншеи находят применение на незастроенных территориях, т.к. требуют значительного пространства для траншеи и хранения выемки.
Для глубоких траншей и высокого уровня грунтовых вод может возникнуть необходимость отказа от широких траншей, принимая во внимание размытие откосов в нижних частях траншеи. В этом случае следует использовать траншеи с вертикальными стенками с опалубкой или комбинацию обоих типов траншеи.
Узкие траншеи используются на застроенных территориях при пространственных ограничениях, напр. улицы города – микрорайоны. При копании траншеи с помощью механических экскаваторов следует не допускать превышения глубины определенной для механических работ. При производстве траншеи на песчаных грунтах, которые соответствуют условиям для защитной обсыпки трубы ПВХ, следует оставить на дне траншеи канальной зоны слой грунта 5-10 см выше проектируемой базовой линии траншеи. Придание профиля дна траншеи в соответствии с формой для труб канализации и с проектным уклоном происходит непосредственно перед укладкой канальных труб. При производстве траншеи на плотных грунтах следует выкопать траншею на глубину на 0,20 м ниже проектируемой базовой линии дна траншеи, при использовании подсыпки из песка без комков и камней. Отвал грунта следует производить только с одной стороны траншеи, на расстоянии как минимум 0,60 м от края траншеи. В случае нахождения слоя торфа, следует его извлечь пока не останется плотный грунт, а пространство до проектного уровня дна траншеи заполнить песком.
Ширина траншеи
Минимальная ширина траншеи с учетом опалубки должна быть подобрана для диаметра трубы, и составлять как минимум 0,8 м для диаметра 160 мм. Расстояние между опалубкой траншеи и внешней стенкой трубы ПВХ диаметром более 160 мм должно равняться с каждой стороны как минимум 30 см.
В случае применения формы траншеи как на Рис.1, ширина траншеи в канальной зоне может быть меньше. В общем следует подчеркнуть, что система канализации из труб ПВХ с раструбными соединениями имеет одно из важных преимуществ - возможность уменьшения нормативной ширины траншеи, а в связи с этим уменьшение стоимости земляных работ.
Опалубка стенок траншеи в канальной зоне
Принципиальное условие для канальной зоны – сохранение родного грунта.
Опалубка стенок траншеи может быть:
- продолжением углубления опалубки верхней части узкой траншеи,
- самостоятельной.
Продолжение углубления горизонтальной опалубки узкой траншеи рекомендуется производить – с учетом условий последующей обсыпки, из узких досок 10-15 см с учетом распорок. Герметичность этой опалубки (ажурная - плотная) зависит от грунтово-водных условий канальной зоны.
Самостоятельная опалубка может иметь форму:
- горизонтальной опалубки с распорками,
- герметичной стенки (вертикальной), траншея канальной зоны не требует опалубки.
Тип используемой опалубки или ее непригодность зависит от грунтово-водных условий канальной зоны (тип грунта, напор грунтовых вод или их отсутствие). Следует подчеркнуть, что для труб DN 160-400 мм, высота канальной зоны составляет только от 65 до 90 см. В случае плотных грунтов – глина, ил, а прежде всего скальные грунты для сухой траншеи, опалубка траншеи канальной зоны не требуется. Проектное решение целой траншеи, как и изготовление самостоятельной опалубки или ее не использование, требует предохранения траншеи канальной зоны перед осадочными водами, а также предохранения краев траншеи перед обвалами при монтажных работах.
Самостоятельная опалубка в принципе используется для откосных траншей. Но может также применяться для расширенных траншей с вертикальными стенками с опалубкой, напр. при необходимости применения для канальной зоны герметичной стенки. В узких траншеях с вертикальными стенками с опалубкой интервал распорок в плане и высоте следует запланировать так, чтобы существовала возможность просунуть между распорками трубы на дно траншеи. Такая операция возможна благодаря легкости труб.
Осушения траншей
Монтажные работы могут производиться в траншеях с иссушенным основанием. Иссушенное состояние основания позволяет сформировать углубления под трубу, монтаж соединений, а также соблюдение предвиденных проектом уклонов канала. При строительстве канализации в зависимости от глубины траншеи, типа грунта и высоты понижения водного зеркала, могут использоваться три метода осушения:
- поверхностный метод,
- метод горизонтального дренажа,
- метод статического понижения зеркала грунтовой воды.
Поверхностный метод состоит в отведении воды по мере углубления траншеи. Этот метод не требует монтажа сложных устройств и часто достаточно установленных на поверхности земли ручные или бензиновые мембранные помпы. При монтаже канализации поверхностный метод может иметь временное применение – в процессе углубления траншеи и изготовления горизонтального дренажа под канальной зоной.
Второй метод состоит в укладке под канальной зоной горизонтального дренажа в обсыпке из гравия с отведением воды в сборные колодцы, размещенных около трассы канала, откуда вода отводиться в приемник с помощью помпы. После уложения канала и произведения испытаний его герметичности, дренаж исключается из эксплуатации, а сборные колодцы демонтируются.
Третий метод применяется в случае большого наводнения грунта и заключается в изготовлении депрессионного колодца или применении иглофильтров. Осушение траншей требует отдельного проекта с учетом отведения воды за территорию стройки.
Подготовка основания
Основание является в принципе нижней частью обсыпки защитной зоны трубы ПВХ. В зависимости от типа грунта на уровне размещения канала, применяются три типа основания:
- тип А – натуральное основание, если оно состоит из сухих песчаных грунтов – пески крупно- , средне- и мелкозернистые с эквивалентным диаметром зерна 2 > Ae > 0,05 мм, не содержащие камни. В этих условиях система канализации укладывается непосредственно на выровненном родном основании с приданием профиля дну, которое является несущим основанием для канальных труб.
- тип В – дно траншеи состоит из скального грунту, каменной кладки, пыльных песков и связанных грунтов, а также глины или ила. Условия обсыпки трубы ПВХ требуют основания из уплотненного песка минимальной толщиной 20 см. Толщина песочного основания 0,2 м для связанного основания в принципе подходит для диаметров DN 200-400 мм. Для диаметров DN 110-160 мм глубина может быть уменьшена до 0,15 м. Аналогично защитный слой из песка для обоих вышеперечисленных случаев может быть уменьшен для DN 110 мм до 0,2 м, a для DN 160 мм do 0,25 м.
- тип С – дно траншеи состоит из грунтов с низкой несущей способностью, таких как шлам, торфу и другие с неглубоким залеганием. Условия стабильности защитной обсыпки трубы ПВХ требуют удаления вышеуказанного грунта и замены уплотненным песком до уровня размещения трубы.
- тип D – дно траншеи, как и для типа С, однако глубоким залеганием грунта с низкой несущей способностью. Условия стабильности защитной обсыпки трубы ПВХ требуют изготовления укрепленного основания – бетонной или железобетонной плиты с последующим уложением на ней уплотненного основания из песка толщиной как минимум 20 см.
Рис. 2. Типы основания при монтаже канализации
Дно траншеи под основание в нормальных грунтовых условиях (сухой и сыпучий или средне уплотненный) должно быть изготовлено с точностью от 2 до 5 см в зависимости от способов углубления – по отношению к проектным базовым линиям. В случае чрезмерной выборки родного грунта, траншею следует заполнить утрамбованным песком. В случае появления грунтовых вод, траншею ниже уровня основания следует осушить. Поверхность основания, как натурального, так и искусственного, изготовленная из утрамбованного уплотненного песка, должна согласоваться с проектным уклоном. Для всех четырех типов основания требуется продольное профилирование дна под углом 90O и с проектным клоном, которое является несущим основанием для труб. Возможные недостатки высоты основания следует корректировать исключительно песком.
Монтаж канализации
Общие условия
Прокладыванию канализационных трубопроводов должны предшествовать действия связанные с выкопкой соответствующей траншеи, приспособленной для труб из ПВХ. При прокладке канализационных трубопроводов должны применятся только неиспорченные трубы и фасонные части. Из-за специфических физико-механических свойств труб из ПВХ, укладку трубопроводов следует производить в температуре окружающей среды выше +5OC. Монтаж канализации требует предварительной подготовки основания при сохранении структуры родного грунта в зоне защитной обсыпки канальной трубы.
Соединения труб сети канализации
Основным соединением труб Хемкор и фитингов Magnaplast являются раструбные соединения с уплотнением. При подключениях с канализационными колодцами бетонной конструкции используются герметические гильзы для прохода стен, соединительные муфты или скользящие муфты Magnaplast с уплотнением аналогичным для раструбов труб Хемкор. Кроме вышеперечисленных типов соединений труб существуют специальные соединения при переходах с труб ПВХ на чугунные.
Раструбные соединения с эластомерными резиновыми прокладками
|
Рис. 3. Раструбные соединения |
 |
|
Рис. 4. Соединение свободных концов |
 |
|
Рис. 5. Соединение свободных концов |
 |
При соединении безраструбных концов труб следует обозначить необходимую глубину вдавливания для соединительной муфты KG-ERMM, а для скользящей муфты соблюдать симметричность соединения. Безраструбные концы труб перед вдавливанием в раструб следует смазать средством скольжения.
Действия связанные с соединением труб
Резка трубы – подготовка безраструбного конца трубы ПВХ.
При монтаже труб Хемкор иногда может появиться необходимость укорочения труб до требуемой длины. Поперечную резку труб из ПВХ следует производить в перпендикулярной плоскости к оси трубы. Прибором, который позволяет соблюдать точность резки, является деревянный желоб размерами подходящими к диаметру трубы. Для резки труб можно использовать другие устройства типа роликовых труборезов, гарантирующих разрез трубы в плоскости перпендикулярной к оси трубы.
|
|
Недопустима обрезка - укорочение свободных концов фасонных частей Magnaplast.
Рис. 6. Способы использования деревянного желоба
Обрезанная труба требует косой отточки. Косая отточка обрезанных безраструбных концов трубы осуществляется приданием концам труб ПВХ конусной формы путем обработки их краев, для облегчения соосного входа в раструб а также прохода через уплотнительное кольцо. Эта операция состоит из следующих действий:
- обрезки края с помощью драчевого напильника,
- обозначения глубины обработки,
- шлифования обработанной поверхности и улов личным напильником и удаление опилок из трубы.
|
Рис. 7. Размеры для обработки краев безраструбного конца канальной трубы. |
 |
|
Рис. 8. Обозначение глубины вдавливания |
 |
Каждый свободный конец трубы ПВХ предназначенный для вдавливания в раструб следующего элемента (труба, фитинг) должен иметь обозначение монтажной глубины (величина lm – Рис. 8). Монтажная глубина вдавливания должна обеспечивать возможность компенсации значительного термического удлинения системы канализации из труб ПВХ. Недопустим монтаж трубы с полным вдавливанием «до опора» безраструбных концов в раструбы следующих элементов (трубы или фасонные части). Однако для фасонных частей – колен и тройников – не применяются обозначения глубины вдавливания безраструбных концов, т.к. арочные элементы обладают способностью компенсации благодаря своей форме, а линейная расширяемость коротких элементов (тройников) не имеет в этом случае значения.
| DN, мм | e, мм | a, мм | b, мм | l max, мм | l m*, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 110 | 3,0 | 1,5 | 5,5 | 76 | 70 |
| 160 | 4,0 | 2,0 | 8,0 | 110 | 104 |
| 200 | 4,9 | 2,5 | 10,0 | 120 | 114 |
| 250 | 6,2 | 3,1 | 12,5 | 140 | 134 |
| 315 | 7,7 | 3,9 | 15,8 | 160 | 154 |
| 400 | 9,8 | 4,9 | 20,0 | 190 | 184 |
| 500 | 12,3 | 6,1 | 25,0 | 200 | 194 |
* рекомендуемая глубина вдавливания
Табл. 1. Размеры для обработки краев безраструбного конца трубы
Обозначение глубины вдавливания следует произвести следующим образом:
- из раструба трубы или фитинга следует удалить (временно) уплотнение,
- в раструб вставить безраструбный конец трубы – до опору (величина lmax – Рис. 8.),
- обозначить тонкой линией на безраструбном конце трубы глубину максимального вдавливания (Рис. 8.). Обозначение произвести кисточкой быстросохнущей краской,
- обозначить в форме треугольника монтажную глубину вдавливания. Для сточных вод температурой до 20OC можно принимать lm = lmax - 6 мм > l1, где l1 – это минимальная глубина вдавливания безраструбного конца трубы. Обозначение треугольника наносится быстросохнущей краской.
Вложение уплотнения
Внутрь раструба каждой трубы ПВХ производителем установлено уплотнение предохраняемое силиконом. В случае необходимости извлечения прокладки, изнутри раструба следует старательно удалить все загрязнения, а его поверхность вытереть чистой тряпкой.
Перед вложением прокладки рекомендуется погрузить ее в воду. Вложение прокладки в раструб значительно облегчается при ее сжатии пальцами и придании формы как на Рис. 9.
Рис. 9. Фома прокладки перед вложением в раструб
Монтаж соединения
Монтаж раструбного соединения заключается во введении - вдавливании безраструбного конца трубы ПВХ в раструб второй трубы или фасонной части. Перед началом соединения безраструбный конец следует тонко смазать средством скольжения (технический вазелин), которой облегчает соединение. Использование для этого масел или смазок недопустимо. Введение безраструбного конца канальной трубы в раструб может производиться при помощи рычага. Такое устройство можно изготовить самостоятельно. (Рис. 10).
Рис. 10. Натяжное устройство с применением ручного рычага
Для произведения раструбного соединения следует так уложить трубы, чтобы оси соединяемых отрезков находились на одной линии. При применении ручного рычага, рычаг, вбитый на глубину 30 см, должен опираться о раструб трубы ПВХ с помощью деревянного бруса из твердого дерева. Вдавливание безраструбного конца в раструб трубы должно производиться на глубину, предварительно обозначенную на поверхности трубы.
Монтаж соединения с помощью скользящей муфты
Монтаж соединения с помощью скользящей муфты с прокладками гребенчатого типа любой конструкции отличается способом производства от соединения с уплотнениями с круглым сечением. Для прокладки с круглым сечением направление вдавливания несущественно, а для гребенчатой прокладки вдавливание следует производить только в одном направлении. Для раструбного соединения необходимо произвести вдавливание в направлении противоположном расположению гребенки. Непосредственное вдавливание безраструбного конца трубы ПВХ, противоположного расположению гребенки, может привести к ее изгибу. Для предотвращения этого, при монтаже соединений этого типа, необходимо использование специального монтажного наконечника. Диаметр монтажного наконечника должен соответствовать типу используемых труб Хемкор, с учетом внешнего диаметра „D” и толщины стенки „e”.
Монтаж канализации на дне траншеи
Монтаж канализации на дне траншеи производиться на полностью осушенном основании и дном, профилированным под несущее основание для трубы ПВХ – в соответствии с запроектированными уклонами.
Прокладка сети канализации начинается от узловых точек – канализационных колодцев, в принципе ревизионных, с герметичными проходами для труб Хемкор в соответствии запроектированными базовыми линиями. Прокладка канала производиться с определенными уклонами между узловыми точками от высших базовых линий к низшим, отрезками каждые 5 м. Соблюдение правильных уклонов подкладкой под трубу деревянных подкладок, камней или обломков – недопустимо – труба требует опоры по всей длине. В местах раструбных соединений следует выкопать монтажные приямки глубиной около 10 см для обеспечения возможности вдавливания безраструбного конца трубы ПВХ или фитинга в раструб трубы и для проведения испытанием давления. Форма и величина монтажного приямка должны обеспечить условия чистоты – чтобы в раструб не попадал песок. Раструб укладываемой трубы должен предохраняться соответствующей заглушкой.
 |
|
Рис. 11. Укладка канальных труб в связанных грунтах
 |
|
Рис. 12. Укладка канальных труб на натуральном основании
Проложенный отрезок труб Хемкор – после предварительной проверки его уклона, требует стабилизации с помощью защитной обсыпки из песка, как минимум, как минимум на высоту 10 см над верхним концом трубы ПВХ (на конечном этапе работ обсыпка дополняется до 30 см).
Обсыпку следует произвести с сохранением доступа к монтажному приямку. Монтажный приямок засыпаются песком после проведения испытаний герметичности соединений на данном отрезке.
|
|
Бетонирование труб Хемкор
Предохранение труб от чрезмерного искривления может производиться бетонированием трубопровода. Бетонирование труб должно использоваться только в исключительных случаях. трубы ПВХ чаще всего этого не требуют. Размеры бетонирования зависят от условий его выполнения:
- в траншее между родным грунтом,
- в траншеи с деревянной опалубкой или с плотными стенками.
При бетонировании труб Хемкор не принимается во внимание взаимодействие материала труб с бетоном – слой бетона является самонесущей обшивкой. Минимальная толщина бетонной обшивки определяется путем статических расчетов. На Рис. 13 и 14 представлены примеры бетонирования системы канализации при условии произведения обшивки в опалубке.
|
|
|
|
Рис. 13. Бетонная обшивка |
Рис. 14. Бетонная обшивка |
Бетонирования сети канализации производиться в сухой траншеи. При появлении грунтовых вод траншею следует осушить. Осушение траншеи должно производиться до момента затвердения бетона. Перед началом произведения бетонной обшивки трубопровод необходимо испытать на герметичность соединений. После испытаний на герметичность щели соединений требуют предохранения липкой лентой от попадания цементного раствора внутрь соединения. Бетонируемые канализационные трубы следует предохранить от возможности всплытия из бетонной массы. Рекомендуется, чтобы бетонная обшивка была разделена компенсирующими стыками на расстоянии равном длине труб, т.е. 6 м. Компенсирующие стыки рекомендуется размещать на трубе непосредственно перед раструбным соединением. Компенсирующие стыки рекомендуется производить из мягкой свалянной плиты. Бетонная масса в целой зоне прокладки канала требует старательного и осторожного уплотнения, заливая бетон слоями, утрамбовывая его, а в особенности уплотнения пах трубопровода аналогично, как для песчаной обсыпки. Обшивку рекомендуется производить из бетона В 20. После удаления опалубки траншея может быть засыпана родным грунтом, слоями с одновременным уплотнением и возможно демонтажем опалубки стен траншеи.
Скорость прокладки труб
Сети канализации из ПВХ прокладываются в значительно более короткое время, чем из других материалов, что представлено на Рис. 15 в пересчете часов на 1 мп канала.
Рис. 15. Сравнение скорости прокладки канализационной сети из различных материалов для разных диаметров.