Устройство, реконструкция и капитальный ремонт водопропускных труб (стр. 1 )

НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ ____________________________________________________________________________

Стандарт организации

Автомобильные дороги

УСТРОЙСТВО, РЕКОНСТРУКЦИЯ И КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

Часть 2

Трубы из композиционных материалов. Устройство

и реконструкция

СТО НОСТРОЙ Х. Х.Х-20__

Проект первой редакции ________________________________________________________________

Саморегулируемая организация некоммерческое партнерство «Межрегиональное объединение дорожников «СОЮЗДОРСТРОЙ»

Москва 20__

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным Законом от 01.01.01 г «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 “Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

1	РАЗРАБОТАН	Саморегулируемая организация некоммерческое партнерство «Межрегиональное объединение дорожников «СОЮЗДОРСТРОЙ»
2	ПРЕДСТАВЛЕН НА УТВЕРЖДЕНИЕ	Комитетом по транспортному строительству Национального объединения строителей протокол от «__»_____20__г. № ___
3	УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ	Решением Совета Национального объединения строителей от ______________№__________
4	ВВЕДЕН	ВПЕРВЫЕ

© Национальное объединение строителей, 2012

© НП «МОД «СОЮЗДОРСТРОЙ», 2012

Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных Национальным объединением строителей

Содержание

1	Область применения………………………………………………...	1
2	Нормативные ссылки………………………………………………..	1
3	Термины, определения и сокращения..…………………………….	4
3.1	Термины и определения	4
3.2	Обозначения и сокращения…………………………………………	8
4	Общие положения…………………………………………………...	9
5	Требования к материалам и изделиям…………………………….	11
6	Организация и технология выполнения работ…………………….	14
6.1	Общие требования…………………………………………………..	14
6.2	Устройство водопропускных композитных труб открытым способом……………………………………………………………...	15
6.2.1	Устройство котлованов (траншей) оснований и начальных обратных засыпок…………………………………………….……..	15
6.2.2	Монтаж труб…………………………………………………………	19
6.2.3	Устройство обратной засыпки……………………………………...	21
6.3	Бестраншейные методы прокладки труб………………………….	23
6.3.1	Общие сведения	23
6.3.2	Прокладка труб с помощью БШМ…………………………………	24
6.3.3	Прокладка труб микротоннелированием………………………….	25
6.3.4	Прокладка труб продавливанием с ручной выборкой грунта……	26
7	Транспортирование и складирование композитных труб………...	27
8	Контроль качества и приемка работ.………………………………	29
9	Безопасность труда, пожарная и экологическая безопасность при производстве работ………………………………………………….	30
Приложение А (справочное)	Основные характеристики безнапорных композитных труб……	34
Приложение Б (рекомендуемое)	Конструктивное исполнение и соотношения размеров муфт……….	39
Приложение В (рекомендуемое)	Рекомендации по укреплению грунтов……………………………….	40
Приложение Г (обязательное)	Форма Акта о проведении входного контроля партии труб из полимерных материалов (соединительных деталей)………….	41
Приложение Д (обязательное)	Операционный контроль качества работ при монтаже высокопрочных композитных труб……………………	43
	Библиография………………………………………………………..	45

Введение

Стандарт разработан в рамках Программы стандартизации Национального объединения строителей и направлен на реализацию требований: Градостроительного Кодекса ( от 01.01.2001) [1], Закона о «Техническом регулировании» ( от 01.01.2001) [2], Закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» ( от 01.01.2001), Закона «О саморегулируемых организациях» ( от 01.01.2001) [3], приказа Министерства регионального развития Российской Федерации от 01.01.01 г. № 000 «Об утверждении Перечня видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства» [4].

Авторский коллектив: д. т.н., профессор (МИИТ), к. т.н., (МИИТ), к. т.н. ( «МГЦ»), инж. ( Хобас»).

Работа выполнена под руководством д. т.н., профессора (МАДИ) и к. т.н. (СРО НП «МОД «СОЮЗДОРСТРОЙ»).

Автомобильные дороги

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

УСТРОЙСТВО, РЕКОНСТРУКЦИЯ И КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ.

ЧАСТЬ 2. ТРУБЫ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ. УСТРОЙСТВО И РЕКОНСТРУКЦИЯ

Дата введения

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает общие технические требования к устройству и реконструкции автодорожных водопропускных труб из композиционных материалов (высокопрочных стеклопластиков).

1.2 В стандарте изложены правила выполнения и контроля работ, а также основные требования к используемым материалам.

1.3 Требования настоящего стандарта подлежат применению при выполнении строительно-монтажных работ.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте организации использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 1.0-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения

ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организации. Общие положения

ГОСТ Р 1.5-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 1.12-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения

ГОСТ Р 6.30-2003 Унифицированные системы документации. Унифицированная система организационно-распорядительной документации

ГОСТ Р Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения (с поправками к ГОСТ Р от 01.01.2001)

ГОСТ 9. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.044-89 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 21.508-93 Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов
ГОСТ 25.601-80 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах

ГОСТ 25.604-82 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на изгиб при нормальной, повышенной и пониженной температурах

ГОСТ 27.002-83 Надежность в технике. Термины и определения

ГОСТ 4648-71 Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб

ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе

ГОСТ Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия

ГОСТ Пластмассы, Метод испытания на растяжение

ГОСТ Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования

ГОСТ Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ Смолы полиэфирные ненасыщенные. Технические условия

ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытания на горючесть.

ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования

ГОСТ 30402-96 Материалы строительные. Методы испытания на воспламеняемость

ГОСТ Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности

СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы

СНиП Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования

СНиП Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство

СП Группа Ж2 Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов

СП 47.13330.2011 Инженерные изыскания для строительства магистральных трубопроводов

СП Организация строительства (Актуализированная редакция СНиП )

ИСО 10467 Пластиковые трубопроводные системы для напорной и безнапорной канализации и дренажа – Армированные стекловолокном термореактивные пластики (GRP) на основе ненасыщенных полиэфирных смол

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

бестраншейная прокладка трубопроводов: Строительно-монтажные работы по устройству трубопроводов, осуществляемые закрытым способом с помощью специального оборудования.

гидравлические характеристики водопропускной трубы: Способность водопропускной трубы обеспечивать пропускание водных потоков с проектной производительностью.

метод прокладки «труба в трубе» (гильзование): Восстановление несущей способности дефектной трубы путем установки внутри неё дополнительной трубы максимально возможного диаметра и заполнение образовавшихся пустот между трубами цементно-песчаным раствором.

номинальный размер (DN): Буквенно‑цифровое обозначение размера, которое является общим для всех компонентов трубопроводной системы. Соответствует внутреннему диаметру в миллиметрах.

внешний диаметр (OD): Внешний диаметр трубы в миллиметрах

номинальная жесткость (SN): Буквенно‑цифровое обозначение жесткости, соответствующее требуемому минимальному значению, выражается в ньютонах на кв. м (Н/м2).

удельная кольцевая жесткость (S): Мера устойчивости (Н/м2) при кольцевой деформации на метр длины трубы под внешней нагрузкой

(1)

где: Е - модуль упругости, (Н/м2);

I - момент площади в продольном направлении на метр длины (м4/м), т.

(2)

где: е - толщина стенки в метрах (м);

dm - средний диаметр трубы в метрах (м).

средний диаметр (dm): Диаметр окружности, соответствующей середине сечения стенки трубы в метрах (м)

dm = di + e (3)

dm = de - e (4)

где: di - внутренний диаметром в метрах (м);

de - внешний диаметр в метрах (м);

e - толщина стенки в метрах (м).

начальная удельная кольцевая жесткость (S0): Значение S , определенное в соответствии со стандартом ISO 7685 (Н/м2).

коэффициент пересчета (RRF): Коэффициент умножения, определяющий количественное отношение между механическими, физическими или химическими свойствами в рабочих условиях в сравнении с соответствующим значением при 23 °C и 50 % относительной влажности (R. H.).

номинальное давление (PN): Буквенно‑цифровое обозначение для целей классификации давления. В числовом отношении равно устойчивости компонента трубопроводной системы к внутреннему давлению в барах.

номинальная длина: Цифровое обозначение длины укладываемой трубы, в метрах (м), округленное до ближайшего целого числа.

общая длина: Расстояние между двумя плоскостями, перпендикулярными оси трубы и проходящее через крайние концевые точки трубы, выраженное в метрах (м).

длина укладки: Общая длина трубы за вычетом глубины входа муфт(ы) в раструб.

безнапорная труба: Труба или фитинг, подвергаемые воздействию внутреннего давления не выше 1 бара.

напорная труба: Труба с классификацией номинального давления, свыше 1 бара.

подземный трубопровод: Ттрубопровод, подвергаемый действию внешнего давления, передаваемого от нагрузки на грунт, включая дорожное полотно и временные нагрузки.

расчетная рабочая температура: Максимальная установившаяся температура, при которой ожидается эксплуатация системы, выраженная в градусах Цельсия (°C).

относительная кольцевая деформация (y/dm): Соотношение изменения в диаметре трубы (y) в метрах, и ее среднего диаметра (dm), выраженное в процентах.

угловое отклонение: (d): Угол между осями двух идущих подряд труб в градусах (°) (Рисунок 1).

расхождение стыка (D): Продольное смещение соединения (рисунок 1), в миллиметрах (мм).

общее расхождение стыка (T): Сумма зазоров (D) и дополнительного продольного смещения (J) компонентов соединения из‑за наличия углового отклонения (рисунок 1), в миллиметрах (мм).

осевое смещение (M): Степень несовпадения осевых линий последовательно установленных компонентов (рисунок 1) в миллиметрах (мм).

Рисунок 1 – Смещения соединения

прочностные характеристики водопропускной трубы: Способность водопропускной трубы при допустимых деформациях выдерживать постоянные и временные проектные нагрузки в течение периода эксплуатации.

ремонт водопропускной трубы: Комплекс мероприятий, направленных на восстановление проектных прочностных и гидравлических характеристик эксплуатируемой водопропускной трубы.

термореактивные полимеры (реактопласты): Группа полимерных материалов, которые при нагревании не переходят в расплавленное состояние. Реакция отверждения необратима.

технологический документ: Результат технического документирования процесса труда, содержащий информацию о способах изготовления, сборки, строительства, эксплуатации и ремонта изделий, а также об организации производственного процесса.

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

3.2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

ПОС	- проект организации строительства;
ППР	- проект производства работ;
СИЗ	- средства индивидуальной защиты;
СМР	- строительно-монтажные работы;
ТБ	- техника безопасности;
ТК	- технологическая карта;
БШМ	- бурошнековая машина;
ГНБ	- горизонтально направленное бурение;
СТО	- стандарт организации;
EPDM	- этилен-пропилен-диен-мономер;
SBR	- стирол-бутадиеновая резина;
NBR	- нитрилкаучук;
РП	- рабочий проект;
DN	- номинальный диаметр трубы;
PNI	- номинальное давление в трубе;
SN	- класс жесткости трубы;
Dc	- наружный диаметр трубы

4 Общие положения

4.1 Водопропускные трубы из композитных материалов следует использовать, как для пропуска периодически действующих водотоков, так и для пропуска постоянных водотоков. Допускается применение труб из композитных материалов для устройства новых труб, удлинения существующих бетонных, железобетонных и каменных труб при уширении земляного полотна реконструкции дорог, для замены мостов и путепроводов, а также ремонтах существующих труб методом «труба в трубе».

4.2 При сооружении и реконструкции водопропускных труб из композитных материалов допускаются открытый и бестраншейный способы прокладки.

4.3 При открытом способе производства работ трубы укладываются в открытую траншею на подготовленное основание. Производится подбивка пазух, боковая и обратная засыпка с послойным уплотнением.

4.4 Бестраншейные способы прокладки труб предполагают следующие варианты производства работ:

- микротоннелирование с использованием щита с гидротранспортом и/или другими способами удаления грунта;

- прессошнековое бурение с обеспечением мероприятий по защите внутренней поверхности трубы от повреждения;

- продавливание с использованием стального оголовка и механическим удалением грунта.

Для технологии микротоннелирования применяются специальные трубы из стеклопластика, имеющие определенную стойкость к осевым нагрузкам в ходе прокладки и соединительные муфты, не выступающие за наружный диаметр самой трубы.

4.5 Водопропускные трубы из полимерных и композитных материалов, применяемые на водотоках с наличием ледохода, карчехода и наледеобразования, сооружаются совместно с комплексом противоналедных мероприятий, специальной защиты от карчехода и ледохода. Защитные сооружения (сетки, заборы) должны устанавливаться с учетом задержания карчей и ледяных полей на подходах к трубе на высоту выше отметки максимального подпертого уровня горизонта высоких вод не менее чем на 1,0 м.

4.6 Безопасность сооружений с применением труб из полимерных и композитных материалов при строительстве в насыпях автомобильных дорог должна гарантироваться надлежащим контролем качества работ. Особое внимание следует обращать на полноту оформления актов на скрытые работы, приемочный контроль труб из полимерных или композитных материалов, технологические регламенты перевозки, складирования и монтажа труб, а также своевременности ведения надзора за сооружением грунтовой засыпки.

5 Требования к материалам и изделиям

5.1 Трубы, применяемые для прокладки должны соответствовать требованиям стандарта ИСО 10467 «Пластиковые трубопроводные системы для напорной и безнапорной канализации и дренажа – Армированные стекловолокном термореактивные пластики (GRP) на основе ненасыщенных полиэфирных смол».

5.2 Трубы и фитинги классифицируются по номинальному размеру (DN), номинальному давлению (PN) и типу соединения. Кроме этого, трубы должны иметь номинальную жесткость (SN), указанную в проекте.

5.3 Конструкция трубы или фитинга должна включать рубленое и/или сплошное стекловолокно, жгуты или пучки, маты или ткани, и полиэфирную смолу с/без наполнителей и, если применимо, с добавками, необходимыми для придания особых свойств смоле (цвет, термостойкость, пожароустойчивость, износоустойчивость и др.). Труба или фитинг могут также включать заполнители и, при необходимости, внутреннее покрытие из термопластика.

5.4 Стекловолокно, используемое для армирования, должно быть одного из следующих типов:

a) тип E, включающий в себя либо окиси кремния, алюминия и кальция (алюминиево‑кальциесиликатное стекловолокно) или кремний, алюминий и бор (алюминиево‑боросиликатное стекловолокно);

б) тип C, включающий в себя окиси кремния, натрия, калия, кальция и бора (щелочно‑металлическое кальциевое стекловолокно с повышенным содержанием триокисид бора), который предназначается для задач, требующих повышенной химической стойкости.

В любом из этих типов стекловолокна, присутствует небольшое количество окисей других металлов.

Армирование должно быть выполнено из цельнотянутого стекловолокна типа Е или типа С, и должно иметь покрытие (замасливатель), совместимое с используемой смолой. Оно может использоваться в любой форме, например как сплошные или рубленые волокна, жгуты или пучки, маты или ткани. Облицовочные маты или сетки из синтетических (органических) волокон могут использоваться на поверхности компонентов.

5.5 Смола, используемая в структурном слое должна иметь температуру деформации не менее 70 °C при испытании в соответствии с методом A стандарта ISO 75‑2:2004 (при нахождении испытательного образца в положении на боку).

5.6 Размер частиц заполнителей и наполнителей не должен превышать 1/5 толщины стенки трубы или фитинга или 2,5 мм (в зависимости от того, что меньше).

5.7 При использовании внутреннего покрытия из термопластика со связующем материалом, данный материал должен быть совместим со всеми другими материалами, использованными в конструкции трубы.

5.8 Эластомерный материал уплотнения должен соответствовать требованиям стандарта EN 681.

5.9 В системе могут использоваться металлические компоненты (муфты, фитинги).

5.10 Внутренний слой трубы может иметь следующий состав:

a) слой термореактивной смолы с/без заполнителей и наполнителей и с армированием или без армирования;

б) покрытие из термопластика.

5.11 Средний структурный слой должен включать в себя армирование из стекла и термореактивную смолу, с/без заполнителей или наполнителей.

5.12 Структура внешнего слоя трубы должна соответствовать условиям окружающей среды при эксплуатации трубы. Для особых климатических, экологических или грунтовых условий применяется специальный состав труб. Такой состав может требоваться для условий, когда необходимо предусмотреть использование пигментов или ингибиторов для придания трубе дополнительной стойкости к ультрафиолету, химическим веществам или обеспечить огнеупорные свойства.

Этот слой должен состоять из термореактивной смолы с/без заполнителей и наполнителей и с/без армирования из стекла или синтетических волокон.

5.13 Для устройства водопропускных труб открытым или траншейным способом используются трубы с кольцевой жесткостью в диапазоне SN 5000 – SN 20000. При устройстве труб бестраншейными способами используются более мощные трубы с кольцевой жесткостью в диапазоне SN 32000 – SN 1000000. Подбор конкретных типов труб выполняется в процессе проектирования, с учетом внешних нагрузок и условий строительства и эксплуатации. Геометрические и физико-механические показатели труб приведены в приложении А.

5.14 Стандартные трубы имеют длину от 1 до 6 метров и должны стыковаться друг с другом при помощи соединительных муфт (из нержавеющей стали или стеклопластика) или раструбов с уплотнительным кольцом. Допускается монтаж муфт на месте производства работ с соблюдением технических требований к монтажу предприятия-изготовителя. Конструктивное исполнение и соотношения размеров муфт приведены в приложении Б.

5.15 Муфты и раструбы должны иметь по всей внутренней окружности уплотнительную манжету из эластомеров EPDM (этилен-пропилен-диен-мономер) или стирол-бутадиеновой резины SBR. Муфты и раструбы должны обеспечивать герметичное соединение, которое по своим свойствам (долговечность, термическая и химическая стойкость) должно быть эквивалентно аналогичным параметрам трубы.

6 Организация и технология выполнения работ

6.1 Общие требования