Механизированная технология строительства гидротехнических сооружений

Рассмотрим механизированную технологию монолитной облицовки бетоном каналов глубиной 1,5…3,0 м. Для этих работ применяется комплекс машин, включающий в себя экскаватор-профилировщик Д-654Б, бетоноукладчик Д-655 В с перегружателем бетона и нарезчик швов Д-656А. Данный комплекс также может осуществлять окантовку берм бетонными полосами шириной 0,25 м. Конструктивные особенности применяемых машин Д-654Б, Д-655Б и Д-656А позволяют использовать три их модификации в зависимости от параметров облицовываемого канала. Передвигаются машины по рельсовым путям, уложенным на бермах канала.

Экскаватор-профилировщик Д-654Б предназначен для планировки дна и откосов канала. Он обеспечивает разработку грунтов.

I… III групп и представляет собой самоходный многоковшовый экскаватор поперечного черпания. Экскаватор-профилировщик состоит из двух ходовых тележек и фермы, на которой расположены ковшовая цепь, зачистные профилирующие ножи, поддон, приемные и отвальные конвейеры, силовая дизель-электрическая установка, привод механизмов, электрооборудование и пульт управления. Многоковшовый рабочий орган формирует канал. Зачистные ножи, расположенные непосредственно за ковшовой цепью, осуществляют окончательную планировку дна и откосов канала.

Бетоноукладчик Д-655Б предназначен для приемки и распределения бетонной смеси, уплотнения и формирования ее на дне и откосах спрофилированного канала. На ходовых тележках бетоноукладчика, аналогичных тележкам экскаватора-профилировщика, расположена ферма, на которой смонтированы рабочие органы, механизмы их приводов и дизель-электрическая установка. Для приема бетонной смеси и передачи ее в распределительный бункер бетоноукладчика служит перегружатель бетона, состоящий из приемного и загрузочного конвейеров, тележки с колонной, опоры и электрооборудования. Перегружатель позволяет подавать бетонную смесь в процессе бетонирования канала.

Нарезчик швов Д-656А служит для нарезки поперечных деформационных швов шириной 20 мм в уплотненной свежеуложенной бетонной облицовке и нанесения на поверхность облицовки пленкообразующей жидкости. Нарезка швов проводится поочередно двумя виброножами с резиновыми успокоителями при остановках машины. Пленкообразующая жидкость наносится при движении нарезчика швов вдоль канала.

Для монолитной облицовки бетоном оросительных каналов глубиной от 3 до 5 м предназначен комплекс машин, состоящий из экскаватора-профилировщика МБ-24 и бетоноукладчика МБ-25.

Наличие у этих машин механизма наклона рамы позволяет устанавливать их на откосах каналов с различными коэффициентами заложения или горизонтально. Экскаватор-профилировщик МБ- 24 обеспечивает за один проход зачистку части дна и одного откоса канала с грунтами до IV группы. Машина имеет форму многосекционной фермы, которая может подниматься и опускаться относительно ходовых тележек. Впереди фермы установлены три фрезы, предназначенные для срезки до 40 см грунта дна, откоса и бермы канала с подачей его к ротору. Зачистные отвалы, установленные позади фрез и ротора, окончательно планируют и зачищают срезанную поверхность.

Бетоноукладчик МБ-29 распределяет бетонную смесь по откосу и части дна с помощью скребкового конвейера. Бетонная смесь уплотняется вибротрубами и поступает под формирующий брус. Выглаживающий брус затирает поверхность уложенного бетона. Для образования продольных швов с закладными герметизирующими элементами впереди машины установлены катушки с профильными лентами. Формирование бетонной облицовки ведется одновременно с закладкой в нее профильной ленты.

Нарезчик швов МБ-26 предназначен для устройства поперечных деформационных швов с закладными элементами и нанесения пленкообразующей жидкости на поверхность свежеуложенного бетона. Ферма нарезчика швов треугольной формы сечения опирается на четыре колеса и перемещается вертикально с помощью гидроцилиндров. На нижних балках фермы расположена каретка с рабочим органом для укладки в свежеуложенный бетон профильной хлорвиниловой ленты. Барабаны с профильной лентой устанавливаются на раме верхней тележки. В месте начала укладки ленты на ферме расположено прижимное устройство, удерживающее ленту. Поверхность бетонной облицовки поливается пленкообразующей жидкостью с помощью форсунки. В качестве вспомогательных машин при устройстве облицовки из монолитного бетона применяют бульдозер типа ДЗ-109Б, который производит окончательную отделку берм канала и перемещает рельсовые пути для профилировщиков, бетоноукладчиков и нарезчиков швов, краны типа Э-10 011Е с бадьей для загрузки бетона в бункеры бетоноукладчиков, автоцистерны для подвоза воды.

Мелкие оросительные каналы бетонируют с помощью скользящих виброформ — прицепных однопроходных машин, обеспечивающих укладку и уплотнение бетонной смеси, заглаживание поверхности и нарезку швов (рис. 13.3, а). Планировка поверхности дна и откосов канала с точностью ±(2…3) см осуществляется вручную. Перед укладкой бетонной смеси поверхность основания увлажняют для предотвращения высыхания бетона. Последующий полив бетона или нанесение пленкообразующих составов осуществляется специальными машинами.

В зависимости от параметров канала оборудование комплекта машин может быть полнопрофильным, обеспечивающим устройство покрытия по всему периметру поперечного профиля канала (рис. 13.3, б), и неполнопрофильным для покрытия одного откоса и половины дна канала или (на крупных каналах) отдельно откосов и дна канала (рис. 13.3, в).

Деформационные швы нарезают в свежеуложенном бетоне до его затвердевания с помощью нарезчиков швов. В зависимости от конструкции шва заполнение его гидроизоляционным материалом выполняют вручную после застывания бетона или с помощью специального самоходного заливщика швов МБ-16А на базе автомобиля ГАЗ-53А. Для каналов, размеры которых не соответствуют параметрам бетоноукладчиков, при небольших объемах работ и отсутствии необходимых механизмов следует применять общестроительные методы и приемы укладки бетона (рис. 13.3, г…ё).

Облицовки из сборных железобетонных плит применяют с целью повышения долговечности каналов и для комплексной механизации строительства. Для монтажа плит используют общестроительные краны или специальный плитоукладчик МБ-8А, предназначенный для укладки сборных железобетонных плит на дно и откосы каналов глубиной до 5 м.

Бетонно-пленочные одежды, состоящие из пленочного экрана и монолитного бетонного или сборного железобетонного покры;

Рис. 13.3. Схемы бетонирования каналов:

а — скользящей виброформой; б — полнопрофильным бетоноукладчиком на рельсовом ходу; в — неполнопрофильным укладчиком бетонной смеси на откосы; г — с применением лотков или вибролотков; д — подъемными кранами; е — с укладкой смеси отдельными блоками; 1 — скользящая виброформа; 2 — переносные рельсовые пути; 3 — бетонная облицовка; 4 — вибробункер-бадья; 5 — вибролоток; 6 — подъемный кран; 7 — места для блоков, бетонируемых без опалубки; 8 — блоки, бетонируемые без опалубки через один тия, позволяют в 9—10 раз сократить потери воды на фильтрацию по сравнению с монолитной бетонной облицовкой.

В качестве экрана применяют специальную полиэтиленовую пленку толщиной 0,2 мм, которую укладывают на выровненное, уплотненное, обработанное гербицидами и увлажненное основание. Пленочный экран укладывают вручную со сваркой полотнищ. На каналах мелкой сети бетонно-пленочную одежду можно устраивать специализированными укладчиками комбинированных облицовок типа УКО-1,5, монтируемых на экскаваторе ЭТР-206А. Производительность машин составляет 200…300 м/ч.

Комплекс машин и механизмов при сборной железобетонной облицовке оросительных каналов определяется параметрами каналов, размерами и массой облицовочных плит, а также способами стыковки плит. Для транспортирования железобетонных плит используют панелевозы или другие машины, приспособленные для перевозки плит. Разгрузка плит и укладка их у стоек в наклонном положении производятся краном или плитоукладчиком. Для укладки плит на каналах может использоваться плитоукладчик МБ- 8А, который навешивается на кран МКГ-25. Монтаж железобетонных плит так же может производиться кранами, оборудованными специальными стропами, обеспечивающими нужное положение плит при укладке в канал.

Укрепление откосов гидротехнических сооружений можно выполнять из местных строительных материалов, камня, известняка, песчаника. В ряде случаев используют кирпич-клинкер, бетонные блоки с облицовкой плиткой под «дикий камень». Невысокие облицовки из камня и плит осуществляют двумя способами: сухой и влажной укладкой камней или плиток.

При сухой укладке камни и плитки кладут друг на друга без скрепления их цементным раствором снизу вверх. При возведении стенок небольшой высоты (до 0,3… 0,8 м) крупные камни располагают в шахматном порядке, перекладывая их более мелкими камнями. Между камнями засыпают сухую цементно-песчаную смесь.

При влажной укладке все камни и плитки прочно скрепляют цементно-известковым раствором, что создает большую прочность всей конструкции, которая хорошо выдерживает давление грунта со стороны склона. Такие стенки могут иметь высоту до 2,5 м и более.

Материалом для невысоких каменных стенок являются гранит, бут, известняк, булыжник и другие долговечные естественные камни. Камни слегка обрабатывают или обтесывают до формы плит. Применяют кладку разных по величине камней с вкраплением отдельных больших камней, что придает особую декоративность конструкции. Применима и однородная кладка из клинкерного кирпича (при условии высокого качества как самой кладки, так и материала).

При высоте откоса более 6 м поперек склона можно устраивать промежуточную горизонтальную площадку (берму) шириной.

1,5…2,0 м. Нижний откос при этом выполняется более пологим, чем верхний. Следует учитывать величины углов естественных откосов в зависимости от видов грунтов. Так, максимальный угол естественного откоса песка составляет 27°, супеси — 30°, суглинка — 40°, глины — 60°.

В настоящее время для стабилизации откосов и склонов широко применяют при укреплении откосов габионовые конструкции, сделанные из сетки двойного кручения, например патентованное средство ENKAMAT. Такое средство представляет собой ячеистый сетчатый мат в рулоне, состоящий из структурного полиамидного материала. Сетчатый мат раскатывают по увлажненной поверхности плодородного слоя (толщиной 10 см) по поверхности откоса и закрепляют шпильками по всему участку откоса. Затем осуществляют посев газонных трав с последующим мульчированием. ENKAMAT удерживает мелкие частицы почвы и семена трав, что создает благоприятные условия для роста и развития растений и защищает от эрозии. Такое устройство способствует армированию поверхности склона откоса и его стабилизации.

Контрольные вопросы

• 1. С какой целью проводятся противофильтрационные мероприятия?
• 2. Каковы особенности производства бетонных работ в мелиоративном и гидротехническом строительстве?
• 3. Что такое гидротехнический бетон?
• 4. Какие операции входят в технологию производства бетонных работ?
• 5. Какие параметры характеризуют соответствующие фракции щебня, гравия, бетона?
• 6. От чего зависят марки цемента и бетона?
• 7. Как классифицируются карьеры для получения песка, камня, гравия?
• 8. Перечислите операции по приготовлению бетонной смеси.
• 9. Как классифицируются бетоносмесители?
• 10. Как рассчитать количество материала, необходимого для приготовления заданного состава бетона?
• 11. От чего зависит производительность бетоносмесителя циклического действия?
• 12. Перечислите машины для монолитной облицовки каналов бетоном.
• 13. Какие машины и механизмы применяют для сборной железобетонной облицовки?
• 14. Что такое габионная конструкция?