Методы и способы Методы и способы определения дефектов и деформаций при обследовании люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников в процессе ремонта автомобильных дорогдефектов и деформаций при обследовании люков смотровых колодцев

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы и способы определения дефектов и деформаций при обследовании люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников в процессе ремонта автомобильных дорог

Лютов Владимир Николаевич, Носков Игорь Владиславович

Аннотация

В статье приводятся основные методы и способы определения дефектов и деформаций при обследовании люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников в процессе ремонта автомобильных дорог. Имеющаяся нормативная база по рассматриваемому вопросу недостаточно подробно освещает все аспекты устройства горловин люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников, а также их сопряжения с дорожной одеждой, для обеспечения прочности их конструкции и долговечности дорожного покрытия около люков колодцев и дождеприемников. В рамках научно-исследовательской работы авторами был проведен сбор и анализ данных с изучением действующей справочно-нормативной базы, анализа мирового и отечественного опыта применения различных материалов и технологий при регулировании высотного положения колодцев (дождеприемников) и устройства покрытия в ремонтируемой зоне, а также проблемы проседания (усадки) горловин люков канализационных и смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников.

Авторами рассмотрены, проанализированы и систематизированы основные факторы и причины, влияющие на разрушение как дорожного полотна около люков колодцев и дождеприемников, так и на разрушение конструкций крышек люков смотровых колодцев и решеток ливнесточных дождеприемников. Определены виды и признаки основных дефектов и деформаций, на которые необходимо обратить внимание при обследовании люков колодцев и решеток дождеприемников. Приведено приборное обеспечение, используемое при обследовании люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников (нивелир, клиномер (клиновой промерник), обычная мерная рулетка, лазерная рулетка и лазерный дальномер, строительный уровень, дорожная мерная рейка), а также возможные способы и методы устранения дефектов и деформаций люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников в процессе ремонта автомобильных дорог. Подведены итоги исследования с рекомендациями по устранению дефектов и деформаций при ремонте автомобильных дорог.

Ключевые слова: ремонт автомобильных дорог; методы и способы; дефекты и деформации; люки смотровых колодцев; решетки ливнесточных дождеприемников; приборная база; способы устранения неисправностей.

Abstract

Methods and methods for determining defects and deformations during inspection of hatches of manholes and outlets in the process of repair of roads

Lyutov Vladivir Nikolaevich, Noskov Igor Vladislavovich

The article presents the main methods and techniques for determining defects and deformations when examining manholes of manholes and storm water inlets in the process of repairing roads. The existing regulatory framework on the issue under consideration does not cover in detail all aspects of the arrangement of the manholes of manholes of manholes and storm water inlets, as well as their interface with road pavement, to ensure the strength of their design and the durability of the road surface near manhole hatches and storm water inlets. As part of the research work, the authors collected and analyzed data with the study of the current reference and regulatory framework, analysis of world and domestic experience in the use of various materials and technologies in regulating the height position of wells (storm water inlets) and pavement in the repaired area, as well as the problem of subsidence (shrinkages) of manholes of manholes of sewer and manholes and stormwater storm water inlets.

The authors reviewed, analyzed and systematized the main factors and causes that affect the destruction of both the roadway near the hatches of wells and storm water inlets, and the destruction of the structures of manhole covers of manholes and gratings of storm water storm water inlets. The types and signs of the main defects and deformations that need to be paid attention to when examining manhole hatches and gratings of storm water inlets are determined. The instrumentation used in the inspection of hatches of manholes and storm water inlets (a level, a clinometer, an ordinary measuring tape, a laser tape measure and a laser rangefinder, a building level, a road measuring rod), as well as possible methods and methods for eliminating defects and deformations of manholes of manholes and storm drains in the process of repairing roads. The results of the study were summed up with recommendations for eliminating defects and deformations during the repair of roads.

Keywords: repair of roads; methods and methods; defects and deformations; manhole hatches; gratings of storm water inlets; instrument base; troubleshooting methods

Введение

Во всем мире, в том числе и в России, на улицах и магистралях используются миллионы смотровых и канализационных колодцев и коллекторов дождевой воды, многие из них эксплуатируются уже более десятка лет. Естественно, такие колодцы и дождеприемники в свое время не были рассчитаны на большую нагрузку. Их верхняя часть была закрыта люками, которым сегодня приходится выдерживать динамические нагрузки до 40 тонн.

Чугунно-бетонные кольца люков хорошо переносят такое давление на конструкцию, однако рабочие пространства (камеры) колодцев в большинстве случаев не рассчитаны на такие нагрузки.

Устанавливать люки, выдерживающие 40 тонн, на старые рабочие камеры колодцев, рассчитанные на нагрузку в 5-10 тонн, все равно что строить старый двухэтажный дом с еще 5-6 этажами, никак не укрепляя фундамент.

Понятно, что контролирующие и проверяющие ведомства не выдадут разрешения на такое строительство.

Аналогичная ситуация должна наблюдаться и в дорожном строительстве, которое, к сожалению, пока наблюдается не всегда. Содержание и ремонт автомобильных дорог: учебное пособие. В 2 ч. Ч. 1. Общие вопросы содержания и ремонта дорог, машины и материалы / И.И. Леонович. -- Мн.: БИТУ, 2003. -- 207 с. Содержание и ремонт автомобильных дорог: Учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Технология и организация дорожных работ / И.И. Леонович. -- Мн.: БИТУ, 2003. -- 470 с., Лютов В.Н., Сартаков А.В. Комплексная механизация технологических процессов в строительно-дорожном производстве: учебное пособие. Под ред. В.Н. Лютова / Алт. гос. техн. ун-т имени И.И. Ползунова. -- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2011. -- 185 с. ISBN 5-7568-0408-0.

В результате при больших весовых нагрузках и под воздействием жесткой подвески автомобилей вся конструкция рабочей камеры вместе с опорным кольцом и люком колодца глубоко погружается в дорогу, что, в лучшем случае, сопровождается шумом и характерным стуком при прохождении через люк, а в худшем случае -- повреждение подвески или колес автомобиля. Афонин В.В., Бондаренко Ю.В., Белов В.С. Отвод и очистка поверхностного стока с городских и рекреационных территорий: Учебное пособие / Издательский центр «Наука». -- Саратов, 2007 -- 156 с. Требования к эксплуатационному состоянию автомобильных дорог, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. -- М.: Издательство стандартов, 2003. -- 11 с.

Обследование люков колодцев и решеток дождеприемников при ремонте автомобильных дорог -- это процедура оценки, в ходе которой необходимо выявить проблемы устройства колодцев и дождеприемников, влияющие на транспортно-эксплуатационные показатели автомобильной дороги.

По результатам обследований принимается решение о проведении дальнейших действий относительно объекта -- это может быть ремонт либо замена конструкции. Обследование должны проводить квалифицированные работники.

От уровня профессионализма проведения процедуры обследования зависит продолжительность и качество обследования.

Профессиональный подход включает в себя: изучение нормативных актов и визуального состояния объекта.

люк колодец решетка дождеприемник деформация

Проверка технического состояния люков колодцев и решеток дождеприемников

Для проверки технического состояния конструкции применяют следующие методы:

• визуальный -- натурный осмотр с идентификацией возможных дефектов;

• инструментальный -- применяется для определения величин деформации сооружения с помощью нивелира, трёхметровой дорожной мерной рейки, клинового промерника, рулетки и др.

По результатам обследования составляют либо дефектную ведомость, либо акт осмотра, где фиксируют дефекты и разрушения. Далее данные документы служат основанием для составления сметы и выделения средств на ремонтные работы.

Дефектную ведомость составляет комиссия после визуального осмотра. Состав комиссии утверждает руководитель организации своим приказом. В нее должны входить минимум два квалифицированных сотрудника, обладающих знаниями и умениями, чтобы определить тип повреждений и меры по их устранению [1; 2].

Основными факторами разрушения дорожного полотна около люков колодцев и дождеприемников являются:

• Высокая транспортная нагрузка. Большая грузоподъемность транспортных средств, превышение пропускной способности автодороги.

• Погодные условия. Проникновение влаги в структуру асфальта, ее последующее замерзание и, как следствие, разрушение асфальтового покрытия.

• Подкладка деревянных брусков (или керамической плитки, кирпича и т. п.) под горловины люков колодцев и дождеприемников, которая позволяет достичь требуемой проектной отметки, в укороченные сроки.

Однако, в процессе эксплуатации подобные подкладки будут способствовать возникновению различных деформаций -- перекос колодца, разрушение дорожного полотна и др.

Кроме того, к существенно серьезным недостаткам относится некачественно уложенный асфальт вокруг люков колодцев и дождеприемников, который выбивается и разрушается от внешних воздействий и нагрузок (рис. 1).

Внешние признаки, по которым можно определить некачественно выполненные работы по устройству горловины люка колодца или решетки дождеприемника следующие:

• Трещины на дороге рядом с люками и решетками. Если трещины появляются на свежем асфальте, то работы выполнены крайне некачественно.

• Люки и решетки находятся не на одном уровне с асфальтом. Либо выше его, либо ниже.

Рисунок 1. Примеры разрушения дорожного полотна около горловины люка колодца и решетки дождеприемника из-за некачественно уложенного асфальта

Главный критерий качественно выполненного смотрового или канализационного колодца и дождеприемника -- время. Если люки и решетки пережили ливни и холода, воздействия от транспорта, то это качественно выполненная работа [3; 4].

Перед переустройством горловин колодцев и дождеприемников необходимо провести их обследование и оценить качество устройства сопряжения оголовка колодца с дорожным покрытием с выполнением поиска следующих дефектов Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог. Справочник дорожного мастера: Учебно- практическое пособие. -- М.: Инфра-Инженерия, 2005. -- 992 с. Требования к качеству содержания и ремонта ливневой канализации на автомобильных дорогах регионального или межмуниципального значения Московской области. -- М.: ГУП МО «Лабораторно-исследовательский центр», 2013. -- 23 с..

1. Превышение плоскости люка над поверхностью проезжей части -(допускаемая величина отклонения ±5 мм).

2. Дефекты бетонных колец или стенок рабочей камеры колодцев -- (допускаемая величина отклонения ±10 мм).

3. Просадка в зоне смотровых (или ливнесточных) колодцев -- (допускаемая величина отклонения ±10 мм).

4. Перекос поверхности люка относительно поверхности проезжей части -- (допускаемая величина отклонения ±3°).

Причинами возникновения данных дефектов и не соответствия их необходимым требованиям являются:

1. Сколы и трещины бетона, наличие открытых участков арматурного каркаса, продольные или поперечные разломы, либо отсутствие опорной плиты перекрытия.

2. Отдельные кирпичи/камни потеряли сцепление и смещены относительно своего исходного положения, разрушение монолитного фундамент.

3. Пучение или размыв грунта под фундаментной плитой колодца, или её отсутствие (подъем уровня грунтовых вод, прорыв водопроводных труб и пр.).

4. Кладочный раствор бетонных колец или стенок рабочей камеры колодцев отсутствует полностью или частично.

Для устранения данных дефектов необходимо осуществить демонтаж корпуса смотрового колодца с последующим ремонтом или установкой опорной плиты. При наличии трещин в крышке и обойме люка, вызванных естественным физическим износом вследствие динамических нагрузок, передаваемых транспортом, либо низкого качество изготовления изделий люков и горловин, необходимо осуществить замену изделий люков и горловин [5-7].

При наличии неплотного сопряжения люка с горловиной, сопровождаемое характерным стуком, вызванного естественным физическим износом, вследствие динамических нагрузок, передаваемых транспортом, либо низкого качества изготовления изделий люков и горловин, необходимо осуществить замену изделий люков и горловин, либо использовать регулируемые оголовки смотровых колодцев (со специализированным уплотнительным виброгасящим кольцом). Также возможно применение специальных уплотнительных упругих колец (рис. 2).

Рисунок 2. Виброгасящие уплотнения между крышкой люка и корпусом горловины по окружности в виде плоского виброгасящего уплотнительного кольца по внутреннему периметру бокового выступа корпуса

При обследовании горловин колодцев и устройства сопряжения оголовка колодца с дорожным покрытием на наличие дефектов используются: нивелир, клиномер (клиновой промерник), обычная рулетка, лазерная рулетка и лазерный дальномер, строительный уровень, дорожная 3-х метровая рейка (рис. 3-5).

Рисунок 3. Вид общий лазерного дальномера

Рисунок 4. Дорожная рейка и клиномер (клиновой промерник) для измерения занижения крышки люка колодца относительно дорожного покрытия при обследовании проезжей части

Рисунок 5. Дорожная рейка и обычная рулетка для измерения возвышения крышки люка колодца относительно дорожного покрытия (составлено авторами)

Основные дефекты и рекомендации по их устранению

Основными видами дефектов и деформаций, на которые необходимо обратить внимание во время обследования люков колодцев и дождеприемников при ремонте автомобильных дорог, следующие:

1. Возвышение или занижение крышки люка (решетки дождеприемника) относительно дорожного покрытия.

Установка люков колодцев и решеток дождеприемников должна быть предусмотрена на одном уровне с поверхностью проезжей части с улучшенным покрытием; на 50-70 мм выше поверхности земли (в зеленой зоне) и на 200 мм -- на неосвоенной территории. Вертикальные отклонения крышки люка относительно поверхности проезжей части и решетки дождеприемника относительно поверхности лотка не должны превышать 10 мм. В случае отклонения по вертикали (занижения или возвышения) необходимо либо поднять, либо опустить люк (дождеприемник) до требуемого значения. Занижение или возвышение определяется с помощью трёхметровой дорожной рейки и клинового промерника или обычной рулетки. Измеряется расстояние по вертикали между нижней гранью рейки и корпусом люка -- в случае занижения, а в случае возвышения -- между нижней гранью рейки и дорожным покрытием (с точностью до 1-2 мм).

Поднятие люка смотрового колодца подразумевает увеличение горловины этого колодца. Для этого необходимо либо нарастить ее высоту, либо переустроить перекрытие и сам колодец. Люк демонтируется, поверхность очищается от остатков бетона, песка и другого мусора. После этого горловину увеличивают дополнительными железобетонными кольцами и с помощью монолитного сечения до проектной отметки. Завершающим этапом является установка люка на бетон на одном уровне с поверхностью покрытия. На практике по периметру люка устанавливается пространственная арматурная рама, а затем бетонируются демонтируемые секции. В случаях подъема люка, когда общая высота горловины превысит 30 см, необходимо провести комплекс ремонтных мероприятий по поднятию перекрытия самого колодца. Разобрать перекрытие и поднять стенки колодца с помощью ж/б плит или монолитной секции. Когда необходимая высота установлена, на расширенных стенах монтируется перекрытие с последующей установкой ж/б колец и люка. Опускание люка осуществляется по тому же принципу, что и наращивание, только после демонтажа и разборки снимаются лишние кольца или при значительном уменьшении опускается само основание [8].

2. Разрушение крышки люка или решетки дождеприемника.

Не допускается разрушение крышки канализационных люков и решетки дождеприемников (рис. 6, 7). Поврежденные крышки и решетки должны быть заменены в течение 3 часов с момента обнаружения. Оценка внешнего вида и разрушения люков и дождеприемников проводится путем внешнего осмотра.

3. Покрытие проезжей части дороги в зоне устройства колодца или дожде-приемника, разрушенного без просадки конструкции.

Рисунок 6. Разрушение крышки люка смотрового колодца

Рисунок 7. Разрушение решетки дождеприемника

Покрытие проезжей части автомобильной дороги в зоне устройства колодца (дождеприемника) не должно иметь дефектов в виде выбоин, просадок, проломов, колей и иных повреждений (рис. 8).

Рисунок 8. Разрушение покрытия проезжей части автомобильной дороги в зоне устройства дождеприемника

Разрушение покрытия определяется путем измерения площади повреждения.

Для устранения данного дефекта выполняется разборка покрытия проезжей части автомобильной дороги вокруг люка колодца, либо дождеприемника. Края и дно вырубленных мест должны быть смазаны битумом или битумной эмульсией, заполнены асфальтобетонной смесью и уплотнены [9; 10].

4. Просадка дорожного покрытия в зоне расположения колодцев (дождепри-емников).

При больших весовых нагрузках и под воздействием жесткой подвески автомобилей всё сооружение смотрового колодца вместе с опорным кольцом и люком (или решеткой дождеприемника) может проседать вглубь поверхности дороги (рис. 9).

При этом наблюдается несколько следующих основных причин разрушения дорожного покрытия в зоне смотрового колодца (дождеприемника):

* Разрушение или отсутствие в смотровом колодце опорной плиты перекрытия. В этом случае необходим демонтаж корпуса смотрового колодца с последующим ремонтом, либо установкой новой опорной плиты.

* Пучение или размыв грунта под фундаментной плитой колодца. Необходимо удаление пучинистого (размытого) грунта и устройство щебеночной подготовки под фундаментную плиту с последующим восстановлением конструкции колодца (дождеприемника).

* Дефекты бетонных колец (или разрушение кирпичной кладки рабочей камеры под горловиной люка колодца). Необходим демонтаж корпуса верхней части колодца с ремонтом рабочей камеры или заменой её элементов.

В случае разрушения кирпичной кладки необходимо определить ее высоту. При высоте существующей кирпичной кладки до 30 см необходимо предусмотреть устройство монолитной железобетонной конструкции (ЖБК) требуемой высоты, монтаж опорной плиты, устройство монолитного ЖБК для регулирования высотного положения и монтаж люка колодца (или дождеприемника). При высоте существующей кирпичной кладки более 30 см необходимо выполнить монтаж железобетонного кольца требуемой высоты, монтаж опорной плиты, устройство монолитного ЖБК и монтаж люка колодца (или дождеприемника) (рис . 10).

Рисунок 9. Просадка дорожного покрытия в зоне смотрового колодца

5. Крышка люка смотрового колодца расположена частично на проезжей части и частично на тротуаре.

Оценку этого дефекта проводят внешним осмотром. В случае расположения крышки люка частично на проезжей части и частично на тротуаре (рис. 11), необходимо предусмотреть выделение люка колодца бортовым камнем в состав либо проезжей части, либо тротуара (рис. 12).

Рисунок 10. Монтаж рабочей камеры и железобетонного опорного кольца под горловиной люка смотрового колодца

Рисунок 11. Не правильное расположение люка смотрового колодца

Рисунок 12. Выделение люка смотрового колодца бортовым камнем в состав тротуара

6. Установка несоответствующего типа люка смотрового колодца или решетки дождеприемника [11; 12].

Этот вид дефекта заключается в том, что зачастую устанавливаются люки смотровых колодцев (или решетки дождеприемников) несоответствующего типа. При этом, изделия по многим параметрам отличаются друг от друга и предназначаются для разного целевого использования. Изготовление и назначение моделей регламентируют нормативно-технической документацией ГОСТ 3634-2019. Межгосударственный стандарт. Люки смотровых колодцев и дождеприемники ливнесточных колодцев. Технические условия. (табл. 1).

При обследовании на автодорогах в процессе ремонта снимают крышки люков колодцев и у колодцев ставят знак «Опасность».

Во время работы следят за открытыми люками, не подпуская к ним посторонних. По окончании работ или во время перерыва все люки колодцев плотно закрываются крышками.

На автомобильных дорогах при обследованиях работники должны располагаться друг относительно друга на расстоянии 50-100 м с обеих сторон от места работы. Не разрешается работать на дорогах во время тумана, метели, грозы.

Таблица 1 Типы, назначение и параметры люков и дождеприемников

Составлено/разработано авторами на основе ГОСТ 3634-2019. Межгосударственный стандарт. Люки смотровых колодцев и дождеприемники ливнесточных колодцев. Технические условия.

Заключение

Основываясь на результатах проведенных научно-практических исследований авторов данной работы, анализа мирового и отечественного опыта, можно выделить следующие основные направления по устранению проблемы проседания (усадки) люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников при проведении ремонтных работ по выявлению и устранению дефектов при устройстве сопряжения оголовков колодцев с дорожным покрытием:

• применение современной специальной техники (дорожные фрезы, специальные захваты, оснастка, приспособления и т. п.);

• применение люков и ливнесточных дождеприемников инновационных конструкций;

• использование улучшенных конструкций горловин колодцев, сопряжений с дорожной одеждой оголовков смотровых колодцев и дождеприемников существующих типоразмеров.

Перед проведением ремонтных работ необходимо провести комплекс основных организационно-технических мероприятий по обследованию люков смотровых колодцев и ливнесточных дождеприемников на наличие дефектов и способов по их устранению : составить дефектную ведомость; решить основные вопросы, связанные с материально-техническим обеспечением ремонтных работ; назначить лиц, ответственных за безопасное производство работ, а также их контроль и качество выполнения; обеспечить участок. утвержденный к производству ремонтных работ, рабочей документацией; укомплектовать бригаду дорожных рабочих, ознакомить их с проектом и технологией производства работ; провести инструктаж членов бригады по технике безопасности; обеспечить рабочих ручными машинами, инструментами и средствами индивидуальной защиты, противопожарным инвентарем и средствами сигнализации; оградить зону ремонтных работ и выставить предупредительные знаки, освещенные в ночное время; обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ.

Литература

1. Афиногенов О.П. Методология и организация независимого контроля качест-ва содержания дорог // Техника и технология дорожного хозяйства. -- 1999. -- № 1. -- С. 34-37.

2. Ильина А.А. Об основных требованиях и правилах устройства, содержания и ремонта сооружений поверхностного водоотвода автомобильных дорог // Автомобильные дороги: Научно-техническ. информ. сб. / Информавтодор. -- М., 2001. -- Вып. 1. -- С. 14-26.

3. Гогина Е.С. Подходы к созданию методологии реконструкции очистных сооружений // Вестник МГСУ. 2011. № 10. -- С. 199-205.

4. Ильина А.А. Об обеспечении необходимых условий для функционирования водоотводных систем на автомобильных дорогах // Автомобильные дороги: Информ. сб. / Информавтодор. -- М, -- 2001. -- Вып. 5. -- С. 17-27.

5. Отставнов А.А. Повышение эффективности подземных самотечных трубопроводов // Сантехника. 2006. № 5. -- С. 50-56.

6. Пупырев Е.И. Комплексные решения в системах ливневой канализации // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. -- Вып. 5(116). -- С. 651-659.

7. Ильина A.A. Принципы сбора и отвода воды с разделительных полос на современных автомагистралях // Автомобильные дороги: Информ. сб. / Информ- автодор. -- 2001. -- Вып. 6. -- С. 13-23.

8. Марышев Б.С. Механизированный инструмент и средства малой механизации для содержания автомобильных дорог // Дорожная техника и технологии. -- 2001. -- № 3. -- С. 54-58.

9. Горбунов Ф.К. Термодинамические характеристики материалов, применяемых для ремонта дорожного и аэродромного покрытий / Ф.К. Горбунов, Ю.Н. Шевцов, Л.К. Бердникова // Дороги и мосты. -- 2017. -- № 38/2. -- С. 317-327.

10. Ismail H.M. A modified design for surface drainage of desert roads // The Highway Engineer. -- 1980 -- Volume: 27 -- № 5 -- р. 18-20.

11. Melnick, Mimi. Manhole Covers. -- USA: MIT Press, 1994 -- р. 274

12. Stuart, Diana. Designs Underfoot: The Art of Manhole Covers in New York City. -- USA: The Lyons Press, 2003 -- р. 128

Размещено на Allbest.ru