43. Инженерная характеристика болот. Особенности организации строительства магистральных трубопроводов на болотах.

Болото (торфяник) – избыточно увлажненный участок земной поверхности, покрыто слоем торфа мощностью 0,5 м и более, при мощности менее 0,5 м – заболоченные земли.

Болота по характеру передвижения по ним строительной техники делят на следующие типы:

I-болота, целиком заполненные торфом, на которых допускается работа и неоднократное передвижение болотной техники с удельным давлением 0,02-0,03 МПа или работа обычной техники с помощью щитов, сланей и лежневых дорого.

II- болота, целиком заполненные торфом, на них допускается работа и передвижение строительной техники только по щитам, сланям и лежневой дороги.

III- болота, заполненные растекающимся торфом и водой, с плавающей торфяной коркой. Допускается работа только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств.

Прокладка ТП на таких участках в основном производят в зимнее время, после того, как верхний торфяной слой или вода промерзнет. В этом случае, технология строительства будет такой же, как в нормальных условиях.

Промораживание болот, выполняют несколькими проходами строительной техники, с постепенным увеличением снаряженных , обычно с тягачом на гусеничном ходу.

В летнюю технологию СМП вносятся существенные изменения вносятся существенные изменения, в зависимости от типа болот.

Подготовка трассы :

1. Выемка торфа

2. Отсыпка песчаного грунта

3. Устройство песчаных свай для повышения несущей способности

4. Осушение

5. Промораживание (для зимних условий)

6. Устройство лежневой дороги I и II типа

При выполнении земляных работ, на болотах I и II типа, разработка траншеи в летний период выполняется одноковшовым экскаватором, установленные на салазках или волокушах, выполненных из труб диаметром 700 мм.

На болотах III типа, экскаваторы устанавливают на плавучие платформы, которые перемещаются тросами бульдозера.

Способы укладки:

1. Укладка с бермы траншеи или с лежневой дороги на болотах I и II как в нормальных условиях.

2. В специально созданную на болоте насыпи (лежневого типа)

3. Укладка сплавом

4. Протаскивание по дну траншеи

(3 и 4 – аналог с подводными переходами)

44.Разработка траншеи при строит-ве т/пр на болотах.

Разработка траншеи бульдозером и экскавато­ром производится в тех случаях, когда глубина слоя торфа не превышает 0,5–1 м. Бульдозер снимает слой торфа в полосе шириной 4–5 м до минерального грунта. Отставая от бульдо­зера на 15–30 м, по минеральному грунту ведет разработку траншеи на необходимую глубину экскаватор, оборудованный обратной лопатой. Разработка траншеи экскаватором: экскаватор, установленный на салазки из труб (рис.1.), выполняет работу следующим об­разом. Экскаватор 1, оборудованный обратной лопатой или драглайном, устанавливают и закрепляют на салазках 2, изго­тавливаемых из четырех-пяти труб диаметром 500–800 мм, дли­ной 7–8 м. Число труб и их длина должны соответствовать еобходимой опорной площади, определяемой таким образом, чтобы давление на болото от салазок и экскаватора было меньше допустимого. Салазки тросом 3, проложенным через бо­лото перед началом работы, соединяют с одним (двумя) тракразработки траншеи по указанию экскаватор­щика трактор постепенно протаскивает салазки. Между маши­нистом экскаватора и машинистом лебедки или трактористом должна быть налажена четкая связь. Рассматриваемый вари­ант схемы может применяться при ведении работ на болотах всех типов. Если траншею разрабатывают экскаватором, уста­новленным на понтоне (рис.2.), свободно плавающем в запол­ненной водой траншее, то сначала у края болота разрабатывают котлован, который должен быть таких размеров, чтобы в него можно было спустить понтон. Затем на понтоне 2 устанавли­вают и надежно закрепляют экскаватор 3, оборудованный драглайном. Экскаватор вынимает грунт впереди понтона, пере­мещающегося по траншее / с помощью якорей 4. Особое вни­мание перед началом работ должно быть уделено расчету устой­чивости экскаватора на понтоне.

Рис.1.

Рис. 2.

Укладка т/пр в траншею на болотах.(сбровки, сплавом, протаскиванием)

Укладка является наиболее разветвленной технологической операцией. Укладка может производиться как оснащен­ного балластом трубопровода (для газопроводов), так и небал­ластированного. Протаскивание подготовленного трубопровода осуществляется следующим образом. На берегу полностью под­готовленный к укладке трубопровод, длина которого на 30–40 м больше ширины болота, размещается в створе перехода на спусковой дорожке (водной, ледовой, роликовой, рельсовой) или на спланированной грунтовой полосе. Протаскивание произво­дится с помощью тягового троса, заранее проложенного в подготовленной в болоте траншее. Укладка протаскиванием целе­сообразна в тех случаях, когда проезд кранов-трубоукладчиков по поверхности болота невозможен, а балластировка труб или не требуется (например, на нефтепроводе), или сделана на бе­регу (например газопровод с навешанными на трубы кольце­выми грузами или бетонированными трубами). При отрицатель­ной плавучести трубопровод сразу протаскивается по дну, а при положительной внутрь трубы заливают воду, и трубопровод опускается на дно. Протаскивание с наращиванием секций от­личается от предыдущего варианта тем, что оно осуществляется постепенно, после наращивания каждой секции длиной 100–200 м. Укладка методом сплава имеет несколько разновидностей, но суть всех одинакова: трубопровод выводят в траншею на плаву, перемещая его с берега. Различны только способы спуска труб о берега в траншею. Общая длина сплав­ляемого трубопровода, как показывает опыт, может достигать нескольких километров. Этот метод очень эффективен на труд­нопроходимых болотах при условии, что траншея подготовлена заранее, например, в зимнее время одноковшовым экскавато­ром. Поскольку трубопровод перемещается по поверхности воды, то сила толкания невелика и достаточно для этой цели одного тягача или трубоукладчика. Укладка трубопровода методом сплава с опор имеет две разновидности. Трубопровод, полностью подготовленный к укладке (обязательно защищенный футеров­кой или бетонированный), спускают в траншею по роликовому пути или в подвешенном состоянии на троллеях трубоуклад­чиками. В первом случае требуется строительство роликового или узкоколейного пути, во втором — использование нескольких трубоукладчиков.

45.Расчёт основных параметров балластировки т.п. на обводняемых участках.

Пригрузка (балластировка), необходимая на 1м длины прямолинейного трубопровода, определяется по формуле где к_у — коэффициент устойчивости, принимаемый равным 1,07; _ж — объем­ный вес воды с учетом взвешенных в ней частиц грунта. Для болот _ж = 1100 — 1150 кгс/м³; v_ж — объем воды, вытесненной 1 м трубы (с учетом изоляции и футеровки) в м³; q_тр —вес 1 м трубы в воздухе (с учетом изоляции и футе­ровки) в кгс.

Расстояние между отдельными груза­ми балластировки трубопровода опреде­ляется по формуле

гдеQ_г.ср— средний вес одного груза в воздухе в кгс;V_г.ср— средний фактиче­ский объем груза в м³.

46. Способы балластировки и закрепления ТП на обводнённых участках трассы.

Закрепляют в основном трубы, имеющие положительную и ну­левую плавучесть. Иногда закрепляют трубы с отрицательной плавучестью. Это делается только в том случае, когда возможно образование на каком-либо участке газовых пузырей или тре­буется обеспечить пригрузку труб для предотвращения выпучи­вания под воздействием продольных сил. Трубопровод закреп­ляют путем утяжеления его или о помощью анкеров.

Утяжеление трубопровода осуществляют железобетонными грузами, бетонированием труб, грунтом. Навеска грузов выпол­няется трубоукладчиками с лежневой дороги, кранами с сала­зок или с понтона. Рассмотрим эти операции более подробно. Для перемещения трубоукладчика вдоль траншеи при слабой несущей способности болота часто отсыпают песчаную дорогу или делают ее из бревен (лежневая дорога). При навеске гру­зов краном с салазок (рис.1., а) на последних устраивают площадку и устанавливают на нее автокран 4. Вдоль траншеи салазки 3 протаскивают тракторами / или лебедками с по­мощью троса 6. После навески на трубопровод 5 грузов, нахо­дившихся на грузовой площадке, салазки возвращаются к ме­сту погрузки 2. Таким образом, работа осуществляется челноч­ным способом. Челночный способ развозки и навески грузов целесообразен при ширине болот до 500 м, когда наибольшая длина хода (при работе с двух берегов) не превышает 250— 300 м. По этой схеме за одну рабочую смену (7 ч) можно по­грузить 250—300 м трубопровода. В сильно увлажненных боло­тах II и III типов при навеске грузов может быть использован понтон с установленным на нем грузоподъемным оборудова­нием для перемещения грузов. Размеры понтона и его грузоподъемность должны обеспечивать одновременно подъем не­скольких утяжеляющих грузов. Понтон обычно изготовляют из труб диаметром 1020 или 1200 мм. Навеску грузов на плаваю­щий трубопровод выполняют по схеме, изображенной на рис. 9.11,6. У левого берега со склада / на понтон 4 устанав­ливают грузы 5. После погрузки понтон перемещают по тран­шее 3 к месту навески грузов. При навешивании грузов понтон все время находится над плавающим (непригруженным) участ­ком трубопровода 2, так как после навески каждого последую­щего груза он отступает назад. При утяжелении трубопровода грунтом последний обрабатывают специальным связывающим материалом — отходом переработки нефти.

Закрепление трубопровода анкерами выполняется тремя ос­новными способами — завинчиванием анкеров, забивкой и выст­реливанием их из гарпунных пушек. Завинчивание анкеров осу­ществляется после укладки трубопровода на дно траншеи. По­следовательность закрепления анкерами изображена на рис.2. На участке l₁ трубопровод 1 уже закреплен; на участке l₂ анкеры завинчиваются с помощью установки 5; на участке l_п ведутся подготовительные работы (раскладка анкеров 5, до­ставляемых на санях 6). Бригада имеет сварочный агрегат 2, для перехода через траншею устанавливают инвентарные пере­ходные мостки 4.