2. Общие сведения по технологии бестраншейной прокладки трубопроводов и определение наружного диаметра и общей длины трубы-кожуха

Труба-кожух перехода предназначена для предохранения рабочего трубопровода от нагрузок, возникающих над ним в грунте при движении транспорта. Кроме того, эта труба защищает от разрушения в случае разрыва трубопровода под ней. Наружный диаметр стальной трубы кожуха назначаем в зависимости от условного диаметра рабочей трубы и принимаем его в данном случае равным 1020 мм. Толщина стенки труб-кожухов составляет 10 - 12 мм. Длину секций труб-кожухов принимаем равной 6 м, исходя из технической характеристики применяющейся силовой установки, а также сортамента на трубы, в соответствии с которым длина выпускаемых труб лежит в пределах 6 - 12 м.

Общая длина трубы-кожуха принимается равной длине бестраншейного перехода, которая определяется шириной препятствия и составляет в данном случае 40 м. Соединение отдельных секций труб по мере их прокола или продавливания производят сваркой встык.

Поскольку в данном случае диаметр трубы-кожуха составляет 1420 мм, прокладку трубопровода осуществляем способом продавливания.

После завершения работ по прокладке трубы-кожуха в нее на ползунковых или роликовых опорах укладывают рабочую трубу, диаметр которой равен диаметру трубопровода, прокладываемого в траншее за пределами перехода и составляет в данном случае 800 мм. Шаг опор принимаем равным 2 м, поскольку диаметр трубы велик.

3. Определение размеров рабочего и приёмного котлованов и выбор варианта их обустройства

Рабочий котлован служит для размещения в нем силового оборудования и необходимой оснастки. Приемный котлован предназначен для выхода в него прокладываемой трубы кожуха.

Рабочий и приемный котлованы располагают на расстоянии нескольких метров от дороги или другого препятствия

Глубину котлована принимается с учетом заложения трубы-кожуха, равной в данном случае 4 м, и высоты силовой установки. Таким образом, глубина котлована определяем по формуле:

где

H_з – глубина заложения трубопровода, м;

d_тр – условный диаметр трубопровода, м;

d_кож –диаметр кожуха, м;

h_н.р. – высота направляющей рамы, м;

h_рс – высота рельсов, м;

h_шп – высота шпалы, м.

h_подг – размер слоя подготовки, доработки грунта, м.

Ширина рабочего котлована по дну:

В_к=В_ш.о.+2В_ш.п=2.490+2x1.500=5,5

В_ш.о. – ширина применяемого оборудования

В_ш.п – ширина, превышающая ширину силового оборудования, для обеспечения техники безопасности и производства работ

Длина рабочего котлована по дну:

L_к=L_д.о.+2L_д.п=14,16+0,4=14,8

L_ш.о. – длина применяемого оборудования

L_ш.п – длина, превышающая ширину силового

В данном случае размеры рабочего котлована по низу составляют по длине 14,8 м, а по ширине 5,5 м. Длина приемного котлована по дну (оси перехода) составляет 5 м, а ширина должна быть не менее 2,2 м и увеличена в данном случае до 4 м для обеспечения удобства и безопасности выполнения в котловане монтажных и сварочных работ.

Для уменьшения объёма земляных работ следует стремиться к минимально возможным размерам как рабочего, так и приёмного котлованов.

В рабочем котловане устраивают упорные стенки, предназначенные для передачи на грунт реактивных усилий от установок прокалывания или продавливания, в которых в качестве силового оборудования используют гидравлические домкраты. В данном случае грунт имеет IV категорию по трудности разработки, поэтому применяется IV тип упорной стенки, ширина которой A равна 4 м, а глубина заделки упорной стенки в грунт a равна 0.

С целью уменьшения длины перехода, повышения точности прокладки трубопровода и сокращения объёме земляных работ следует стенки котлованов со стороны передней стенки, а для рабочего котлована и со стороны упорной стенки устраивать вертикальными. В дне рабочего котлована перед вертикальной передней стенкой по оси перехода устраивают ступенчатый приямок, верхняя часть которого обеспечивает удобство выполнения сварочных работ при стыковке труб, а нижняя служит для сбора поверхностных и грунтовых вод.

Расчёты объёмов котлованов выполняют из условия, что грунт находится в состоянии природной плотности. При определении объёмов кавальеров грунта для обратной засыпки и грунта, вывозимого со строительной площадки транспортными средствами, учитывают коэффициент первоначального разрыхления, равный 1,08 - 1,32 и коэффициент остаточного разрыхления, равный 1,01 - 1,09. Ширина котлована по верху устанавливается с учетом его размера по низу и крутизны откосов вдоль котлована. Угол между направлением откоса и горизонталью равен в данном случае 63⁰, а крутизна откосов 1 : m в данном случае равна 1 : 0,50.

Глубина заложения откосов:

3_о=Н_кm=4.1x0.5=2.05 м

Ширина рабочего котлована по верху:

d=b+2xЗ_o=5,5+2х2,05=9,6 м

Длина рабочего котлована по верху:

с=a=14,8м т.к. стенки прямоугольные, закреплены шпунтовым ограждением.