Лабораторна робота №7 машини для безтраншейної прокладки трубопроводів

7.1. Мета роботи

Ознайомитись з конструкцією машин для безтраншейногс прокла- дання трубопроводі, та технологією виконання робіт.

7.2. Програма роботи

1) Навчитись вибрати метод безтраншейної прокладання в залежності

від діамеіра трубопроводу та властивостей грунту.

2) Виявити пошкодження при роботі машини та вказати шлях його

усунення.

3) Провести розрахунок необхідного зусилля при роботі машини.

4) Вивчити особливості конструкції установки горизонтального

буріння та визначення потужності для її роботи.

7.3.Основні теоретичні положення, необхідні для

виконання роботи і порядок'її виконання

Прокладати трубопроводи під автомобільними і залізничними дорогами можна двома способами: звичайним(відкритим) і безтраншейним (закритим). Вибір способу залежить від діаметра і довжини трубопроводу, фізико-механічних властивостей і гідрогеологічних умов грунтів, які розробляються і призначення трубопроводів, а також від наявності в будівельних організаціях відповідних машин, установок та обладнання.

При безтраншейному прокладанні, трубопроводів спочатку прокладають захисні кожухи (футляри) відкритим або безтраншейним способом, а потім вже в них трубопровід.

Прийнята наступна класифікація методів безтраншейного прокладання трубопроводів: прокол, продавлювання, проштовхування і буріння.

Кожен метод має свої переваги і недоліки,, а відповідно і свою область раціонального застосування. При проколі грунт руйнується безпосередньо конусним наконечником. При продавлюванні грунт поступає в трубу і руйнується ручним або механічним способом в її середині, а в інших випадках - перед забійним кінцем труби - кожуха.

Метод горизонтального буріння - один з найбільш механізованих. Суть його полягає в механічній розробці горизонтальної свердловини з одночасним або наступним прокладанням в неї труби - патрона.

Найбільш продуктивними і розповсюдженими є уніфіковані шнекові установки горизонтального буріння УГБ або ГБО в яких суміщуються процеси- буріння, прокладання труб з безперервним виносом грунту із вибою.

При бурінні по обидві сторони дороги риють робочий котлован прийомний. Робочий котлован - це траншея, довжина якої на 8-12 м більша від довжини прокладуваної труби, а глибина на 0,7-1,0 м глибша проектної відмітки положення труби. На бермі робочого котлована виставляють, стикують і зварюють труби. Довжина змонтованої таким чином труби повинна бути на 6-8 м більша від необхідної довжини свердловини. В готову трубу закладається шнек при допомозі бульдозера і трубоукладача. Потім трубу-патрон з укладеним шнеком і закріпленою на його кінці ріжучою головкою спускають в робочий котлован за допомогою двох трубоукладачів і вкладають на роликові опори.

При включенні установки шнек, з ріжучою головкою починає повертатися. Ріжуча головка розробляє свердловину трохи більшу, ніж діаметр прокладувгної труби-патрона.

Магістральні трубопроводи, маючи велику довжину, на своєму шляху пересікають ряд природних (балки, яри, обводнені території, болота, ріки, водоймища) та штучних перешкод (канали, дамби, насипи, шосейні та залізничні дороги). Наявність перешкод викликає необхідність спорудження переходів.

Прокладати трубопроводи під автомобільними і залізничними дорогами та іншими перешкодами можна двома способами: звичайним (відкритим) та безтраншейним (закритим). В першому випадку порушується нормальна робота транспорту, оскільки дорогу необхідно перекрити під час проведення робіт, а для транспорту встановити тимчасовий об'їзд. Для того, щоб не переривати рух транспорту, спорудження переходів в основному ведуться закритим (безтраншейним) способом. Прокладання трубопроводів здійснюється в спеціальні металеві труби-патрони, які виконують роль кожухів і захищають трубопровід від дії зовнішніх навантажень, ґрунтових вод та блукаючих струмів, а дорогу від руйнування при аваріях трубопроводу. Діаметр кожуха приймається на 200 мм більше діаметра трубопроводу.

На кожні 10 км магістральних трубопроводів приходиться в середньому один перехід довжиною до 100 м. Середня вартість таких переходів на 10-15 % вище середньої вартості підводних переходів і на 16-25% вище середньої вартості повітряних переходів.

Безтраншейне прокладання трубопроводів, у порівнянні з спорудженням магістральних трубопроводів, має ряд особливостей: значний час і об'єм підготовчо-підсумкових і допоміжних, робіт, необхідність у значному статичному осьовому навантаженні, громіздкість обладнання, невеликі швидкості прокладання. Відсутність рухомих та високопродуктивних установок приводить до того, що будівництво окремих переходів продовжується іноді протягом значного часу, різко гальмуючи темпи спорудження лінійної частини магістральних трубопроводів.

Всі відомі методи безтраншейного прокладання трубопроводів можна умовно об'єднати в три основні групи:

1. Проходження шляхом вдавлювання і радіального ущільнення грунту в стінки утворюваної свердловини без його евакуації (статичне, вібраційне та віброударне проколювання).

2. Проходження шляхом вдавлювання в грунт порожнистого забійного інструменту з подальшою розробкою ґрунтового керну, який поступив всередину труби і його евакуацією (статичне, вібраційне та віброударне продавлювання).

3. Проходження з провідною розробкою грунту (горизонтальне буріння).