15В. Технология строительства переходов под авто и ж/д дорогами

Одними из наиболее серьезных искусственных препятствий являются железные и автомобильные дороги. Угол пересечения трубопровода с дорогами должен быть, как правило, 90. Прокладка трубопровода через тело насыпи не допускается. Участки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий, должны предусматриваться в защитном футляре (кожухе).

В зависимости от интенсивности движения, категорийности дорог, диаметра трубопровода, методов производства работ, грун­товых условий укладку трубопроводов осуществляют следующими способами: открытым, при котором трубопровод укладывают в траншею, устроенную в насыпи дороги, с перекрытием движения транспорта и устройством объезда для движения транспорта; закрытым, без перекрытия движения транспорта; при этом для укладки футляра (кожух) через дороги применяют методы бес­траншейной проходки. Открытый способ используется там, где имеется возможность временно прекратить движение транспорта или устроить времен­ные объезды, т. е. на дорогах с низкой интенсивностью движения, III — V категорий. При строительстве переходов через автодороги открытым спо­собом необходимо оградить место производства работ и установить соответствующие предупреждающие и указательные знаки. Закрытый способ (бестраншейная проходка) применяется без ограничений, т. е. независимо от категории дорог, интенсивности движения транспорта, категории грунтов и диаметра трубопровода. При закрытом способе прокладки кожухов (футляры) применяют три основных метода проходки: прокол, горизонтальное бурение и продавливание. На сложных участках могут применяться следующие методы: наклонно-направленное бурение, микротоннелирование, тоннельная проходка Методы прокалывания применяют для прокладки защитных кожухов диаметром до 530 мм в суглинистых и глинистых грунтах нормальной влажности, не содержащих твердых включений. При этом прокладываемый кожух, снабженный наконечником, вдавливается в грунт под воздействием напорных усилий. Наконечник монтируют на переднем конце прокладываемого кожуха для уменьшения сопротивлений, возникающих при деформации грунта, и снижения сил трения при движении кожуха в грунте. При Продавливании наилучшим образом обеспечивается сохранность дорожной насыпи и полотна.Методы продавливания характеризуются тем, что прокладываемые защитные кожухи вдавливают в массив грунта открытым концом, снабженным кольцевым ножом с наружными или внутрен­ними скосами. При этом грунт, поступающий в полость кожуха, разрабатывают и удаляют ручным или механическим способами. Горизонтальное бурение применяют для трубопроводов средних и больших диаметров, в грунтах I - IV категорий. Проходку скважин ведут установками горизонтального бурения. Особенность прокладки кожухов методом горизонтального бурения в том, что разработка грунта по площади сечения скважины несколько опережает продвижение защитного ко-жуха в скважину. Наклонно-направленное бурение (ННБ) может быть применено на сложных участках пересечения с автомобильными и железными дорогами с высоким уровнем грунтовых вод и на болотных участках, а также при ширине переходов более 100 м. Этот способ позволяет проложить трубопровод, например, за пределам плоскости скольжения оползающих грунтов и зоны затопления Микротоннелирование (МТ) применяется в наиболее сложных и стесненных условиях прокладки трубопроводов в любых категориях грунтов без ограничений. Основной особенностью данного метода является высокая стоимость строительства. Тоннельная проходка применяется в сложных горных условиях со скальными грунтами и осуществляется различными отечественными и зарубежными горнопроходческими комбайнами с возведением сборной или монолитной железобетонной обделки.

Схема продавливания защитного кожуха с ручной выработкой грунта из кожуха:

1- рабочий котлован; 2 - насос; 3- гидродомкрат, 4 - нажимной патрубок; 5- нажимная заглушка; 6- продавливаемый кожух, 7 - корневой нож, 8- приемный котлован; 9 - направляющая рама; 10 - упорная плита, 11- упорная стенка.

16в. Строительство перехода ч\з водные преграды

К подводным переходам относ. участки промысловых т\дов, пересекающих естест. или искусств. водоемы (реки, озера, водохранилища), шириной более 10 м по зеркалу воды в межень и глубин. свыше 1,5 м. Подводные переходы т\дов ч\з водные преграды следует проектировать на основании данных гидрологич., инженерно-геологических и топографических изысканий. Границами подвод. перехода т\да , опред.-ми длину перехода, явл. для: многониточных переходов - участок, ограниченный запорной арматурой, установленной на берегах; однониточных переходов - участок, ограниченный горизонтом высоких вод (ГВВ) не ниже отметок 10 %-й обеспеченности. При прокладке подводных переходов д. б. предусмотрено заглуб. в дно пересекаемых водных преград. Величину заглубления устанавливают с учетом возможных деформаций русла перспективных дноуглубительных работ.

П ереходы н\дов и н\продуктопрово-дов ч\з реки и каналы следует предусматривать, как правило, ниже по течению от мостов, промышленных п\п, пристаней, реч. вокзалов и др. Запорную арматуру, устанавливаемую на подводных переходах т\дов, размещают на обоих берегах на отметках не ниже отметок ГВВ 10 %-ой обеспеченности и выше отметок ледохода. Строит.-во т\дов ч\з водные преграды осуществляют:

открытым (траншейным) способом, в т. ч. типа "труба в трубе", с укладкой т\дов в подводные и береговые траншеи, разработанные в границах переходов плавучей и наземной землеройной техникой;

закрытым способом, с протаскиванием т\дов в наклонные скважины, вы-полненные м\дом наклонно-направле-нного бурения, или м\дом микротоннелирования.

Перед началом разработки подводных траншей выполняют следующие подготовительные работы: с помощью эхолота измеряют глубину водоема.; выполняется водолазное обследование дна; проверяются проектные створы переходов и реперы.

Земляные работы обычно нач. на нижней по течению реки

17в. Траншейный способ прокладки т\д

При строит.-ве т\дов земляные работы включ. отрывку линейных траншей, обратную засыпку траншей и рекультивацию земель. Параметры земляных сооружений, применяемых при строительстве маг. т\дов (ширина, глубина и откосы траншеи, сечение насыпи и крутизна ее откосов и др.), устанавливают в зависимости от диаметра прокладываемого т\да, способа eго закрепления, рельефа местности, грунтовых условий и определяют проектом.

Параметры разрабатываемых траншей Размеры траншеи в зависимости от СНиП 2.05.06-85* определяется след. образом:

D т\да <1000 мм h=D_н+0,8м;

D т\да >= 1000 мм h=D_н+1м.

Профиль траншеи в соответствии со СНиП 12-04-2002 м. б. прямоугольным или трапецеидальным. Выбор профиля зависит от вида грунта, глубина траншеи, типа применяемых экскаваторов. Так, в суглинках и глинах при глубине траншеи до 1,5 м допускается прямоугольный профиль с откосами 1:0, в остальных случаях крутизна откосов изменяется от 1:0,25 до 1:1,25. При отрывке траншеи роторным экскаватором с откосниками формируется комбинированный профиль траншеи.

О беспечение устойчивости откосов крайне важно во всех случаях, когда работы выполняются в котловане или траншее с вертикальными стенками. При этом всегда возникает вопрос, до какой глубины можно сохранять вертикальный откос без применения ограждающих конструкций. Критическая глубина траншеи, на которой удерживается вертикальный откос, определится в соответствии с теорией механики грунтов следующим выражением:

И з формулы видно, что при с_гр=0 z_Kp=0. След.-но, в мало связных грунтах, например, песчаных, котлованы и траншеи нужно (и можно) Разраб-ть только с наклонными стенками или, если есть необходимость в вертикальном откосе, устанавливать крепления.

При q= q_np критическая высота вертикального откоса h_кр=0 При условии работающей вблизи отрытой траншеи техники в работе получено следующее выражение критической глубины вертикального откоса:

γ_гр - удельный вес грунта в естественном состоянии; с_гр - сцепление грунта ; ρ - угол внутреннего трения грунта; а -расстояние от края вертикального откоса до гусеницы трубоукладчика; q - давление от гусениц трубоукладчика Согласно СНиП 12-03-2001 перемещение, установка и работа машины, транспортного средства вблизи выемок (котлованов, траншей, канав и т.п.) с неукрепленными откосами разрешаются только за пределами призмы обрушения грунта на расстоянии, установленном организационно-технологической документацией При отсутствии соответствующих указаний в проекте производства работ минимальное расстояние по горизонтали от основания откоса выемки до ближайших опор машины допускается принимать.

18в. Бестраншейные технологии стро-ительства. Подводная прокладка т\да

Траншейный метод обладая некоторыми преимуществами, имеет ряд недостатков: большой объем земляных работ; трудоемкие водолазные работы; необх.-ть утяжелителей против всплытия т\да и т.д. Эти и др. недостатки заставл. искать новые методы проходки т\да ч\з водные преграды. Бестроншейные методы прокладки - это прокол, продавлив.-е, гориз.-е бурение и тонн.-ная проходка.

К таким методам относятся:

-Наклонно-направл. бурение;

-Микротоннелирование.

Наклонно направл. бурение (ННБ) осущ. в 3 этапа:

1) Бурение пилотной скв.-ны, диаметр такой скв. =20см;

2) Расширение скв.-ны до проектного значения;

3) Протаскивание трубы ч\з прбуренную скважину.

Преимущества ННБ: Экологич. безопасность; Отс.-вие помех судоходству; Мин.-й объем вымытого грунта; Значит.-е сокращение сроков стр.-ва; Строит.-во при отриц.-х температурах и т.д. Недостат.-ми ННБ явл.ся: Больш. единоврем. затраты на приобретение оборудования; Необх.-ть больш. объема геолого-технических бурений (для изучения физико-мех. св.-в грунтов. Требуется бурить скв. до 40 м); Сложность проходки в галечник-х, валунных, илистых и карстовых грунтах. Среди бур.-х установок герм. производства можно показать НК 300/400. Диаметр проходки =1500мм. Макс. глубина бурения = 1000м.

Микротоннелирование – это 2-й способ бестраншейной проходки, считается новым способом. Этот метод осн.-н на строит.-ве тоннеля с помощью дистанц.-го управления с устан.-ми, назыв.-ми тоннелепроходческими щитами. Длина тоннеля обычно быв-т 100-300 м. Подводный переход маг. т\дов по расп.-нию относ. пов.-ти дна осущ.-т на дне, выше дна, ниже дна. Наиб.-е распр.-м явл.ся располож. ниже дна водоема.

19в. Приемка и ввод в экспл.ю объектов г\н\да

Очистку полости т\дов выполняют промывкой, продувкой или протягиванием очистных устройств. Для промывки или продувки т/дов диаметром 219 мм и более используют очистные поршни. Промывку производ. пропус-ком поршней-разделителей с предвар. заполнением т\да водой. Очистку полости т\дов, монтир-х на опорах, производ. продувкой с пропуском поршней-разделителей под давлением сжатого воздуха или природ. г.

Испытание т\да на прочность и герметичность. Т\ды испытывают на прочность и герметичность гидравлич., пневматическим или комбинированным способами. Дав-ление при комбинированном ис-пытании на прочность равно в верхней точке 1,1р_Раб. а в нижней т-ке не должно превышать заводского испытательного дав-ния труб;продолжит. выдержки под этим дав-нием 12 ч.

Испытание надземных газопроводов на прочность и герметичность, кот., как правило, проводят гидравл. способом, включ.:

а)предварительные испытания участков повыш. катег. (переходы под дорогами, водотоками, реками и т.п.) и технол. узлов (линейные крановые узлы, узлы задвижек, узлы пуска и приема средств диагностики и т. п.);

б)испытание всего подготовленного к эксплуатации участка г\да.

Испытание надземного трубопровода на прочность и проверку на герметичность следует производить после полной готовности участка трубопровода, т. е. после: закрепления т\да на опорах; заделки стыков; установки арматуры и приборов; удаление персонала и вывозки техники из опасной зоны на установленные расстояния; обеспечения постоянной или временной связи.

Давление при пневматическом испытании на прочность т\да как на первом, так и на втором этапе равно 1,1р_раб, а продолжит. выдержки под этим давлением - 12ч. Пневматическое испытание т\дов проводят воздухом или газом, не имеющим запаха. В процессе закачки в природный газ или воздух добавляют одарант. Осмотр трассы при увеличении давления от 0,Зр_исп, до р_исп и в течение времени испытания на прочность запрещается.

При испыт. т\дов на прочность и их проверке на герметичность места утечек опред. след. методами: визуальным; акустическим; по запаху; по падению давления на испытываемом участке; газоаналитическим (течеискателями горючих газов). Ввод в эксплуатацию промысл. т\дов провод в комплексе с системами связи, объектами тех. обслуживания и ремонта т\да, сист.-ми измерения количеств и качества перекачиваемой среды, устройствами для предотвращени загрязнения окруж. среды и др. объектами в объеме проекта, согласованном с проектной организацией-разработчиком.

Прием в эксплуатацию промысл. т\дов, предназнач. для трансп.-ки сероводородсодержащего г. и н., запрещается, если полностью не закончено строит.-во объектов, обеспечив. безопасность людей и защиту окруж. среды. Прием в экспл.-ию промыслового т\да со всем комплексом сооружений проводит госуд. приемочная комиссия, назнач. заказчиком. До предъявления т\да госуд. приемочной комиссии т\д принимает раб. комиссия, назнач. заказчиком (застройщиком). В состав раб. и госуд. комиссий включ. представителей служб охраны природы, труда, пожарной безопасности. Эксплуатация т\да, не принятого госуд. приемочной комиссией, не доп.-ся.

усилий, приложенных вдоль оси трубы (с целью получения осадки). Зона сварки труб нагревается за счет тепла выдел.-ся при прохождении перемен. эл.-го тока через контакт соед.-х труб.Различают 2 тех.-го варианта стыковой сварки: 1)Сварка сопрот.-ем; 2)Сварка оплавлением.В 1-м способе кромки труб нагревается до пластич. состояния температуре в зоне контакта дох.-т до 1200-1300⁰С. Происходит осадка и соед.-е кромок. Недостатком явл. плохая защита от проникновения кислорода.Во 2-м способе (плавлением) закл. в том, что торцы труб перед осадкой нагреваются до темпер. плавления стали.

20в. Микротоннелирование при прокладке т\да

Микротоннелирование – это 2-й способ бестраншейной проходки, считается новым способом. Этот метод осн.-н на строит.-ве тоннеля с помощью дистанц.-го управления с устан.-ми, наз. тоннелепроходческими щитами. Длина тоннеля обычно быв.-т 100-300 м. Рабочая головка тоннелепрох.-ого щита снабжена систе-й зубьев, кулаков и дробильных выступов, она мех. перерабатывает грунт и т.о. бурит отверстие, ч\з которое будет прокладываться т\д. По мере перемещения щита вперед грунт скапливается в открытой передней части, где конусный щит дробилки дробит его и перемещает в камеру, смешивая с вымывателем бурильной установки. Транспортировку разработанного грунта выполняют в виде вымывающей смеси через техн.-кие т\ды в раб. шахту. Тоннелепроходческая установка вместе с укладываемыми ж\б-ми кольцами тоннеля протаскивается блоком силовых цилиндров, установленных в рабочей шахте, по мере бурения. Непрерывное отслеживание оператором значение давления на грунт, крутящего момента бурильной головки и параметров бурового раствора позволяет непрерывно контролировать процесс проходки тоннеля. Бурильная головка имеет систему форсунок высокого давления, которые позволяют ускорить процесс бурения гидравлическим вымыванием грунта буровым раствором. Проходческий щит работает из заранее подготовленной шахты в заданном криво- или прямолинейном направлении Выемку щита производят из приемной шахты

МТ м. б. применено при любых грунтовых условиях и любой степени обводненности грунтов Основной параметр в тоннелестроении - это диаметр. Современные производители предлагают установки диаметром от 200 мм до 14 м В случае применения МТ необходимо учитывать инженерно-геологические и гидрологические условия Оборудование выбирают в зависимости от этих условий и диаметра т\да. Микротоннельные системы значительно уменьшают влияние кладки т\дов на окруж. среду Часто только присутствие на пов.-ти земли кабины упр.-ия и подъемика для спуска труб в стартовую шахту указывает на ведение работ.