Вопросы для самоконтроля

1. Специальные работы при подготовке трубопровода к укладке на подвод­ном переходе.

2. Земляные работы.

3. Укладка методом сплава,

4. Укладка протаскиванием.

5. Балластировка трубопровода.

6. Берегоукрепление.

7. Предварительное испытание и очистка полости.

8. Оформление документации.

Тема 4.2 Сооружение переходов трубопроводов через автомобильные и

железные дороги

Студент должен:

з н а т ь: конструкцию трубопровода на переходе через автомобильную и

железную дороги, технологию сооружения переходов

газонефтепроводов через дороги.

Способы прокладки переходов под железными и автомобильными доро­гами. Подготовительные работы при сооружении перехода. Подбор необходи­мой техники и материалов для сооружения перехода. Установка защитного па­трона. Установка опорно-центрирующих устройств на трубопроводе. Протаскивание плети в защитный патрон. Заделка межтрубного пространства на тор­цах патрона. Установка вытяжных свеч. Предварительное испытание и очистка полости перехода через дорогу. Оформление документации.

Литература: [24], стр.233-289.

Методические указания

Основным способом сооружения подземных переходов трубопроводов под дорогами является бестраншейный способ, исключающий повреждение полотна дорога, а также планового и высотного положения рельсов и твердого покрытия автодорог или каналов.

Бестраншейным способ называют потому, что при прокладке как кожуха, так и трубопровода не устраивают открытой траншеи. Технологическая схема выполнения работ по бестраншейной прокладке переходов включает следующие основные операции:

подготовительные работы;

прокладку кожуха под полотном дороги;

прокладку трубопровода внутри кожуха;

устройство уплотнений, вытяжной свечи или колодца, отводной канавы.

Подготовительные работы на строительстве переходов под дорогами вклю­чают доставку необходимой техники и оборудования, подготовку их к основ­ной операции - прокладке кожуха под дорогой, а также выполнения некото­рого объема планировочных и земляных работ.

Основной объем подготовительных земляных работ составляет устройство рабочего и приемного котлованов. Котлованы отрывают на глубину, несколько ниже той, на которой должен укладываться кожух. Рабочий котлован имеет размеры, позволяющие установить в нем все необходимые машины и механизмы и выполнять работы, связанные с укладкой кожуха. Размеры приемного котло­вана должны быть такими, чтобы в нем можно было выполнить необходимые монтажные работы по присоединению дополнительных труб перехода или по устройству герметизирующего соединения кожуха с трубой.

Прокладка кожуха под дорогой может быть выполнена различными мето­дами: прокалыванием, продавливанием, горизонтальным бурением и вибро­ударным способом. В исключительных случаях могут применяться методы, используемые в шахтном строительстве, связанные с применением специальной горнопроходческой техники и технологии.

В настоящее время основным является способ горизонтального бурения, наиболее эффективный при прокладке кожухов большого диаметра. При малых диаметрах труб (до 700 мм) могут использоваться способы прокалывания и продавливания.

Способ прокалывания заключается в следующем. Лобовую часть кожуха оснащают специальным заостренным наконечником, диаметр которого на 30-40 мм больше наружного диаметра кожуха. С помощью специальных домкратов, установленных в рабочем котловане и упирающихся в заднюю стенку котло­вана, вдавливают наконечник в грунт. По мере внедрения кожуха в грунт его наращивают дополнительными заранее приготовленными секциями. При та­ком способе прокладки кожуха требуется очень большое усилие продавливания, так как при внедрении его в грунт происходит уплотнение грунта наконечни­ком, т. е. приходится преодолевать лобовое сопротивление грунта и силу тре­ния наружной поверхности кожуха о грунт.

При укладке способом прокалывания следует иметь в виду, что минималь­ная глубина заложения трубы должна быть 3 м, так как при меньшей глубине поверхность грунта над трубой вспучивается, что совершенно недопустимо при пересечении железных дорог.

Способ продавливания позволяет избежать этого недостатка. Суть прода­вливания заключается в том, что кожух вдавливается в грунт открытым концом, а поступающий внутрь кожуха грунт удаляется.

Для уменьшения сил трения головную часть трубы оснащают специальным режущим кольцом, имеющим диаметр на 30-40 мм больше диаметра основной трубы. Усилие продавливания создается домкратами, установленными в спе­циальном котловане.

Грунт из трубы удаляется механическими приспособлениями или гидро­размывом с последующей откачкой пульпы. Во избежание размыва полотна гидроразмыв нельзя применять при пересечении железных и автомобильных дорог I - III категорий. С помощью метода продавливания можно прокладывать трубы диаметром до 1400 мм. Однако следует иметь в виду, что этот метод позво­ляет проходить за одну смену лишь 2-3 м при диаметре труб 1000-1200 мм. Усилия продавливания при этом достигают от 140 до 300 тс.

Основным недостатком описанных методов прокладки труб под дорогами является необходимость либо постепенного наращивания длины внедряемых в грунт труб, либо наращивание толкающих элементов, поскольку длина хода поршней домкратов колеблется в пределах 1-2 м.

Способ горизонтального бурения позволяет прокла­дывать кожух сразу на полную длину.

В створе перехода отрывают рабочий котлован, в котором раз­мещают прокладываемый кожух. Кожух укладывают на ролики точно по оси перехода как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Рабочий котлован имеет форму траншеи, длина которой на 10 м больше длины кожуха, а ширина по низу на 1 м больше диаметра кожуха и по верху на 1,5 м больше ширины силовой установки, закрепленной на трубе-кожухе и перемеща­ющейся вместе с ним по мере его внедрения в грунт.

Внутрь кожуха помещают буровой инструмент и шнековый транспортер. Буровой инструмент режет грунт впереди трубы, при этом скважина получается несколько больше, чем диаметр кожуха. Грунт, поступающий в кожух, пере­мещается по кожуху шнековым транспортером, который одновременно при­водит во вращение и режущую головку бурового инструмента. Сам транспор­тер вращается силовой установкой.

Установка крепится к трубе с помощью сцепного устройства и удержи­вается в необходимом положении трубоукладчиком. Подача кожуха вперед осуществляется с помощью лебедки, совмещенной с силовой установкой, уси­лие от которой передается через тросы на опору. Опора представляет собой одну-две трубы диаметром 400-500 мм, помещенных в специально отрытую траншею длиной до 10 м. Разрабатываемый грунт 10 из трубы высыпается в ра­бочий котлован.

В настоящее время используются установки УГБ-2, ГБ-1421, ГБ-1422, позволяющие прокладывать трубы (кожухи) диаметрами 1220 и 1420мм с регулируемой скоростью проходки от 0,3 до 10 м/ч при осевом усилии без по­лиспаста до 8 тс. С полиспастом осевое усилие может достигать 80 тс.

После укладки кожуха в него протаскивают заранее подготовленный рабо­чий трубопровод. Подготовка включает проверку качества всех сварных сты­ков методами физического контроля, гидравлическое испытание в соответствии с требованиями СНиП П-45-75, изоляцию и футеровку. На трубопроводе за­крепляют роликовые или иные предусмотренные проектом опорные устройства. Эти устройства облегчают процесс протаскивания трубопровода в кожух и фик­сируют его положение таким образом, чтобы исключался электрический кон­такт между кожухом и трубопроводом.

После протаскивания устанавливают сальники, вытяжные свечи, обору­дуют приемные колодцы, отводящие канавы, полностью восстанавливают на­чальное состояние придорожных сооружений, а также ландшафт местности.

На последнее должно обращаться особое внимание, так как невосстано­вленный рельеф начинает интенсивно деформироваться под влиянием дождей, ветра и других климатических факторов.