5 Методические указания к решению контрольной работы

ЗАДАНИЕ 1: Произвести расчет объема земляных работ при строительстве трубопровода

РЕШЕНИЕ

Параметры земляных сооружений, применяемых при строительстве маги­стральных трубопроводов (ширина, глу­бина и откосы траншеи, сечение насыпи и крутизна ее откосов и др.), устанав­ливают в зависимости от диаметра про­кладываемого трубопровода, способа его закрепления, рельефа местности, грунтовых условий и определяют проек­том. Размеры траншеи (глубина, ши­рина по дну, откосы) устанавливают в зависимости от назначения и диамет­ра трубопровода, характеристики грун­тов, гидрогеологических и других усло­вий.

Минимальная ширина траншеи по дну устанавливается СНиП и прини­мается равной D +300 мм для трубо­проводов диаметром до 700 мм (где D - условный диаметр трубопровода) и 1,5D для трубопроводов диаметром 700 мм и более с учетом следующих дополнительных требований:

для трубопроводов диаметром 1200 и 1400 мм при рытье траншей с откосами не круче 1 : 0,5 ширину траншеи по дну допускается уменьшать до величины D +500 мм;

допускается принимать ширину тран­шей равной ширине рабочего органа землеройной машины, но не менее ука­занной;

ширина траншеи по дну на кривых участках под гнутые или сварные отво­ды должна быть равна двухкратной величине по отношению к ширине на прямолинейных участках для обеспе­чения вписания трубопровода в кривую траншею;

ширина траншеи по дну под балласт­ными грузами или анкерными установ­ками должна быть не менее 2,2D, на участках трубопровода балластируемого грунтом с использованием нетканого синтетического материала, 1,6D.

Глубину траншеи устанавливают из условий предохранения трубопровода от механических повреждений при пе­реезде через него автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин и назначают равной: для трубо­проводов диаметром D до 1000 м - D + 0,8 м; для трубопроводов диаметром 1000 м и более D+1 м; для болоти­стых грунтов, подлежащих осушению, D +1,1 м; для песчано-барханных грун­тов D+1 м от нижних межбарханных оснований; для скальных и болотистых грунтов при отсутствии проезда авто­транспорта, строительных и сельско­хозяйственных машин Д+ (0,6-0,8) м.

Таблица 1 – Наибольшая допустимая крутизна траншей и котлован в

грунтах естественной влажности

Грунты	Отношение высоты откоса к его заложению при глубине выемки, м
	1,5	3	5
Насыпные Песчаные и гравелистые влажные (ненасыщенные) Глинистые: супесь суглинок глина лёссовый сухой Моренные: песчаные и супесчаные суглинистые Скальные: на равнине в горах	1:0,67 1:0,5 1:0,25 1:0 1:0 1:0 1:0,25 1:0,2 0,2 По проекту	1:1 1:1 1:0,67 1:0,5 1:0,25 1:0,5 1:0,57 1:0,5 0,2 По проекту	1:0,25 1:1 1:0,85 1:0,75 1:0,5 1:0,5 1:0,75 1:0,65 0,2 По проекту

Крутизна откосов траншей под трубо­провод и котлованов под трубопровод­ную арматуру принимается по СНиП (табл. 1). Крутизна откоса – отношение глубины траншеи к проекции образующей стенки на горизонтальную плоскость.

Методы разработки грунтов опреде­ляют в зависимости от параметров зем­ляного сооружения и объемов работ, геотехнических характеристик грунтов, классификации грунтов по трудности разработки, местных условий строитель­ства, наличия землеройных машин в строительных организациях.

Расчет объема земляных работ при строительстве

магистральных трубопроводов

Определяется объем земляных работ при разработке траншей с откосами

м³

или

V = (В₂ · Н + п · Н²)  L, м³,

где В₁ – ширина траншеи по верху, м;

В₂ - ширина траншеи по низу, м;

L - длина траншеи, м;

Н - глубина траншеи, м:

п - коэффициент откоса (табл. 1)

ЗАДАНИЕ 2: Произвести расчет расхода полимерных лент для изоляции строящегося трубопровода и расстановки трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне при совмещенном способе производства строительных работ

РЕШЕНИЕ

Изоляционное покрытие стальных трубопроводов независимо от конструкции, методов нанесения, способов укладки, применяемых материалов должно обеспечить защиту нефте-, газо- и нефтепродуктопроводов от подземной (почвенной) и атмосферной коррозии и безаварийную их работу (по причине коррозии) на весь планируемый период эксплуатации. Для защиты трубопроводов от коррозии применяют следующие изоляционные покрытия: битумно-резиновые или битумно-полимерные; из полимерных липких лент (отечественных и импортных); полиэтиленовые, наносимые в заводских условиях; эпоксидные; лакокрасочные.

Изоляционные материалы, применяемые для защиты трубопроводов от коррозии, должны соответствовать требованиям действующих ГОСТ, ОСТ, СНиП и ТУ.

Расчет расхода полимерных лент для изоляции строящегося трубопровода

1.Определяется расход полимерных лент и рулонных материалов для защитной обертки

G = k_н  k_п  π  D  L  P, кг

где k_н – коэффициент, учитывающий величину нахлеста;

при однослойной изоляции k_н = 1,09;

при двухслойной изоляции k_н = 2,30 ([6], стр.299)

k_п - коэффициент, учитывающий потери изоляционной ленты или оберточного материала при смене рулонов, обрывах, торцовке и т.п.; k_п = 1,08;

D – наружный диаметр изолируемого трубопровода, м.;

L - длина изолируемого трубопровода, м.;

P – масса 1 м² ленты или оберточного материала (табл. 2, 3).

Таблица 2 – Техническая характеристика изоляционных лент

Тип материала (страна изготовитель)	Толщина, мм.			Прочность при растяжении единицы ширины, МПа	Удлинение при разрыве, %	Масса 1 м2, кг
	Общая	Основы	Адгезива
Поликен 980-25 (США) Плайкофлекс 450-25 (США) Тек-Рап 240-25 (США) Нитто 53-635 (Япония) Фурукава Рапко НМ-2 (Япония) Альтене 100-25 (Италия) Пластизол (Югославия) Кил (Болгария)	0,635 0,635 0,635 0,635 0,640 0,635 0,630 0,630	0,330 0,330 0,330 0,380 0,340 0,330 0,330 0,330	0,305 0,305 0,305 0,255 0,300 0,305 0,330 0,300	0,620 0,625 0,536 0,760 0,7 0,620 0,760 0,6	235 400 400 570 500 235 500 230	0,664 0,664 0,735 0,692 0,648 0,664 0,655 0,800
Обертки
Поликен 955-25 (США) Плайкофлекс 650-25 (США) Тек-Рап 260-25 (США) Нитто 56 РА-4 (Япония) Фурукава Репко РВ-2 (Япония) Альтене 205-25 Пластизол (Югославия)	0,635 0,635 0,635 0,635 0,640 0,635 0,635	0,508 0,5 0,5 0,535 0,5 0,508 0,5	0,127 0,135 0,135 0,1 0,140 0,127 0,135	4,50 4,47 4,47 10 11 4,50 5	100 200 200 400 580 100 380	0,653 0,640 0,680 0,670 0,633 0,653 0,655

Таблица 3 – Техническая характеристика полимерных липких лент

Показатели	Поливинилхлоридная ПИЛ ТУ 6-05-1801-76	Поливинилхлоридная МИЛ ПВХ-СЛ ТУ 51-518-72	Полиэтиленовая ПЭЛ
Ширина рулона, мм Толщина пленки, мм Длина в рулоне, м (не менее) Масса 1 м2, г. Сопротивление разрыву, кгс/см2 (не менее) Относительное удлинение при разрыве, % Удельное электросопротивление при 20ْ С, Омм Морозостойкость, ْс Температура нанесения, ْс Эксплуатация при температуре окружающего воздуха, ْс Приклеивающий состав (клей)	400, 450, 500 0,3 100 340 100 80 11011 -30 5 -30-50 Перхлорвиниловый	400-450 0,35 70 360 - - 11010 -20 -12 -20-30 Перхлорвиниловый	100-500 0,3 150 330 120 100 11016 -25 -25 -20-30 Полиизобутиленовый

2. Определяется площадь поверхности ленты или оберточного материала на трубе

м²,

где В – ширина рулонного материала, м.; (табл. 2 и 3 пособия)

п – ширина нахлеста, м. ([6]. стр. 320)

Грунтовка, изоляционное покрытие, армирующий и оберточные материалы наносят на трубопровод за один проход очистной и изоляционной машин.

Изоляционные и оберточные ленты наносят на трубопровод без перекосов, морщин, отвисаний со следующей величиной нахлеста: для однослойного покрытия – не менее 3 см; для двухслойного – на 50 % ширины ленты плюс 3 см.

Расстановка групп трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне

При укладке трубопровода в траншею увеличенной глубины расстановку групп трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне (при совмещенном способе производства работ) осуществляют с использованием диаграммы, представленной на рис. 1.

1. Определяется масса единицы длины трубопровода

q = π  D  δ  ρ_ст, кг.

где D – условный диаметр трубопровода, см.;

δ – толщина стенки трубопровода, см.;

ρ_ст – плотность стали, кг/см³. Принимается ρ_ст = 0,0078 кг/см³.

2. Задаваясь технологической высотой подъема трубопровода в местах расположения очистной машины h_оч (относительно поверхности строительной полосы) и изоляционной машины h_из (относительно дна траншеи), исходя из конкретных условий трассы, определяются значения комплексов

Ι комплекс – ;

ΙΙ комплекс – .

По диаграмме по цифровым значениям комплексов находят соответствующие овальные кривые:

Для Ι комплекса из серии сплошных кривых, для ΙΙ комплекса – из серии пунктирных.

Точки пересечения кривых сносят на координатные оси и получают значения параметров α и β.

Получают две точки пересечения, что соответствует двум вариантам расстановки трубоукладчиков.

3. Расчет ведется по двум вариантам, а на заключительном этапе выбирается приемлемый.

Определяются расстояния l₁ и l₂

м

м

где ЕI – жесткость трубопровода на изгиб;

Е – модуль упругости, МПа. Для стали Е = 2,110⁵ МПа;

I – момент инерции сечения трубопровода,

Рисунок 1 - Диаграмма для определения рациональной расстановки групп

трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне

Рисунок 2 - Схемы расположения трубоукладчиков и машин в изоляционно-

укладочной колонне при совмещенном способе производства работ для

трубопроводов различных диаметров

4. Определяются нагрузки на группы трубоукладчиков

где Q_оч и Q_из - масса очистной и изоляционных машин соответственно; (табл.7, 8)

I, I I, I I I – индексы, обозначающие порядковый номер группы трубоукладчиков по ходу колонны.

5. Определяется допускаемое вертикальное усилие

Таблица 4 – Расстояние между трубоукладчиками и группами

трубоукладчиков в колонне при совмещенном способе

проведения изоляционно-укладочных работ

Диаметр трубопровода, мм	Схема (по рис. 7.1)	Расстояние между трубоукладчиками (группами), м		Максимально допустимое расстояние между очистной и изоляционной машинами, м
		l1	l2
530 720 – 820 1020 1220 1420	а б б в г	15 – 20 20 – 25 20 – 25 25 – 35 35 - 50	10 – 15 15 – 20 15 – 25 20 – 30 30 - 45	35 45 50 65 100

П р и м е ч а н и я: 1. Расстояние между трубоукладчиками, входящими в одну группу, равно 7-12 м.

2. Очистная машина по схемам "а", "б", "в" (см. рис. 2) может находиться в любом месте пролета, а по схеме "г" (укладке трубопровода диаметром 1420мм) ее положение относительно сопровождающего трубоукладчика ограничено длиной «хобота» и составляет 5-7 м.

3. Изоляционная машина должна быть расположена на расстоянии 4-6 мм позади последнего по ходу колонны трубоукладчика.

4. Восьмой трубоукладчик в колонне при укладке трубопровода диаметром 1420 мм используются на участках трассы со сложными условиями, а в нормальных условиях он является резервным.

где К_доп – допускаемое вертикальное усилие на крюке трубоукладчика, кН;

k_н.ч. – коэффициент надежности по грузоподъемности, учитывающий неровный рельеф местности, k_н.ч. = 0,9;

М_у – номинальный момент устойчивости трубоукладчика, указываемый в паспорте, ([7], стр.113, табл.23).

а – вылет стрелы, является переменным и изменяется от минимального у первого по ходу работ трубоукладчика К₃ ([7], стр.113, табл.23).

Таблица 5 – Грузоподъемные средства для проведения изоляционно-

укладочных работ совмещенным методом

Марка трубоукладчика	Число трубоукладчиков при диаметре трубопровода, мм
	До 530	720-820	1020	1220	1420
Т – 1224В Т – 3560А Т – 1530В (ТГ-201) ТГ – 502	3 - - -	- - 4 -	- 2 2 -	- 2 - 3	- - - 7-8

м

до максимального у последнего трубоукладчика К₁.

Используемые для работы в изоляционно-укладочной колонне краны-трубоукладчики ([7], стр.113, табл.23).

Таблица 6 - Техническая характеристика трубоочистных машин

Параметры	Марка машины
	ОМЛ8А (ОМЛ8АМ)	ОМЛ10 (ОМ521)	ОМЛ4	ОМЛ12	ОМ121 (ОМ122А	ОМ1422
Наружный диаметр очищаемой трубы, мм	219-325 (159-168)	325-529	631-820	1020	1220 (1020)	1420
Скорость передвижения машины, м/ч: I II III IV задний ход	85 176 322 544 696	132 273 496 858 (130; 200; 270; 340) 107	100 222 408 690 88	90 196 359 650 78	163 170 292 945 67	100 200 300 300 -
Частота вращения передних рабочих органов, об/мин	124	107	100	80	65	30
Частота вращения задних рабочих органов, об/мин I II III IV	16,15 33,50 61,02 103,00	15,5 32,1 58,8 99,4	14,3 27,8 53,8 91,6	12,8 26,5 48,5 82,0	5,64 11,53 21,8 34,2	20 - - -

Продолжение таблицы 6

Параметры	Марка машины
	ОМЛ8А (ОМЛ8АМ)	ОМЛ10 (ОМ521)	ОМЛ4	ОМЛ12	ОМ121 (ОМ122А	ОМ1422
Емкость грунтовочного бака, л	115	160	160	160	250	500
Двигатель: тип мощность, л.с. частота вращения вала, об/мин вид топлива Емкость топливного бака	ГАЗ-321 40 2000 Бензин 80	СМД-7 (СМД-14) 65 (75) 1700 Дизельное 105	ЯАЗ-М204 110 2000 Дизельное 105	ЯАЗ-М206Б 200 2000 Дизельн 105	ЯАЗ-М206Б 200 2000 Дизел. 105	АМ-03 130 2000 Дизел. 105
Сменный рабочий инструмент: для очистки для грунтовки	Скребки, металлические щетки	Скребки, металлические и волосяные щетки	Скребки и плоские металлические щетки
	Ковры	Ковры и травяные щетки
Число обслуживающего персонала	1	2	2	2	2	1
Вес машины, кг	1662	3114	4018	5860	6270	12860
Габаритные размеры:, мм длина ширина высота	2760 2635 2274	3100 (4000) 3700 (2860) 3000 (2800)	3225 3870 3200	4120 4030 3390	4120 4030 3600	8100 3250 3970

Таблица 7 - Техническая характеристика трубоизоляционных машин

Параметр	Марка машин
	С239А	ИМ17	ИМЛ7	ИМ121	ИМ1422	ИЛ1422	ИМ321
	Диаметр изолируемого трубопровода, мм
	325-529	720, 820	1020	1220	1220	1020-1420	89-325
Скорость передвижения машин, м/ч: I II III IV задний ход	300 621 1130 1920 446	263 544 992 1690 204	118 241 445 747 96	240 480 870 1500 180	200;300 400;600 800;1000 1400 200	100;200 300;500 600;800 1000 100	200 - - 800 -
Двигатель: тип мощность, л.с. частота вращения	ГАЗ-321 30	ГАЗ- 321 30	ГАЗ-321 30	ГАЗ-321 40	СМД-14 75	ЗМЗ-321Б 40	УД-25С 8

Продолжение таблицы 7

Параметр	Марка машин
	С239А	ИМ17	ИМЛ7	ИМ121	ИМ1422	ИЛ1422	ИМ321
	Диаметр изолируемого трубопровода, мм
	325-529	720, 820	1020	1220	1220	1020-1420	89-325
выходного вала, об/мин Емкость бензобака, л	1500 70	1500 70	1500 70	2000 70	1700 -	2000 70	1500 70
Ширина рулонного материала, мм	250; 360; 400; 450	350; 400; 450; 500	350; 400: 450; 500	350; 400; 450; 500	400; 450; 500	450; 457; 500	от 100 до 200
Толщина слоя изоляции, мм	3-6	3-6	3-6	3-6	не менее 4	нахлест 30-50 мм
Марка битумного насоса	Д-171				2×Д-251
Производительность, л/мин.	540	540	540	540	750
Емкость битумной ванны, л	650	980	1000	1150	3000
Тип компрессора	Автомобильный ЗИЛ-150
Вес машины, кг	2300	2823	3000	3300	8456	5310	310
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	3000 1500 2758	3390 1600 3100	3250 1850 3115	3500 2100 3350	5370 2300/1800 4740	3700 2100 3900	1096 964 1580

Сравнивая результаты К₁, К₂, К₃ и К_доп делается вывод, выбирается вариант расстановки трубоукладчиков.

ЗАДАЧА 3: Произвести расчет балластировки подводного перехода трубопровода

РЕШЕНИЕ

Для нормальной работы проходящего по дну водоема трубопровода необходимо придать ему надежную устойчивость.

Устойчивость создается силой веса трубы, силой веса перекачиваемого продукта и силой пригрузки чугунными или железобетонными грузами.

Наиболее распространены утяжеляющие железобетонные пригрузы различных типов и размеров: тип УБО, УБК-М,УТК (рис. 3, рис. 4, табл. 10-12 пособия)

Таблица 8 -. Характеристика грузов типа УБО

	Марка груза	Диаметр трубопровода, мм	Габаритные размеры, мм				Объем груза, м3	Масса груза, т
			Н	L		В
	УБО-1 УБО-2 УБО-3 УБО-4	1420 1220 1020 820 720 530	1600 1400 1100 1100 1100 750	1200 1350 1500 1500 1500 1500		600 600 550 550 550 400	1,872 1,843 1,455 1,455 1,455 0,75	4,305 4,238 3,346 3,346 3,346 1,725
Рисунок 3 - Схема утяжелителей типов УБО (а) и УБК-М (6} для балластировки газопроводов : 1 - скоба; 2 - стальной соединительный пояс; 3 - трубопровод; 4 - блок железобетонный ; 5 - монтажные петли					Рисунок 4 - Кольцевые грузы: а - железобетонный; б - чугунный; 1, 2 - верхняя и нижняя половины груза; 3 - болт; 4 – гайка

Эти грузы следует применять для балластировки трубопроводов на переходах через болота различных типов и малые водотоки, на выпуклых и вогнутых кривых и прямолинейных участках, прилегающих к ним, на углах поворота в горизонтальной плоскости, на участках выхода трубопровода на поверхность.

Таблица 9 - Характеристика грузов типа УБК-М

Марка	Размеры, мм			Расход бетона, м	Масса изделия, т
	В	Н	L
УБК-1,4 КБК-1,2 УБК-1,0 УБК-0,8 УБК-0,7 УБК-0,5 УБК-0,4	2400 2000 1840 1600 1500 1300 1100	1760 1570 1370 1120 1030 760 690	1000 900 900 900 900 900 900	2,55 1,7 1,44 1,12 0,98 0,68 0,54	6 4,1 3,46 2,7 2,36 1,6 1,3

Таблица 10 - Характеристика сборных железобетонных кольцевых

утяжелителей типа УТК

Марка утяжелителя	Расход материалов на один утяжелитель		Масса, кг
			одного утяжелителя	1 м утяжеляющего покрытия
	бетон, м3	сталь, кг		на воздухе	на воде
УТК 1020-24-1 0,69 76,94 1587 1323 УТК 1020-24-2 0,88 76,94 2024 1687 УТК 1220-24-1 0,98 88,7 2254 1878 УТК 1220-24-2 1,23 88,7 2829 2358 УТК 1420-24-1 1,24 98,3 2850 2377 УТК 1420-24-2 1,79 98,3 4120 3431					748 953 1062 1332 1343 1939

Для балластировки трубопроводов на переходах через водные преграды, болота III типа, где применяется метод протаскивания, используют чугунные или железобетонные кольцевые пригрузы. Сборный железобетонный кольцевой утяжелитель типа УТК изготовляется из бетона марки В20 плотностью 2,3 т/м³ и состоит из двух симметричных полуколец, которые монтируются на трубе по деревянной футеровке и скрепляются между собой стальными болтами. Аналогичный вид имеют и чугунные грузы (рис. 4,б; табл. 11).

Таблица 11 - Характеристика чугунных кольцевых грузов

Наруж- ный диа- метр трубопро вода, мм	Масса груза, кг	Размеры, мм
		груза				болтов
		r1	r2	r3	В	М	dб	Lб
530 720 820 1020 1220 1420	450 1100 1100 1100 2000 2000	380 480 530 630 750 870	315 410 460 560 660 770	305 400 450 550 650 750	355 455 505 605 725 845	530 910 820 705 884 884	20 24 24 24 30 30	170 180 180 180 260 260

При расчете отрицательной плавучести должно быть выполнено условие

Б  Б_i,

где Б_i - необходимые нормативные пригрузки;

Б_i = п_i  Бф_i,

где п_i – коэффициент перегрузки;

Бф_i – фактические нагрузки, которые определяются по следующим формулам.

1. Определяются пригрузки для компенсации взвешивающего усилия

где n_В – коэффициент, учитывающий возможное увеличение объемной массы воды в паводок, при засыпке и т.п.

n_В = 1.1;

ρ_В – плотность воды с учетом взвешенных частиц грунта, кг/м³;

V - объем воды, вытесненной 1 м. длины трубопровода, м³:

g – ускорение силы тяжести, м/с².

2. Определяется пригрузка для компенсации гидродинамических воздействий

Согласно СНиП II Д. 10-62 гидродинамические воздействия на трубопровод определяются по формуле

Н (кгс),

где  - средняя скорость течения потока, м/с. Принимается  = 0,5 м/с;

D – проекция 1 м. длины трубопровода на плоскость, перпендикулярную вектору скорости потока, м².

Дополнительная пригрузка для обеспечения устойчивости на сдвиг

Н (кгс).

3. Определяется дополнительная пригрузка на упругий изгиб трубопровода в соответствии с проектным профилем:

а) если рассматривать трубопровод как балку с одним защемленным и одним опертым концами, то упругий изгиб трубы определяется по формуле:

Н (кгс);

б) с обоими защемленными концами

Н (кгс);

в) с обоими шарнирно опертыми концами

Н (кгс);

где f – стрела прогиба, м. Этой величиной задаются.

Е – модуль упругости материала трубы, Н/м³ (кгс/см²);

l – длина криволинейного участка траншеи, м.

Определяется суммарный вес пригрузки

Б  Б_i = (Б_А – g) + Б_В + Б_Г + Б_изг,

где g – масса 1 м. длины трубопровода в воздухе, кг. ([26], стр. 27-29; [27], стр. 162, Приложение 5)

Сила веса пригрузки на весь трубопровод составит

G_гр = Б  L, Н (кгс).

Определяется количество грузов, устанавливаемых на трубопроводе

где g_гр – масса одного груза, Н (кгс). (таблица 8-11 пособия)

Полученное значение п_о округляется в большую сторону до целого числа и далее в расчете обозначается п.

Определяется расстояние между грузами

м

По предельному сопротивлению на сдвиг по грунту определяется тяговое усилие протаскиваемого трубопровода

Т_гр = k_т G_гр f, Н (кгс),

где k_т – коэффициент трогания с места, k_т = 2,0;

f - коэффициент трения скольжения, f = 0,6 – 1,0.

G_гр – сила веса пригрузки. Равна ( G_гр= g_гр L)

Определяется разрывное усилие

R_н = Т_гр k, Н (кгс),

где k – коэффициент прочности, k = 4.

Согласно ГОСТ 3071-55 принимается количество канатов и приводится их техническая характеристика.

Но так как с таким канатом выполнять такелажные работы тяжело, уменьшаем тяговое усилие, применяя тележки узкой колеи или роликовые опоры.

Тяговое усилие при протаскивании на тележках составят:

Т_ук = k (Т₁ + Т₂ + Т₃) + Т₄, Н (кгс),

где Т₁ – сила трения качения колес тележки по рельсам:

Н, (кгс)

где g_п – масса 1 м длины протаскиваемого трубопровода, Н (кгс);

g_т - масса тележки на 1 м длины трубопровода, Н (кгс);

r_к - радиус колеса тележки, м;

f₁ - коэффициент трения качения колес тележки по рельсам;

f₁ = 0,12 ([3], с.319)

Т₂ – сила трения в подшипниках осей тележки, Н (кгс);

Н (кгс)

где f₂ – коэффициент трения скольжения осей в подшипниках;

f₂ = 0,2;

r_р^с – радиус оси ската тележки, м;

Т₃ – усилие, необходимое на преодоление сопротивления ребер у колес при движении их по рельсам, Н (кгс);

, Н (кгс);

Т₄ = g_кан  f₃, Н (кгс),

где g_кан – масса каната на 1 м длины трубопровода, Н (кгс);

f₃ – коэффициент трения скольжения каната о грунт. Принимается f₃ = 1.

По соответствующему ГОСТ подбирается канат соответствующего диаметра (табл.12).

При протаскивании трубопровода по роликовой дорожке тяговое усилие определяется по формуле:

Т_р.д = k (Т₁^´ + Т₂^´ + Т₃^´) + Т₄^´, Н (кгс),

где Т₁^´ - сила трения качения трубопровода по роликам, Н (кгс);

Т₁^́ Н (кгс);

где f₄ – коэффициент трения качения дерева по стали (футеровка);

f₄ = 0,2;

r_р – радиус ролика, м;

r_р = 0,15 м;

Таблица 12 - Расчетное разрывное усилие каната, R_н, не менее

([11], с. 112, табл.4.22)

Диаметр каната, мм	Расчетная площадь сечения всех проводов, м2	Расчетная масса 1000 м смазанного каната, кГ	Кк при временном сопротивлении разрыву, МПа
			1600	1700	1800	2000
Канаты стальные типа ТЛК-0 конструкции 6×37.222, с органическим сердечником (ГОСТ 3079-80) для стропов, грузовых подвесок монтажных кранов и полиспастов
15 17 19 20,5 22,5 24,5 26 28 30 32 33,5 37,5 41 45 48,5 52 56	85,61 106,93 135,53 167,65 196,91 228,91 269,97 302,34 344,82 391,98 444,99 541,92 659,46 787,98 907,92 1077,56 1219,65	800 999 1266 1566 1839 2138 2521 2824 3192 3661 4156 5061 6159 7359 8480 10067 11391	136,5/116 171/145 216,5/184 268/227,5 315/267,5 360/331 431,5/366,5 463,5/410,5 546,5/464,5 627/532,5 711,5/604,5 867/763 1055/896,5 1260/1070 1450/1230 1720/1460 1950/1650	145,5/123,5 181,5/154 230,5/195,5 285/242 334,5/284 389/330,5 456,5/389,5 513,5/436 581/493,5 666/566 756/642,5 921/782,5 1185/952 1335/1130 1540/1305 1830/1555 2070/1755	154/130,5 192/163 243,5/206,5 301,5/256 354,5/300,5 412/350 485,5/412,5 544/462 615/522,5 705,5/599,5 800,5/680 975/828,5 1185/1005 1415/1200 1630/1385 1946/1645 2195/1865	171/145 213,5/181 171/230 335/274,5 393,5/334 457,5/388,5 539,5/458,5 504,5/513,5 683,5/580,5 783,5/665,5 889,5/756 1083/920,5 1318/1120 1575/1338 1815/1542 - -
Канаты стальные двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+6/61) (ГОСТ 2668-80) для оттяжек и тяг
4,1 4,8 5,1 5,6 6,9 8,3 9,1 9,9 11 12 13 14 15 16,5	6,55 8,61 9,76 11,9 18,5 26,15 31,18 36,66 47,19 53,87 61 74,4 86,28 104,61	64,1 84,2 95,5 116,5 176,6 256 305 358,6 461,6 527 596,6 728 844 1025	- - - - 28,85/24,5 41,8/35,55 49,85/42,35 58,65/49,85 75,5/64,15 86,15/73,25 97,6/82,95 119/101 138/117 167/142	- - - - 30,65/20,65 44,45/37,78 59/45,05 62,3/52,95 80,2/68,15 91,55/77,8 103,5/88,1 126/107,5 146,5/124,5 117,5/151	11,75/10 15,45/13,15 17,55/14,9 21,4/18,2 32,45/26,85 47,05/38,95 56,1/46,4 65,95/54,55 84,9/70,25 96,95/80,2 109,5/80,85 133,5/110,5 155/128,5 188/155,5	13,1/11,1 17,2/14,2 19,5/16,15 23,8/19,65 36,1/29,3 52,3/42,45 62,35/50,65 73,3/59,55 94,35/76,65 107,5/87,5 122/99,1 148,5/120,5 172,5/140 209/169,5

Продолжение таблицы 12

Диаметр каната, мм	Расчетная площадь сечения всех проводов, м2	Расчетная масса 1000 м смазанного каната, кГ	Кк при временном сопротивлении разрыву, МПа
			1600	1700	1800	2000
18 19,5 21 22,5 24 25,5 28 30,5 32 33,5 37 39,5 42 44,5 47,5 51 56	124,73 143,61 167,03 188,78 215,49 244 297,63 356,72 393,06 431,78 512,79 586,59 668,12 755,11 861,98 976,03 1190,53	1220 1405 1635 1850 2110 2390 2911 3490 3845 4220 5016 5740 6535 7358 8431 9546 11650	195,5/169,5 229,5/195 267/227 302/256,5 344,5/293 390/331,5 476/404,5 570,5/485 628,5/534,5 669,5/586 820/697 938,5/797,5 1065/908,5 1250/1025 1375/1170 1560/1325 1900/1615	212/180 244/207,5 28305/241 320,5/272,0 366/311 414,5/352 505,5/430 606/515 668/567,5 733/623 871,5/740,5 997,5/847,5 1135/965 1280/1060 1465/1210 1655/1370 2020/1670	224,5/185,5 258/213,5 300,5/248,5 339,5/281 387,5/320,5 439/363 535,5/443 642/531 707,5/585 776/642 923/763,5 1055/873,5 1200/995 1355/1100 1550/1260 1755/1425 2140/1740	249/202,5 287/233 334/271 377,5/306,5 430,5/350 488/396,5 595/483,5 713/579,5 786/638,5 862/700,5 1025/833 1170/853 1135/1085 - - - -
Канаты стальные двойной свивки типа ТК конструкции 6×19 (1+6+12) + 1 о.с. (ГОСТ 3070-74) для оснащения кранов (грузовых, стреловых, для оттяжки стрелы и гуська
13 14,5 16 17,5 19,5 21 22,5 24 25,5 27	57,7 72,96 90 108,86 130,11 152,58 176,86 202,92 230,76 260,41	565,5 715 882,5 1070 1275 1495 1735 1990 2265 2555	92,3/78,45 116,5/99 114/122 174/147,5 208/176,5 244/207 282,2/240 324,5/275,5 369/313,5 416,5/354	98,05/83,3 124/106 153/130 185/157 221/187,5 259/220 300,5/225 344,5/292,5 392/333 442,5/376	103,5/85,6 131/108 162/134 195,5/161,5 234/193,5 274,5/227 318/263 365/302 415/343 468,5/387,5	115/93,4 145,5/118 180/146 217,5/176,5 260/211 305/247,5 353,5/287 405,5/329 461,5/374,5 520,5/422,5
Канаты стальные двойной свивки типа ТК конструкции 6×37 (1+6+12+18)+1 о.с. (ГОСТ 3071-74) для трубоукладчиков
11,5 13,5 15 18 20 22,5 24,5 27 29 31,5 33,5 36,5 38 39,5 44,5 54	43,85 63,05 85,77 111,99 141,67 174,84 211,5 252,26 295,93 343,11 393,78 447,91 505,54 566,67 699,34 1006,61	427 613,5 834,5 1090 1380 1705 2060 2455 2880 3340 3835 4360 4920 5515 6805 9795	70,15/57,5 100,5/82,4 137/112 179/146,5 226,5/185,5 279,5/229 338/277 403,5/330,5 473/387,5 548,5/449,5 630/516,5 716,5/587,5 808,5/662,5 906,5/743 1115/914 1610/1320	74,5/61,05 107/87,7 145,5/119 190/155,5 240,5/197 297/243,5 359,5/294,5 428,5/351 503/412 583/478 669/548,5 761/624 859/704 963/789,5 1185/971,5 1710/1400	78,9/62,55 113/89,6 154/122 201,5/159,5 255/202 314,5/249 380,5/301,5 454/360 532,5/422 617,5/489,5 708,5/561,5 806/639,5 909,5/721,5 1022/808,5 1255/995 1810/1435	87,8/67,95 126/97,65 171,5/132,5 223,5/173 283/219 349,5/270,5 423/327,5 504,5/390,5 591,5/548 686/531,5 787,5/610 895,0/694 1010/782,5 1130/875,5 1395/1080 2010/1555

Продолжение таблицы 12

Диаметр каната, мм	Расчетная площадь сечения всех проводов, м2	Расчетная масса 1000 м смазанного каната, кГ	Кк при временном сопротивлении разрыву, МПа
			1600	1700	1800	2000
49 58,5 63,5 66,5	846,01 1183,73 1372,43 1575,07	8235 11550 13350 15350	1350/1105 1890/1545 2195/1795 2520/2065	1435/1175 2010/1645 2330/1910 2675/2190	1502/1205 2130/1685 2470/1955 2835/2245	1695/1305 2365/1830 2740/2120 3150/2440

П р и м е ч а н и е: в числителе - суммарное расчетное разрывное усилие всех проволок в канате;

в знаменателе - разрывное усилие каната в целом.

Т₂^´ - сила скольжения осей роликов в опорах, Н (кгс);

Т₂^́ Н (кгс)

где r_р^о – радиус оси ролика, м;

Т₃^´ - добавочное сопротивление от неточной укладки осей роликовых опор, Н (кгс);

Т₃^´= 0,4·(Т₁^´ + Т₂^´).

Выбирается канат по ГОСТ с соответствующим диаметром (табл. 12 пособия)