Курсач / Курсовая

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

РГУ НЕФТИ И ГАЗА (НИУ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА

Факультет Факультет проектирования, сооружения и эксплуатации

систем трубопроводного транспорта Кафедра Кафедра сооружения и ремонта газонефтепроводов и хранилищ

Москва, 20 19

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………………...3

1.Общие сведенья о земляных работах……………………………………………..4

2.Технология засыпки траншеи……………………………………………………..5

3.Набор машин для проведения работ……………………………………………...8

4.Расчет………………………………………………………………………………..9 Список использованных источников………………………………………………..…10

2

Введение

Земляные работы при сооружении магистральных трубопроводов можно разделить на:

-рытьё траншей (для подземных трубопроводов);

-засыпку траншей с уложенными в них трубопроводам(-и).

Земляные работы связаны с разработкой грунтов. Методы разработки грунтов зависят от их прочности:

-мягкие грунты разрабатывают резанием - послойным срезанием;

-твердые грунты (скальные, мерзлые и др.) - взрывным способом или предварительным рыхлением (для мерзлых грунтов).

Земляные работы выполняет специализированный поток, состоящий из звеньев по рытью и засыпке траншей. Для разработки грунтов резанием используют землеройные и землеройно-транспортные машины. Землеройные машины только разрабатывают грунт и переводят его в близкорасположенный отвал. Землеройнотранспортные машины не только разрабатывают грунт, но и транспортируют его на расстояния от десятков метров до нескольких километров. К землеройным машинам относят экскаваторы, а к землеройно-транспортным - 4 бульдозеры и скреперы.

Земляные работы должны опережать следующие за ними изоляционно-укладочные работы на 2-8 км.

Обратную засыпку траншей выполняют после изоляции и укладки нитки трубопровода в траншею. Грунт из отвала перемещают в траншею с помощью бульдозеров или специальных траншеезасыпателей. Перемещение грунта в траншею осуществляют поперечными или косопоперечными движениями бульдозеров. Траншеезасыпатель - это гусеничный трактор, спереди которого установлен ротор, захватывающий грунт из отвала и отбрасывающий его в траншею.

3

1. Общие сведенья о земляных работах

Объем земляных работ при рытье траншей для трубопроводов определенных диаметра и протяженности зависит от выбранного поперечного профиля траншеи и его размеров. Чрезмерное увеличение размеров поперечного сечения траншей приводит к значительному увеличению объема земляных работ, а максимальное приближение их к диаметру трубопровода может привести к разрушению изоляционного покрытия и возможному повреждению трубопровода. Поэтому нормативными документами установлены минимальные размеры поперечного профиля траншей в зависимости от диаметра трубопровода и вида грунтов.

Глубина траншеи при прокладке магистральных трубопроводов принимается равной диаметру трубы плюс необходимая величина засыпки грунта над ней и назначается проектом. При этом она должна быть (соответственно СНиП 2.05.06-85) не менее:

при диаметре менее 1000 мм - 0,8 м; при диаметре 1000 мм и более - 1,0 м;

на болотах или торфяных грунтах, подлежащих осушению - 1,1 м;

впесчаных барханах, считая от нижних отметок межбарханных оснований - 1,0 м;

вскальных грунтах, болотистой местности при отсутствии проезда автотранспорта и сельскохозяйственных машин - 0,6 м;

Минимальная ширина траншеи понизу принимается не менее: D + 300 мм - для трубопроводов диаметром до 700 мм;

1,5*D - для трубопроводов диаметром 700 мм и более. При диаметрах трубопроводов 1200 и 1400 мм и при рытье траншей с откосами не круче 1:0,5 ширину траншеи по дну допускается уменьшать до величины D + 500 мм, где D - условный диаметр трубопровода.

Таблица. 1. Крутизна откосов от вида грунтов

4

2. Технология засыпки траншеи

После укладки трубопровода в траншею на устроенную из мягкого грунта подсыпку (постель) производится присыпка трубопровода.

Присыпка - слой мягкого (песчаного) грунта, отсыпаемого над уложенным в траншею трубопроводом (толщиной 20 см), перед засыпкой его разрыхленным скальным или мерзлым грунтом до проектной отметки поверхности земли.

Засыпку трубопровода производят в любое время года сразу же после его укладки. Для этого могут быть использованы роторные траншеезасыпатели (ТР-351- используется для малых диаметров) и бульдозеры (для диаметров до 1020 мм - ДЗ-18, ДЗ-27; для диаметров 1220-1420 мм - ДЗ-27, Д-355А). [1]

До начала работ по засыпке уложенного трубопровода в любых грунтах необходимо:

-проверить проектное положение трубопровода и плотное его прилегание к дну траншеи;

-проверить качество и в случае необходимости отремонтировать изоляционное покрытие;

-провести предусматриваемые проектом работы по предохранению изоляционного покрытия от механического повреждения (планировка дна траншеи, устройство постели, присыпка трубопровода рыхлым грунтом);

-устроить подъезды для доставки грунта для подсыпки и присыпки;

-устроить подъезды для доставки и обслуживания экскаватора и бульдозера;

-получить письменное разрешение на засыпку уложенного трубопровода;

-выдать наряд-задание на производство работ машинисту бульдозера либо траншеезасыпателя (или экипажу одноковшового экскаватора, если работы по засыпке выполняются экскаватором).

При засыпке трубопровода необходимо обеспечить:

-сохранность труб и изоляции;

-плотное прилегание трубопровода к дну траншеи;

-проектное положение трубопровода.

5

Засыпку уложенного на проектные отметки трубопровода необходимо вести таким образом, чтобы исключались подвижки трубопровода в поперечном направлении. С этой целью трубопровод предварительно присыпается экскаватором.

Засыпка уложенного трубопровода в сухих грунтах должна вестись с послойным уплотнением пазух траншеи, во избежание овализации труб.

Засыпку трубопровода бульдозерами следует выполнять:

-прямолинейными

-косопоперечными параллельными

-косоперекрестными

-комбинированными проходами с целью исключения динамического воздействия падающих комьев грунта на трубопровод. В стесненных условиях строительной полосы, а также в местах с уменьшенной полосой отвода работы выполняются косопоперечными параллельными и косоперекрестными проходами.

Рис. 1. Схемы производства работ по засыпке уложенного трубопровода бульдозером. [2]

а- прямолинейными проходами; б - косопоперечными параллельными проходами;

в- косоперекрестными проходами; г - комбинированным способом

При наличии горизонтальных кривых на трубопроводе вначале засыпается криволинейный участок, а затем остальная часть. Причем засыпку криволинейного участка начинают с середины его, двигаясь поочередно к его концам. [2]

На участках с вертикальными кривыми трубопровода (в оврагах, балках, на холмах и т.п.) засыпку следует производить сверху вниз.

6

При больших объемах засыпки роторные траншеезасыпатели следует использовать в комплексе с бульдозерами. При этом вначале засыпку выполняют траншеезасыпателем, который при первом проходе имеет максимальную производительность, а затем оставшуюся часть отвала сдвигают в траншею бульдозерами.

Вкрайних случаях, когда работа техники в зоне размещения отвала невозможна(болота, мерзлый отвал, стесненные условия), либо при больших расстояниях засыпки грунтом, засыпку производят экскаватором. В этом случае экскаватор находится со стороны траншеи, противоположной отвалу, а грунт для засыпки берет из отвала и осыпает его в траншею.

После засыпки над трубопроводом устраивают валик грунта в виде правильной призмы. Высота валика должна совпадать с величиной возможной осадки грунта в траншее. [5]

Втеплое время года после засыпки трубопровода минеральным грунтом производится его уплотнение вибрационными уплотнителями типа Д-679, пневмокатками или многократными (три-пять раз) проходами гусеничных тракторов над засыпанным минеральным грунтом трубопроводом. Уплотнение минерального грунта таким способом выполняется до заполнения трубопровода транспортируемым продуктом.

Взимнее время искусственное уплотнение минерального грунта не производится. Грунт приобретает необходимую плотность после оттаивания в течение трех-четырех месяцев (естественное уплотнение). Процесс уплотнения может быть ускорен путем увлажнения (замачивания) грунта водой в засыпанной траншее.

Всостав бригады по засыпке и рекультивации входят:

1.Начальник бригады;

2.Водители бульдозера, экскаватора, траншеезасыпателя, автогрейдера.

7

3. Набор машин для проведения работ

Таблица 2. Технические характеристики Бульдозеров. [1]

Таблица 3. Технические характеристики Автогрейдеров. [1]

Таблица 4. Технические характеристики Траншеезасыпателя. [1]

8

4. Расчет

Исходные данные:

Диаметр трубопровода, D - 1020 мм

Скорость трубоукладочной бригады – 1,5км/смену Смена – 8 часов Тип грунта – суглинок

Расстояние от отвала до траншеи lот-тр= 20м Модель бульдозера – ДЗ-27 [6]

Скорость перемещение грунта, νгруж – 3,6км/час = 1м/с; Возвратное движение назад, νпуст– 6,6км/час = 1,83м/с. Ширина отвала, lотв – 3200мм

Высота отвала, hотв – 1100мм

Стоимость аренды на смену – 10500 руб. [7]

Коэффициент отклонений при разработке траншеи, Kразраб – 1,05 Коэффициент маневра бульдозера, Кман – 0,9 Коэффициент организационно-технического перерыва, Ко.т.п. – 0,8

Коэффициент заполнения отвала бульдозера, Кзап – 0,8

Справочные данные:

Ширина основания траншеи, l1 = 1,5*D = 1020*1,5 = 1530мм

Ширина верхней точки траншеи, l2 = [так как тип грунта суглинок, то уклон при высоте траншеи до 3м = 63о = h*0,5] = l1+h*0,5*2 = 1530+2020 = 3550мм

Высота траншеи, h = 1000+D = 2020 мм

Задача: Определить количество и стоимость аренды бульдозеров для засыпки

Расчет:

1. Определение объема грунта для засыпки трубопровода за смену

Vгрунта = (½(l1+ l2)*h* Kразраб-π*r2)*L = (½(1,53+3,55)*2,02*1,05-3,14*0,512)*1500 = 6856м3

2.Объем грунта перевозимый за один заход бульдозером Vзаход = lотв*hотв*Кзап*2 = 3,2*1,1*0,8*2 = 5,632м3

3.Определение кол-ва бульдозеров

n = Vгрунта/Vзаход*(lот-тр/ νгруж+ lот-тр/ νпуст)/ Кман/ Ко.т.п./3600/8 =

6856/5,632*(20/1+20/1,83)/0,9/0,8/3600/8 = 1,82 ~ 2 бульдозера = 21 000 руб/смену

9

Список использованных источников

1.ВСН 179-85, Инструкция по рекультивации земель при строительстве трубопроводов, Миннефтегазстрой, 1985 г.

2.ВСН 004-88, Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация, Миннефтегазстрой, 1989 г.

3.ВСН 005-88, Строительство промысловых стальных трубопроводов. Технология и организация, Миннефтегазстрой, 1989 г.

4.СП 34-112-97, Строительство магистральных трубопроводов. Комплексная технология и организация, АО ВНИИСТ, 1997 г.

5.СП 104-34-96, Свод правил по сооружению магистральных газопроводов. Производство земляных работ, Разработан Ассоциацией "Высоконадежный трубопроводный транспорт", РАО "Газпром", АО "Роснефтегазстрой", АО ВНИИСТ, АО"НГС-Оргпроектэкономика", 1996 г.

6.https://buldozerspec.com/buldozer-dz-27/

7.https://mtarenda.ru/services/perevozka-spetstekhniki/

10