•обеспечение синхронности производства отдельных видов работ в составе КТП;
•поточное строительство малых переходов трубопровода через естественные и искусственные преграды;
•расчет транспортной схемы строительства магистрального трубопровода.
3.3.1. Определение числа комплексных трубопроводостроительных потоков
Организация сооружения линейной части магистральных трубопроводов есть система подготовки строительства, установления и обеспечения общего порядка, очередности и сроков работ, снабжения ресурсами, управления и обеспечения эффективности строительства.
Применительно к строительству линейной части отдельного магистрального трубопровода решение вопросов организации строительства как на стадии составления проекта организации строительства, таки на стадии составления проекта, производства работ связано с установлением оптимальных взаимосвязей и взаимозависимостей между факторами, которые определяют организацию строительства в целом.
К этим факторам относятся:
1)технико-технологическая характеристика трубопровода;
2)установленная продолжительность строительства;
3)материально-техническое обеспечение строительства;
4)естественно-географические условия строительства.
При решении вопросов организации строительства в целом и организации производства в частности при прокладке отдельного магистрального трубопровода необходимо учитывать, что
линейная часть магистрального трубопровода представляет собой линейно-протяжный строительный объект, трассу которого можно разделить на любое практически приемлемое число участков и на каждом участке организовать линейный объектный строительный поток;
условия выполнения строительно-монтажных работ постоянно изменяются не только на протяжении трассы, но и во времени:
наличие естественных и искусственных преград на трассе трубопровода, через которые нельзя сооружать переходы по ходу линейных потоков, требует применения специальных технических средств и специфических технологических схем, а также создания специализированных производственных подразделений (бригад) по сооружению переходов.
При составлении проектов организации строительства и производства работ необходимо руководствоваться следующими основными положениями:
1)главной формой организации производства работ при прокладке отдельного магистрального трубопровода является поточность выполнения
всех видов работ применительно к глубокой специализации производственных подразделений;
2)каждый производственный процесс, осуществляемый при прокладке отдельного магистрального трубопровода, прежде всего, должен быть оптимизирован во времени;
3)при организации линейных строительных потоков при подземной и наземной прокладке магистральных трубопроводов синхронизации отдельных производственных процессов необходимо, прежде всего, учитывать непостоянство естественных условий строительства.
Рассмотрим организацию комплексных трубопроводостроительных потоков по методу приведенной протяженности трассы магистрального трубопровода [85].
А. Для случая, когда одновременно начинают строительство трубопровода и одновременно его заканчивают.
Число линейных объектов потоков во всех случаях равно числу изоляционно-укладочных колонн и определяется по формулам:
|
|
|
K = |
|
|
Lпр |
|
; |
(3.2) |
|
|
|
|
N |
пл |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см |
|
Lпр = (∑liki ) kперkпог |
+ ∑lизkиз − L ; |
(3.3) |
kпог |
|
= |
|
|
|
Nпл |
|
; |
(3.4) |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
Nпл |
− Nпог |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
i |
|
kпог |
|
= |
|
∑kпогi li |
; |
|
|
(3.5) |
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L = Lобщ − ∑lпер , |
(3.6) |
где K – число изоляционно-укладочных колонн, равное числу линейных объектов строительных потоков;
Lпр – протяженность трассы магистрального трубопровода, приведенная к нормальным условиям производства ведущего вида работ – изоляционноукладочных (приведенная протяженность трассы трубопровода), км;
Рсм – нормативная сменная производительность изоляционно-укладочной колонны в нормальных условиях производства работ при выполнении изоляции нормального типа 1, км в смену (для различных диаметров трубопроводов и их групп значения Рсм даны в табл.3.2).
∑lизkиз
Таблица 3.2
Сменная производительность изоляционно-укладочной колонны в нормальных условиях производства работ
Диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
трубопровода, |
325-426 |
530 |
630 |
720 |
820 |
1020 |
1220 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
Рсм , км/смена |
0,920 |
0,875 |
0,810 |
0,780 |
0,705 |
0,550 |
0,425 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: значения Рсм даны для восьмичасовой рабочей смены. В случае изменения продолжительности рабочей смены расчеты должны быть уточнены поправочными коэффициентами.
∑liki - сумма произведений суммарной протяженности участков трассы
трубопровода с нормальными и специфически характерными участками (например, болота, пески, скальные грунты и т.д.) на соответствующие коэффициенты, учитывающие сложность изоляционно-укладочных работ и, следовательно, относительное увеличение продолжительности этих работ на данных участках, км.
Для различных условий работ приняты следующие коэффициенты: для болот I типа – 1,70;
для болот II типа – 2,50;
для сыпучих песков подвижных барханов и дюн – 1,25; для горных условий с различными преобладающими уклонами
местности:
до 7% - 1,00;от 7% до 20% - 1,85;до 40% - 2,15;более 40% - 2,50.
kпер – коэффициент, учитывающий сложность производства изоляционноукладочных работ и потерю производительного рабочего времени в зависимости от числа переходов трубопровода через преграды.
При числе переходов трубопровода, приходящегося на 100 км трассы, значение kпер равно:
до 20 – 1,05; от 21 до 40 – 1,10; от 41 до 50 – 1,15;более 50 – 1,25.
kпог – коэффициент, учитывающий потерю производительного времени изоляционно-укладочной колонной по погодным условиям
- сумма произведений суммарной протяженности участков
трубопровода с изоляционным покрытием различных типов на соответствующие коэффициенты, учитывающие сложность нанесения изоляции, км. Для условий нанесения на трубопровод изоляции различных
типов значения kиз принимаются: |
1,00 ; |
для битумно-резиновой изоляции нормального типа 1 |
то же, типа II |
1,30 ; |
для битумно-резиновой изоляции усиленного типа 1 |
1,25 ; |
типа I |
1,45 ; |
то же, типов I и IV |
3,00 ; |
для изоляции липкими полимерными лентами |
|
нормального и усиленного типов |
1,00 ; |
∑lпер - суммарная протяженность переходов |
трубопровода через |
преграды, км (строительство этих переходов намечено осуществлять специализированными бригадами).
Б. Для случая, когда КТП начинают и заканчивают строительство участков трубопровода в разное время. Число их определяют простым арифметическим подбором и должно быть равно числу слагаемых левой части равенства:
Ν пл.1 + Ν пл.2 + ...+ Ν пл.п = Lпр / Рсм , |
(3.7) |
где Ν пл.1 ,Ν пл.2 ,...Ν пл.п - планируемое число рабочих смен |
в период |
строительства соответственно для 1-го, 2-го, ..., п-го КТП (табл.3.1).
Эта формула позволяет оптимально учесть план поставок труб и наличие работоспособных производственных подразделений в составе КТП – колонн, бригад, звеньев – в течение всего срока строительства магистрального трубопровода.
Для количественной оценки условий строительства подземных магистральных трубопроводов введено понятие «показатель сложности трассы магистрального трубопровода»:
3.3.2. Определение границ осуществления КТП [132]
Границы участков работы отдельных КТП по трассе определяют следующим образом. В приемлемом для работы масштабе по шкале 1 (рис.3.3) с десятикилометровым шагом откладывают трассу магистрального трубопровода. Для примера возьмем Lобщ= 100 км.
По шкале II откладываем приведенную протяженность трассы трубопровода, вычисленную для каждого десятикилометрового участка. При этом границы десятикилометровых участков должны сохранить начальное значение километража: 10, 20, 30 и т.д. Затем Lобщ откладывают по шкале I в масштабе шкалы 1. Определяют время работы (в течение всего срока строительства трубопровода) каждого КТП:
t1, t2, t3,... ti, ... ,tn,
где 1, 2, 3, ...n – порядковые номера производственных комплексов.
Рис.3.3. Шкалы для определения границ осуществления КТП
Протяженность участка работы каждого КТП определяют по формуле:
|
L |
= |
Lпр |
t |
i |
. |
(3.9) |
|
n |
|
np.i |
|
|
|
|
|
|
|
∑ti |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Значения Lпр.i откладывают, последовательно по шкале III. Для каждого
КТП границы участка могут быть определены: либо на головном участке трассы (вариант № 1); либо в середине трассы (вариант №2); либо на конечном участке трассы (вариант №3).
Проекции этих участков (по вариантам) на шкалу II позволяют найти реально границы работы каждого КТП (в данном случае: вариант №1 – от 0 до 18 км; вариант №2 – от 34 до 55 км; варианта №3 – от 70 до 100 км). Очевидно, что трудоемкости работ по каждому варианту для отдельного КТП равны.
В случае, если возникает необходимость изменить границу двух соседних участков работы КТП (например, при выборе в качестве границы не расчетной точки, а находящейся вблизи нее крупной реки), увеличение протяженности одного из участков не должно превышать величины ∆ Lпр.i ≤ 0,2 Lпр.i .
3.3.3. Обеспечение синхронности производства отдельных видов работ в составе КТП [132]
Синхронное выполнение отдельных видов работ в составе КТП необходимо для того, чтобы каждый вид работ имел открытый фронт, т.е. чтобы исключить простои бригад и звеньев по вине бригад и звеньев, следующих впереди по ходу строительства трубопровода. Условие синхронного выполнения двух соседних видов работ в составе КТП проверяется равенством:
163
|
|
Q |
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
p k |
|
= |
i |
p k |
i |
|
± ∆t |
, |
(3.10) |
|
P |
P |
|
|
i |
i |
|
i |
II |
ТЕХН.I −П |
|
|
|
|
см.i |
|
I |
см.i |
|
|
|
|
|
где Qi - объем какого-либо вида работ по прокладке трубопровода на участке
трассы протяженностью L (проверяется синхронность производства работ на L- м км трассы);
Pсмi - сменная производительность звена (бригады, мехколонны),
выполняющей i-й вид работ на том же участке трассы;
pi – коэффициент, учитывающий задание по повышению производительности труда при выполнении i-ой работы;
ki – коэффициент сложности выполнения i-ой работы (определяется по ведомственным НиР);
∆tТЕХН.1-П – минимальное технологически допустимое сближение двух соседних видов работ I и II, «+» и «–» для которого принимаются соответственно, если I вид работ предшествует II и если I вид работ следует за
II.
3.3.4. Расчет транспортной схемы строительства магистрального трубопровода [132]
Общие положения.
При сооружении магистральных трубопроводов основной объем транспортных работ приходится на перевозку отдельных труб и секций и включает:
1)перевозку отдельных труб с железнодорожных станций (речных или морских портов) на промежуточные трубосварочные базы или непосредственно на трассу;
2)перевозку секций труб с промежуточных трубосварочных баз на
трассу.
В зависимости от конкретных условий для перевозки труб и секций труб используется как колесный (автомобили с прицепами), так и гусеничный транспорт (гусеничные тракторы с колесными или гусеничными прицепами). В отдельных случаях может применяться воздушный транспорт.
При решении транспортных вопросов решается несколько задач, главными из которых являются выбор типа (марки) транспортных средств и определение необходимого числа транспортных средств на период строительства трубопровода.
При выборе типа (марки) транспортных средств следует пользоваться табл. 3.3 и 3.4.
164
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
|
Масса труб и секций различного диаметра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вес секции длиной 36 м, |
|
Диаметр трубопровода, |
Вес трубы длиной 12 м, т |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
530×8 |
|
|
1,25 |
|
|
|
|
3,75 |
|
|
720×8 |
|
|
1,7 |
|
|
|
|
|
5,1 |
|
|
1020×11,2 |
|
|
3,4 |
|
|
|
|
|
10,2 |
|
|
1220×12,5 |
|
|
4,1 |
|
|
|
|
|
12,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.4 |
Технические параметры транспортных средств |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
Единицы |
|
|
Марки трубовоза-плетевоза |
|
|
транспортных |
измерения |
ПТВ-8 |
|
ПЛТ- |
|
ПЛТ-2 |
ПЛТ- |
ПТ-30 |
|
средств |
|
|
|
|
502 |
|
|
|
214 |
|
|
Грузоподъемность |
т |
9,0 |
|
15,0 |
|
15,0 |
18 |
- |
|
на дорогах с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
твёрдым |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
покрытием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по любым |
т |
5,0 |
|
- |
|
- |
- |
- |
|
дорогам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип базового |
|
|
ЗИЛ- |
|
МАЗ- |
|
МАЗ- |
КРАЗ- |
Т-100М |
|
автомобиля |
|
|
157 |
|
502 |
|
501 |
214 |
|
|
(трактора) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вес (без груза) в |
т |
8,4 |
|
12,1 |
|
10,1 |
15,9 |
7,2 |
|
том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
роспуска |
т |
2,1 |
|
3,1 |
|
3,1 |
3,1 |
4,2 |
|
(прицепа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
второго прицепа |
т |
- |
|
- |
|
- |
- |
2,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет транспортной схемы заключается в определении участков трассы, обслуживаемых отдельными пунктами поступления труб и материалов, дальность их возки и других данных (рис. 3.4). Кратчайшие расстояния от пунктов поступления материалов А, В, С и D до трассы трубопровода соответствуют значениям a, b, с и d. Расстояние по трассе трубопровода между точками выхода на нее дорог от пунктов поступления А, В, С и D соответствуют значениям L1, L2 и L3. Расстояния a, b, с и d могут быть замерены в натуре по спидометру автомашины, а если это невозможно – по картам масштаба 1:25000 или 1:50000. На расчетной схеме эти расстояния откладываются на перпендикулярах, восстановленных из точек выхода дорог на трассу А', В', С' и D' в масштабе, равном масштабу трассы трубопровода.
Графический метод определения рациональных границ участков обслуживания заключается в нахождении точек пересечения прямых АЕ и ВЕ, ВЕ и СЕ, СG и DG и т.д., которые проводятся через точки А, В, С и D и т.д. под углом 45° к горизонтали. Проекции точек пересечения указанных прямых на горизонтальную линию расчетной схемы, соответствующее трассе трубопровода (А', D') дают искомые границы обслуживания пунктами поступления материала А'', В'', С''.
Расчеты обычно выполняют в такой последовательности: 1.Определяют среднюю дальность возки труб и их секций.
Для этого необходимо установить рациональные границы участков обслуживания каждым пунктом поступления одиночных труб. Можно использовать как графический, так и аналитический метод. Используя аналитический метод, рациональные границы обслуживания между первым и вторым пунктами поступления труб определяют по формулам:
|
|
l′1′ = L1 + b − a |
и l′2 |
= |
L1 + a −b |
, |
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
а для второго и третьего пункта поступления соответственно |
|
|
|
l′2′ = |
L2 + c −b и l′3 = |
L2 +b −c , и т.д. |
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
E |
|
F |
|
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
Å |
C |
|
D |
А |
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Å |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
a |
|
b |
|
|
c |
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
А′ |
А′′ |
B′ |
B′′ |
C′ |
C′′ |
|
D′ |
l1′ |
l1′′ |
l2′ |
l2′′ |
l3′ |
|
l3′′ |
l4′ |
l4′′ |
|
L1 |
|
L2 |
|
|
L3 |
|
|
Рис.3.4. Расчетная схема определения рациональных границ участков трассы |
магистрального трубопровода, обслуживаемых трестами приема материалов |
166 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Решающим при выборе рациональной транспортной схемы является средневзвешенная дальность возки труб и их секций, которая определяется как частное от деления суммы линейных моментов возки на общую длину строящегося участка трубопровода:
Lср |
М1′ + М1′′+ ...+ Мn′ + M n′′ |
= ∑M / ∑L , |
(3.11) |
|
|
L1 + ...+ Ln |
|
где Lср- средневзвешенная дальность возки, км;
М1′,...Мn′′ -линейные моменты возки от каждого пункта поступления, км2;
L1, ...Ln – расстояние по трассе между соответствующими пунктами поступления.
Линейные моменты возки от соответствующего пункта поступления определяются по формулам:
|
|
|
l′ |
|
|
|
l′′ |
|
|
|
M1′ |
= a + |
1 |
l′1 |
; |
M1′′= a + |
1 |
l′1′ |
и так далее; |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑M - сумма линейных моментов возки, км2;
∑L - протяженность трассы (участка), км.
Учитывая переходы через искусственные и естественные преграды, участки дорог, труднопроходимые в период распутицы, характер рельефа местности, специфические особенности вдольтрассовых дорог и время года, необходимо рассчитанное значение средневзвешенной дальности возки увеличить на 5 – 15 %.
2. Определяют общий вес перевозимых грузов по формуле:
G |
= q |
|
Lобщ |
, |
(3.12) |
|
12 |
общ |
|
тр |
|
|
где Gобщ – общий вес груза, т; qтр – вес трубы длиной 12 м, т;
Lобщ – протяженность участка, м; 12 – длина выпускаемых труб, м. 3. Определяют объем грузоперевозок
где Gобщ – общий вес перевозимых труб, т; Lср- средневзвешенная дальность возки, км.
4.Назначают виды транспорта по маркам, согласно табл. 3.4.
5.Устанавливают суточную производительность транспортных средств по существующим нормативам (qтр.ср).
6.Определяют общее количество транспортных средств
КО.Т
qТр.ср
Ν общ = |
Q KH |
|
, |
(3.14) |
T q |
К |
|
|
Тр.ср |
|
О.Т |
|
где Nобщ – общее количество потребных транспортных средств; Q – объем грузоперевозок, т-км;
KH – коэффициент неравномерности подачи транспорта (KH=1,05 – 1,20);
– средняя выработка транспортной единицы в сутки, т-км;
– коэффициент организационно-технических перерывов, учитывающий время, необходимое для технического обслуживания машин
(КО.Т=0,6 – 0,8).
Исходя из общего количества транспортных единиц и исходных данных, необходимо определить отдельно количество транспортных единиц, необходимых для перевозки одиночных труб с пунктов поступления до баз и для перевозки секций труб с трубосварочных баз на трассу.
Для каждого отдельного случая необходимо воспользоваться формулой:
|
|
|
Lср |
+ |
Lср |
+ tпог + tвыг |
|
|
Gобщ |
|
|
υпор |
|
N = |
|
υгр |
|
, |
(3.15) |
qГр.ср |
|
|
|
|
|
|
Кв Т tсут КО.Т |
|
где N – необходимое количество одновременно работающих машин; Gобщ – общий вес перевозимого груза,
qГр.ср – грузоподъемность выбранной транспортной единицы, т; Lср– средневзвешенная дальность возки труб и их секций, км;
υгр, υпор – скорость движения машин соответственно с грузом и без груза, км/час;
tпог, tвыг – время, необходимое соответственно для погрузки и выгрузки груза, час;
Кв – коэффициент использования транспорта во времени, учитывающий состояние дорог, климатические условия и другие факторы, принимаемый при расчетах равным 0,8 для зимних и 0,9 – для летних;
Т – общая продолжительность работы машины, дни;
tсут –продолжительность работы машин в течении суток, ч; КО.Т – коэффициент организационно-технических перерывов.
3.3.5. Поточное строительство малых переходов трубопровода через естественные и искусственные преграды
Сооружение малых переходов через естественные и искусственные преграды специализированными бригадами при исключительном разнообразии природно-климатических условий