База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / krets_v_g_shadrina_a_v_antropova_n_a_sooruzhenie_i_ekspluata

Откосы снежной насыпи не должны быть круче, чем 1 : 3.

В зависимости от вида основания и срока действия зимние дороги подразделяют на четыре типа:

I – дороги, сооружаемые на нулевых отметках и в насыпях на промерзающих болотах I и III типов;

II – дороги, сооружаемые на плохо промерзающих увлажненных участках и болотах;

III – ледовые переправы;

IV – дороги с продленным сроком эксплуатации.

5.4. Земляные работы

Разработка траншеи и котлованов. Земляные работы при сооружении трубопроводов производятся в соответствии с требованиями СНиП «Магистральные трубопроводы» и СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты».

Грунт, вынутый из траншеи, как правило, укладывают в отвал с одной стороны траншеи, на безопасном расстоянии от бровки (не ближе 0,5м от бровки), оставляя другую сторону свободной для передвижения транспорта и производства монтажно-укладочных работ (рабочая полоса). Разрешается укладывать отвал на рабочую полосу в стесненных условиях, с последующей его планировкой для прохода техники.

К моменту укладки трубопровода дно траншеи очищают от веток и корней деревьев, камней, обломков скальных пород, мерзлых комков, льда, огарков электродов и других предметов, которые могут повредить антикоррозионное покрытие.

Размеры профиля траншеи при строительстве трубопроводов устанавливаются проектом. Минимальная ширина траншеи принимается из условия избежать повреждения изоляционного покрытия труб при укладке плети и обеспечения заполнения грунтом пазух траншеи. Увеличение ширины траншеи сверх необходимой ведет к росту объемов работ и их стоимости.

ПРОФИЛЬ И ЗАГЛУБЛЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКЕ

Заглубление трубопроводов до верха трубы надлежит принимать, м, не

221

в песчаных барханах, считая от нижних отметок межбарханных

канала) Заглубление нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в дополнение к указанным требованиям должно определяться также с учетом оптимального режима перекачки и свойств перекачиваемых продуктов в соответствии с

указаниями, изложенными в нормах технологического проектирования.

Примечание. Заглубление трубопровода с балластом определяется как расстояние от поверхности земли до верха балластирующей конструкции.

Заглубление трубопроводов, транспортирующих горячие продукты при положительном перепаде температур в металле труб, должно быть дополнительно проверено расчетом на продольную устойчивость трубопроводов под воздействием сжимающих температурных напряжений в соответствии с указаниями разд. 8.

Ширину траншеи по низу следует назначать 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 траншеях с откосом свыше 1:0,5 ширину траншеи понизу допускается уменьшать до величины D+500 мм, где D — условный диаметр трубопровода.

При балластировке трубопроводов грузами ширину траншеи следует назначать из условия обеспечения расстояния между грузом и стенкой траншеи не менее 0,2 м.

На участке трассы с резко пересеченным рельефом местности, а также в заболоченных местах допускается укладка трубопроводов в специально возводимые земляные насыпи, выполняемые с тщательным послойным уплотнением и поверхностным закреплением грунта. При пересечении водотоков в теле насыпей должны быть предусмотрены водопропускные отверстия.

При взаимном пересечении трубопроводов расстояние между ними в свету должно приниматься не менее 350 мм, а пересечение выполняться под углом не менее 60°.

222

Пересечения между трубопроводами и другими инженерными сетями (водопровод, канализация, кабели и др.) должны проектироваться в соответствии с требованиями СНиП II-89-80*.

Для трубопроводов диаметром 1000 мм и более в зависимости от рельефа местности должна предусматриваться предварительная планировка трассы. При планировке строительной полосы в районе подвижных барханов последние следует срезать до уровня межгрядовых (межбарханных) оснований, не затрагивая естественно уплотненный грунт. После засыпки уложенного трубопровода полоса барханных песков над ним и на расстоянии не менее 10 м от оси трубопровода в обе стороны должна быть укреплена связующими веществами (нейрозин, отходы крекинг-битума и т.д.)

При проектировании трубопроводов диаметром 700 мм и более на продольном профиле должны быть указаны как отметки земли, так и проектные отметки трубопровода.

При прокладке трубопроводов в скальных, гравийно-галечниковых и щебенистых грунтах и засыпке этими грунтами следует предусматривать устройство подсыпки из мягких грунтов толщиной не менее 10 см. Изоляционные покрытия в этих условиях должны быть защищены от повреждения путем присыпки трубопровода мягким грунтом на толщину 20 см или при засыпке с применением специальных устройств.

Проектирование подземных трубопроводов для районов распространения грунтов II типа просадочности необходимо осуществлять с учетом требований СНиП 2.02.01-83*.

Для грунтов I типа просадочности проектирование трубопроводов ведется как для условий непросадочных грунтов.

Примечание. Тип просадочности и величину возможной просадки грунтов следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*.

При прокладке трубопроводов по направлению уклона местности свыше 20 % следует предусматривать устройство противоэрозионных экранов и перемычек как из естественного грунта (например, глинистого), так и из искусственных материалов.

При проектировании трубопроводов, укладываемых на косогорах, необходимо предусматривать устройство нагорных канав для отвода поверхностных вод от трубопровода.

При невозможности избежать возникновения просадки основания под трубопроводами при расчете трубопровода на прочность и устойчивость следует учитывать дополнительные напряжения от изгиба, вызванные просадкой основания.

При наличии вблизи трассы действующих оврагов и провалов, которые

223

могут повлиять на безопасную эксплуатацию трубопроводов, следует предусматривать мероприятия по их укреплению.

На трассе трубопроводов следует предусматривать установку постоянных реперов на расстоянии не более 5 км друг от друга.

Техника и технология земляных работ

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.

В РФ при сооружении трубопроводов большого диаметра (1020, 1220, 1420 мм) для разработки траншей применяется в основном импортная мощная техника – трубоукладчики, бульдозеры, рыхлители, одноковшовые экскаваторы фирм «Komatsu», «Caterpillar», «Kato», «Hitachi», «Fiat-Alles» и

др. И только роторные траншейные экскаваторы используются отечественного производства [1].

Дно траншеи под укладку трубопровода тщательно планируют, убирают твердые комья земли, камни, ветки деревьев, лед и прочие предметы, в скальных и каменистых грунтах необходима подсыпка из мягкого грунта.

Для разработки траншеи в нормальных условиях применяют в основном одноковшовые универсальные и (или) более производительные -роторные экскаваторы (рис. 5.4.1, 5.4.2) [36]. Для разработки широких траншей с откосами (в сильно обводненных, сыпучих, неустойчивых грунтах) на сооружении трубопроводов используются одноковшовые экскаваторы, оборудованные драглайном. Иногда используются ковшовые скреперные установки (КСУ).

224

Рис. 5.4.1. Разработка траншеи одноковшовым экскаватором в горах [36]

Рис. 5.4.2. Разработка траншеи роторным экскаватором [36]

На участках со спокойным рельефом местности, на отлогих возвышенностях, на мягких подножьях и на мягких затяжных склонах гор работы выполняются роторными траншейными экскаваторами.

В илистых и плывунных грунтах, не обеспечивающих сохранение откосов, траншеи разрабатывают с креплением и водоотливом. Виды крепления и мероприятия по водоотливу для конкретных условий должны устанавливаться проектом.

Разработка траншеи производится одноковшовым экскаватором:

на участках с выраженной холмистой местностью (или сильно пересеченной), прерывающейся различными (в том числе водными) преградами;

225

на участках кривых вставок трубопровода;

в грунтах с включением валунов;

на участках повышенной влажности;

в обводненных грунтах.

Разработка траншеи роторным траншейным экскаватором производится на участках со спокойным рельефом местности, на отлогих возвышенностях, на участках с плотными грунтами.

В мерзлых и скальных грунтах траншеи разрабатывают с предварительным рыхлением горной породы механическим или взрывным способами (рис. 5.4.3). Бурение шпуров и скважин для зарядов осуществляется буровыми, как правило, подвижными установками.

Рис. 5.4.3 - Экскаватор гусеничный гидравлический ЕТ-16

Техническая производительность одноковшовых экскаваторов определяется по формуле:

ПТХ = 3600*q*Кн/Кр*tц, м3/ч,

где: q - вместимость ковша, м3;

Кр – коэффициент разрыхления породы; Кн – коэффициент наполнения ковша. tц – продолжительность цикла.

Техническая производительность является возможной максимальной производительностью для данных условий и технологии работ. Кроме нее следует различать теоретическую и эксплуатационную производительность.

Эксплуатационная производительность учитывает потери времени на запланированные простои (профилактика, перерывы при подаче транспортных средств и т.п.), которые не должны превышать 20%, и определяется по формуле:

226

ПЭ = ПТХ*КУ*КВ, м3/ч,

где: ПЭ – эксплуатационная производительность, м3/ч; КУ – коэффициент зависящий от уровня квалификации машиниста

экскаватора, КУ = 0,89 ÷ 0,98; (низкая- 0,89; средняя-0,94;высокая- 0,98);

КВ – использования экскаватора в смену, КВ = 0,64 при нагрузке в транспортные средства, КВ = 0,75 при отсыпке в отвал

Теоретическая производительность одноковшовых экскаваторов применяется только как часовая и определяется по формуле:

ПТ =3600*q/tц, м3/ч

Производительность экскаваторов находится в прямой зависимости от содержания валунно-галечниковых включений в разрабатываемых породах.

Экскаваторы роторные предназначен для разработки траншей под магистральные трубопроводы диаметром до 1420 мм в мерзлых и вечномерзлых грунтах V–VIII категорий в условиях Крайнего Севера. Экскаватор может применяться и для разработки траншей в талых грунтах I– IV категорий (табл. 5.4.2).

227

Рис.5.4.4.Экскаватор траншейный роторный ЭТР-309

Особенности производства земляных работ зимой. Перед началом земляных работ в зимнее время удаляют снег с полосы будущей траншеи, на коротком фронте во избежание промерзания грунта. Чтобы не случилось заноса траншей снегом и смерзания отвала грунта, при работе зимой разработка траншей в задел не рекомендуется. Технологический задел между землеройной и изоляционно-укладочной колоннами должен быть не более суточной производительности укладочной колонны.

228

Устройство траншей на участках трассы с большой глубиной промерзания грунта и крепостью целесообразно осуществлять роторными траншейными экскаваторами без откосников. В других случаях разработку траншей ведут одноковшовыми экскаваторами с предварительным рыхлением мерзлого грунта. Грунт рыхлят механическим или буровзрывным способом при глубине промерзания более 0,4м. Основные параметры взрыва, полученные расчетным путем, подлежат уточнению опытным взрыванием.

Рис. 5.4.5 - Схема разработки полок экскаватором(ВСН 004-88)

Примечание к рис. 5.4.5: на участках с поперечным уклоном более 15° для разработки разрыхленного или нескального грунта при устройстве полок следует применять одноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой лопатой. Экскаватор разрабатывает грунт в пределах полувыемки и отсыпает его в насыпную часть полки.

229

Рис. 5.4.6 - Схема разработки траншеи в мерзлом грунте с предварительным рыхлением их буровзрывным способом(ВСН- 004-88):

а — снятие снежного покрова; б — рыхление грунта буровзрывным способом; в — планировка разрыхленного грунта; г — разработка траншеи

Рис. 5.4.7. Схема разработки траншеи в мерзлом грунте с предварительным рыхлением его механическим рыхлителем: а - снятие снежного покрова; б - рыхление грунта механическим рыхлителем; в - планировка разрыхленного грунта; г - разработка траншеи экскаватором

Особенности производства работ в условиях болот. На болотах большой протяженности с низкой несущей способностью траншею рекомендуется разрабатывать зимой, после предварительного промораживания, что обходится дешевле.

В зависимости от несущей способности болота классифицируют:

I тип—болота,заполненные торфом устойчивой консистенции, допускающие работу и неоднократный проход строительных машин и механизмов с удельным давлением на грунт 0,02-0,03 МПа;

II тип -- болота, целиком заполненные торфом неустойчивой консистенции, допускающие работу машин и механизмов с удельным давлением на грунт 0,02-0,03 МПа;

III ип – болота, допускающие работу только плавучих машин и механизмов.

Для рытья траншей на заболоченных и обводненных участках трассы применяются машины, специально оборудованные для работы в этих условиях. Их можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся машины, располагающиеся при работе вне заболоченного участка (или внутри него, но поставленные на специальный настил из бревен, понтон и т. д.) и оснащенные рабочим органом, вынесенным в зону этого участка. Эту

230