1. Методы сооружения подводных переходов .

Существуют следующие методы строительст­ва подводных переходов трубопроводов: траншейный метод; ННБ; микротоннелирование.

Из указанных методов выбор предпочтительного основы­вается на рассмотрении совокупности условий прохождения трассы нефтепровода и требований к переходу - инженерно-геологические условия трассы перехода; стоимость работ; ширина водной преграды.

Наиболее распространенный тран­шейный метод сооружения подводных переходов трубопро­водов наряду с достоинствами имеет ряд недостатков и в полной мере не отвечает современным требованиям, предъ­являемым к надежности этих переходов.

Основным недостатком траншейного метода является большой объем подводно-технических и земляных работ, свя­занных с разработкой траншеи, которая, к тому же, нарушает целостность водоема, что приводит к значительному экологи­ческому ущербу.

Магистральный трубопровод на пересечении с водной преградой прокладывают с заглублением в дно водоема. Зем­ляные работы под водой выполняются с помощью специаль­ной землеройной техники (земснарядов, грунтососов, гидро­мониторов, скреперов и т.д.). На мелких водоемах, глубина которых не превышает 2-3 м, разработку подводных траншей осуществляют с помощью экскаватора, устанавливаемого на понтоне. Применяются три метода укладки трубопровода в подвод­ные траншеи: протягивание по дну; погружение с поверхности воды трубопровода полной длины; укладка с плавучих средств и опор.

Перед укладкой в траншею трубы сваривают, изолируют поперечные стыки, футеруют матами из деревянных реек, балластируют.

Футерование трубопровода используют в целях предохра­нения изоляционных покрытий при транспортировке, монта­же в секции и укладке его в траншею.

Бестраншейные методы. В настоящее время при строи­тельстве трубопроводов все чаще при переходе через водные преграды применяется бестраншейная прокладка труб. При использовании бестраншейных технологий строительства ППМН, таких как наклонно направленное бурение и микро-тоннелирование, отсутствуют недостатки традиционных ме­тодов, уменьшается неблагоприятное воздействие на окру­жающую среду, повышается надежность трубопровода.

Метод наклонно направленного бурения (ННБ) для преодоления водных преград при про­кладке трубопроводов в мировой практике начали применять в 1970-х годах; сейчас метод ННБ является одним из наиболее прогрессивных в строительстве подводных переходов. Диа­метр трубопроводов, уложенных этим методом, увеличился до 1400 мм, а максимальная протяженность выполненного пере­хода достигла 1800 м.

Строительство подводных переходов нефтепроводов мето­дом ННБ в зависимости от характеристики водных преград, технических характеристик используемых буровых устано­вок, технологии бурения, конструктивных параметров про­таскиваемого трубопровода (длины криволинейного участка, диаметра и др.) осуществляется по различным технологиче­ским схемам, имеющим определенные отличия.

Общим для всех технологических схем строительства ПП методом ННБ являются следующие основные этапы:

• бурение пилотной скважины;

• расширение скважины в один или несколько приемов в различных направлениях;

• протягивание трубопровода в разработанную скважину.

Преимущества метода ННБ:

• большая надежность построенного объекта;

• сокращение эксплуатационных затрат (исключаются водо­лазные обследования, необходимость периодических работ по ликвидации размывов берегов и ремонту берегоукреплений);

• сокращение сроков строительства за счет использования высокотехнологичных буровых комплексов с большой скоро­стью проходки;

• возможность строительства в любое время года;

• сохранение природного ландшафта и экологического ба­ланса в месте проведения работ, исключение техногенного воздействия на флору и фауну, размыва берегов и донных отложений водоемов;

Технические ограничения при использовании метода ННБ: По геологическим условиям. Предпочтительными для применения метода ННБ являются связные однородные грунты - суглинки, супеси, алевриты. Несколько сложнее выпол­нять бурение в плотных глинах, водонасыщенных песках, од­нородных скальных породах. Наибольшую сложность пред­ставляют грунты с большим содержанием гравия (более 30 %), илистые и карстовые грунты, а также грунты, содер­жащие галечник, булыжники и валуны. Рискованными для бурения являются водоносные пласты, оползни.

По максимальной длине и диаметру перехода. Это огра­ничение связано в первую очередь с тяговыми возможностя­ми буровых установок. С увеличением длины и диаметра скважины повышается риск обвала скважины в процессе расширения.

Метод микротоннелирования основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционного управляе­мого проходческого щита. Микротоннельный щит работает из заранее подготовленной стартовой шахты в заданном пря­молинейном или криволинейном направлении. Выемка щита производится из приемной шахты.

Технологический комплекс выполняемых операций по ук­ладке трубопровода методом микротоннелирования сводится к выполнению следующих основных видов работ:

• устройство стартовой шахты;

• устройство приемной шахты;

• монтаж технологического оборудования;

• щитовая проходка с обустройством тоннеля железобетон­ными трубами;

• сварка и предварительное гидравлическое испытание ра­бочего трубопровода на площадке;

• устройство опор для укладки рабочего трубопровода;

• протягивание трубопровода в тоннель; гидравлическое испытание трубопровода (II этап); контроль сплошности изоляционного покрытия;

• забутовка межтрубного пространства (если необходимо).

Преимущества микротоннелирования. По сравнению с обычным траншейным способом метод микротоннелирования имеет следующие преимущества:

• полностью отсутствующее отрицательное воздействие на русловые процессы пересекаемой водной преграды;

• надежная защита руслового участка подводного перехода от размыва и высокая степень защиты трубопровода от меха­нических повреждений,

• обеспечиваемая прокладкой трубопровода на глубине не менее 7 м от дна и значительно ниже линии предельного размыва русла реки;

• отсутствие ущерба биоценозу в районе строительства;

• отсутствие воздействия на режим судоходства;