10.7.2 Закріплення трубопроводу в зимовий період будівництва трубопроводу
При проведенні робіт із закріплення трубопроводів за допомогою анкерних пристроїв, в зимовий період, необхідно провести заходи, котрі би забезпечували заглиблення анкера в мерзлий ґрунт.
Для реалізації даних заходів можуть бути використані два методи:
розморожування мерзлих ґрунтів (збільшення глибини відтаювання);
механічне розпушування;
Перший спосіб оснований на використанні голок різної конструкції, які занурюються в ґрунт за рахунок виділеного ними тепла табл.10.18.
Таблиця 10.18 – Технічна характеристика комплексу для розігріву мерзлих ґрунтів. КРГ-1
Основні параметри |
Значення |
База
Тиск пари для розігріву ґрунту, МПа Пароутворення, кг/год Продуктивність, точок/зміну Вмістимість цистерни для води, м3 Паливо Розхід палива, кг/год Число розігрівів, шт |
Пересувна парова уста-новка ППУ-3М 1,0 1000 50 3,5 або 5,0
Дизельне 8,5
3 |
В залежності від джерела тепла, що використовується в голках, вони можуть бути електричні, водяні та парові.
Найефективнішим та доступним способом є розморожування ґрунту за допомогою барових голок, коефіцієнт корисної дії при даному способі може досягати 65%. В даному випадку пару, отримують від пересувних паровиробляючих машин. Отже, така машина може одночасно обслуговувати 4-5 голок
Оптимальний діаметр зони відтаювання ґрунту не повинен перевищувати габарити гвинтової лопасті анкера більше, ніж на (70-100) мм.
В даному випадку, для виконання робіт із закріплення трубопроводу (в зимовий період) доцільно використовувати комплексну бригаду чисельністю (10-12) чоловік. В яких 6 чоловік повинні бути зайняті на роботах з відтаювання ґрунту.
Для реалізації другого способу використовують розпушувачі, які призначені для попередньої обробки мерзлих ґрунтів. Вони представляють собою навісне обладнання до гусеничного трактора, або базового тягача у вигляді робочого органу (зубів), підвіски та системи керування (табл.10.19).
Ґрунт повинен розроблюватися безпосередньо в місці встановлення анкерного пристрою.
Таблиця 10.19 - Технічна характеристика розпушувачів.
Основні показники |
Тип |
||
|
ДП-18 |
ДП-166 |
ДП-ДС |
Марка трактора Потужність двигуна, кВт Кількість зубів, шт Максимальне заглиблення зубів в ґрунт, м Відстань між зубами, м Швидкість руху, км/год Загальна маса, кН |
Д-52 40 5 0,4
0,38 2,89 114,3 |
Т-180 135 3 0,5
0,74 12 220 |
ДЭТ-250 180 3 0,7
1,02 12,5 363 |
10.8 Організація і технологія закріплення трубопроводу стержневими анкерними пристроями
Закріплення трубопроводу стержневими анкерними пристроями проводиться безпосередньо після укладання трубопроводу на проектні відмітки. Дозволяється проводити роботи із заглиблення анкерних пристроїв до укладання трубопроводу в траншею. При цьому необхідно передбачити заходи, які би виключали можливість пошкодження ізоляційного покриття трубопроводу в процесі укладання.
Перед встановленням анкерних пристроїв необхідно провести підготовчі роботи, котрі включають:
доставку анкерних пристроїв на трасу;
відбракування пошкоджених в процесі транспортування анкерних пристроїв;
приварювання компенсаторів до стержневих анкерів, якщо за умовами заводського постачання компенсатори не з’єднані із стержнями анкерів;
визначення місць встановлення анкерних пристроїв; перевірку ширини дна траншеї в місцях встановлення анкерів (ширина траншеї по дну повинна бути не менше діаметра трубопровода плюс один метр);
доставку анкерних пристроїв до місця виконання робіт.
Технологія виконання робіт із закріплення анкерних пристроїв включає:
пропарювання свердловин в вічномерзлих ґрунтах за допомогою парової голки та занурення в них стержневих анкерів (занурення проводиться одночасно із відтаюванням свердловини);
встановленням на поверхню трубопроводу захисних килимків та футіровочних щитів;
монтаж силового пояса з наступним приварюванням або зборкою його із стержневими анкерами;
ізоляція місць кріплення ізоляційним покриттям.
Роботи із закріплення трубопроводу стержневими анкерними пристроями виконує спеціалізована бригада в складі 10-ти чоловік, а саме: машиніст установки ВАГ-101 – 1 чоловік, машиніст установки ППУ-1200/100 – 2 чоловіка, машиніст зварювального агрегата АСВ-1 (СДАУ) – 1чоловік, електрозварники – 2 чоловіка, монтажників – 3 чоловіка та одного ізолювальника. Дана бригада оснащена інструментами, приспосібленнями та інвентарем приведеним в табл. 10.20.
Таблиця 10.20 – Спорядженність бригади по закріпленню трубопроводу стержневими анкерами
Найменування, призначення та основні параметри |
Марка |
Технологічний процес |
Пересувна занурююча установка
Пересувна парова установка
Пересувний зварювальний агрегат
Бітумоплавильний котел Причіп |
ВАГ-101
ППУ-1200/100
АСВ-1 або СДАУ
ИСТ-3Б |
Занурення в свердловину парової голки та стержневого анкера Паровідтаювання свердловин Зварювання стержневих анкерів до компенсаторів, приварювання силових поясів Ізолювальні роботи
Транспортування анкерних пристроїв та силових поясів |
Послідовність виконання робіт із занурення анкерних пристроїв наступна: до стріли установки ВАГ-101 підвішується пропарююча голка та стержневий анкер, які тимчасово зв’язуються між собою хомутом і приводиться в вертикальне положення. При розташуванні першого стержня анкера в визначеному місці заглиблення їх роз’єднують. В міру заглиблення парової голки у вічномерзлий ґрунт робочий тиск пару піднімають до меж (1,5-2,0) МПа, а температура пару підтримують на рівні плюс (160-180) 0С. Парова голка та анкерний стержень в ґрунт заглиблюються під власною вагою.
Для покращення процесу заглиблення парову голку періодично переміщують вверх-вниз; після заглиблення анкерного стержня на проектну глибину стержневий анкер відчіпають від стріли й залишають у свердловині; не змінюючи положення стріли до неї чіпляють верхній кінець другого стержневого анкера, котрий піднімають установкою ВАГ-101 в вертикальне положення одночасно із витягуванням парової голки з свердловини. При виході із свердловини голки подачу пару призупиняють; знову зв’язують парову голку та стержневий анкер між собою в нижній частині і заводять їх до місця встановлення другого стержня анкерного пристрою; операцію занурення анкерного пристрою повторюють; після чого проводиться перебазування бригади на нове місце заглиблення анкерного пристрою.
Задану несучу здатність стержневий анкер приймає після замерзання ґрунтової маси та відновлення початкової температури ґрунту в відпареній свердловині.
Тривалість відновлення відємної температури в свердловині, влаштованій в вічномерзлих ґрунтах способом паровідтаювання, орієнтовно можна прийняти згідно номограми. приведеної на рис. 10.24.
Рисунок 10.24 - Тривалість відновлення температури в свердловині в залежності від середньорічної температури вічномерзлого ґрунту