96987

Строительство трубопроводы через сильно пересеченные местности

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Закрытый способ (бестраншейная проходка) применяют обычно без ограничений инженерно-геологическими гидрологических условий, но необходимо учитывать его высокую стоимость. Этот способ широко распространен в мировой практике трубопроводного строительства, в России также все большее применение получают бестраншейные методы прокладки...

Русский

2015-10-12

1.42 MB

13 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Магистральные трубопроводы это капитальные инженерные сооружения, рассчитанные на длительный срок эксплуатации и предназначенные для бесперебойной транспортировки на значительные расстояния природных и искусственных газов (в газообразном или сжиженном состоянии), нефти и нефтепродуктов от мест их добычи или переработки (начальная точка  трубопровода) к местам потребления (конечная точка).

В настоящее время все вновь строящиеся, а также реконструируемые магистральные трубопроводы и отводы от них условным диаметром до 1400 мм включительно с рабочим   давлением 1,2 10 МПа должны проектироваться с учетом основных положений строительных норм и правил (СНиП 2.05.06-85* [87]). Эти нормы не распространяются на трубопроводы, прокладываемые в городах и населенных пунктах, в районах морских акваторий, на            промыслах, а также на трубопроводы, предназначенные для транспортирования газа, нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов, оказывающих коррозионные воздействия на металл труб или охлажденных до температуры ниже минус 40 ̊ С .

Как показывает практика, строительство трубопроводов в условиях сильно                   пересеченной и горной местности - весьма сложная в инженерно-техническом и                       организационном отношениях задача, осложняющими факторами при этом являются:

• значительное число горных рек и ручьев;

•  продольные склоны местности, достигают αn =30° и более на участках большой     протяженности;

• косогорные участки с поперечными уклонами αk = 40° и более;

• наличие скальных пород;

• заселенность трассы на значительном протяжении;

• наличие селевых потоков и оползней.

В работе рассмотрена подробная  технологическая последовательность производства отдельных видов работ, выполняемых открытым способом


ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

          1. Строительство трубопроводов через сильно пересеченные местности

Как показывает практика, строительство трубопроводов в условиях сильно                  пересеченной и горной местности весьма сложная в инженерно-техническом и                        организационном отношениях задача [4; 5; 7; 73; 87; 90; 99; 112; 118], осложняющими          факторами при этом являются:

• значительное число горных рек и ручьев;

• продольные склоны местности, достигают αn=30° и более на участках большой       протяженности;

• косогорные участки с поперечными уклонами αk = 40° и более;

• наличие скальных пород;

• заселенность трассы на значительном протяжении;

• наличие селевых потоков и оползней.

В зависимости от перечисленных факторов прокладку трубопроводов осуществляют  открытым или закрытым способом.

Закрытый способ (бестраншейная проходка) применяют обычно без ограничений      инженерно-геологическими гидрологических условий, но необходимо учитывать его высокую стоимость. Этот способ широко распространен в мировой практике трубопроводного       строительства, в России также все большее применение получают бестраншейные методы   прокладки, такие как микротоннелирование и тоннельная проходка.

Микротоннелирование используется не только при прокладке трубопроводов в          сильнопересеченной и горной местности, но и при строительстве переходов через другие      естественные и искусственные препятствия. Более подробно этот метод рассмотрен в            последующем разделе.

При строительстве коллекторов для подземных городских инженерных коммуникаций г.Москвы успешно применяется отечественный горнопроходческий комплекс «Топаз»        (разработка Мосинжстроя).

При строительстве Стройтрансгазом трубопровода «Голубой поток», в частности, при сооружении двух тоннельных переходов через хребты Кобыла и Безымянный протяженностью 2082 и 988 м соответственно, субподрядная организация ООО «НПО Мостовик» применила тоннельный щитовой комплекс «Lovat».

Тоннельную проходку осуществляют с применением различных марок отечественных и зарубежных горнопроходческих комбайнов с возведением сборной или монолитной              железобетонной обделки. Например, при строительстве трубопровода «Голубой поток» было привлечено ОАО «Тоннельный отряд № 44» для проходки 196-метрового тоннеля через отроги хребта Безымянный.

Другим примером тоннельной проходки является тоннель длинной 3,3 км, диаметром 5,2 м, соединяющий нефтебазы «Грушовая» и «Шесхарис» в котором проложена система 10 различных трубопроводов.

Для разработки технических и организационно-технологических решений, связанных со строительством сложных горных участков, генподрядная организация может привлечь к     участию подрядную организацию, специализирующуюся на выполнении указанных работ.

При установлении границ работы смежных строительных подразделений (потоков)   учитывают влияние взаимосвязанных и отдельных факторов, обеспечивающих наиболее        рациональный выбор этих границ: совместимость принимаемого разграничения с общей транспортной схемой, обеспеченность их увязки с предполагаемой схемой испытаний,       предпочтительное наличие в этом месте или поблизости естественного или искусственного  рубежа (реки, дороги и т. п.).

При разработке организационно-технологической проектной документации отдельно выделяют особо сложные горные участки (например, с уклоном более 35°), приравнивая их к переходам. Их строительство должно осуществляться специализированными бригадами,       оснащенными дополнительными машинами и технологическим оборудованием,                   предназначенным для сооружения участков в границах осуществления данного проекта.

Специализированные подразделения (бригады) могут не входить в состав линейных технологических потоков, а находиться в непосредственном подчинении генподрядчика.

Такие подразделения оснащены (наряду с традиционной трубопроводостроительной техникой) специальным оборудованием: лебедками, якорными устройствами, гидравлическими наружными центраторами (для монтажа захлестов), грейферами, специальной такелажной     оснасткой.

Так или иначе, увязка плана работ специализированной бригады с общим графиком строительства должна производиться проектной организацией при разработке ПОС. При этом должны учитываться такие факторы, как прогноз погодных и гидрогеологических условий, предполагаемая схема (включая сам метод) испытаний, протяженность и взаимное                расположение отдельных особо сложных участков, а также ряд других конструктивных        особенностей трубопровода.

При выполнении работ в горах все строительные подразделения должны быть          обеспечены:

• надежной радиосвязью с руководителем потока;

• средствами экстренной медицинской помощи (аптечками, носилками);

• средствами индивидуальной защиты (шлем, спецобувь);

• запасом питьевой воды;

• дополнительным комплектом огнетушителей.

Работы в горных условиях должны выполняться в период наименьшей вероятности    появления селевых потоков, горных паводков, камнепадов, продолжительных ливней и    снежных лавин.

В случае появления оползневых процессов или обнаружения несоответствия                характеристик грунтов проектным данным во время строительства все работы должны быть прекращены и на место вызваны представители проектной организации и заказчика для      принятия соответствующего решения.

Рассмотрим более подробно технологическую последовательность производства         отдельных видов работ, выполняемых открытым способом, которая в принципе остается такой же, как и в нормальных условиях.

         

1.1 Подготовительные работы.

Выделяют три последовательно выполняемые операции: обследование трассы,            расчистку трассы, устройство подступных путей.

В обследование трассы входит обязательная аэрофотосъемка в полосе 200-500 м,         визуальное изучение трассы, инструментальные измерения. В результате выполнения этих     работ устанавливают:

• состояние грунтов к моменту начала работ;

• оползневые участки, их конфигурацию, размеры, состояние (активное, спокойное), возможности активизации, а также переноса трассы;

• варианты транспортирования труб и других материалов по трассе;

• участки, пересеченные селевыми потоками;

• возможность перемещения техники по крутым подъемам, спускам, косогорам;

• характеристику лесокустарникового покрытия трассы.

На участках с αn > 15° валку деревьев следует производить только вершиной к подошве склона.

На уклонах с αn >22°, а в зимнее время с αn >15° тролевку хлыстов

вдоль склона тракторами не допускают.

При строительстве трубопроводов на косогорных участках с поперечными уклонами    an >8° необходимо устраивать полки (рис. 1.1) со съездами и въездами на нее не реже, чем     через 100 м.

Наиболее экономичными являются полки в виде полувыемов-полунасыпи (рис. 1.1 а, б), при этом насыпной грунт полки используется для устройства проезда на период производства строительно-монтажных работ и последующей эксплуатации трубопровода.

Критерием устойчивости отвала является угол поперечного уклона, не превышающий угла внутреннего трения насыпного (разрыхленного) грунта.

Расчет устойчивости насыпной части полки выполняют с учетом воздействия не нее    работающих машин [112].

Ширину полки необходимо назначать из условий производства работ, возможности  устройства траншеи и механизированной прокладки кабеля связи с нагорной стороны породы, а также с учетом местных условий. При прокладке двух параллельных ниток раздельные полки или прокладка на одной полке (нефтепродуктопроводы) - расстояние между нитками 3 м.

Допускается прокладка двух нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) IV класса в     одной траншее (диаметр 300 мм и менее).

Разработку грунта (не требующую предварительного рыхления) при сооружении полок на косогорах с поперечным уклоном αk =8-18° следует производить бульдозерами (рис. 1.2, 1.3).

Разработку грунта при устройстве полок на участках с поперечным уклоном до 15° можно выполнять также продольными проходами бульдозера по схеме (рис. 1.3). Бульдозером вначале производят срезку и разработку грунта у линии перехода полувыемки в полунасыпь. После срезки в призме I и перемещения его в насыпную часть полки разрабатывается грунт в призме II, а затем в призмах III и IV до полной разработки профиля полувыемки.

На поперечных уклонах αk >18° разработка полок бульдозером продольными ходами малопроизводительна, а поперечными ходами невозможна из-за сползания бульдозера под    откос. Поэтому полки устраивают одноковшовым экскаватором, оборудованным прямой      лопатой или экскаватором совместно с бульдозером.

Экскаватором (тип Э-505) полку отрабатывают за один проход при высоте забоя до 6 м и за два прохода при большей высоте забоя (рис. 1.4, а). Такая схема разработки целесообразна при крутизне косогора 45° и больше.

На уклонах ak =18-40° применяют другую схему работ: разработку полки                    осуществляют экскаватором и бульдозером (рис. 1.4, б). Экскаватор разрабатывает за один проход часть полки на наибольшую высоту забоя для прямой лопаты, а оставшийся грунт  снимает бульдозер поперечными ходами.

При разработке полки одним экскаватором необходима планировка подошвы полки бульдозером, так как после экскавации поверхность получается неровной, с большими не    разрыхленными глыбами (в скальных грунтах). По такой поверхности не могут проходить   даже тракторы, не говоря уже об экскаваторах.

На поперечных и продольных уклонах разработка полки имеет некоторые особенности.

На участках с продольными (не превышающими αпр) и поперечными (до 25-30°)         уклонами отработку полки можно осуществлять с помощью бульдозеров продольными ходами без закрепления. Если продольный уклон не превышает 8°, а поперечный - 25-30°, то          бульдозер может работать и поперечными ходами. Однако в этом случае резко возрастает     изнашиваемость ходовой части. Следует отметить, что вообще при работе на скальных грунтах ходовая часть (особенно гусеницы) тракторов, бульдозеров изнашиваются очень быстро.      Гусеницы рвутся, края башмаков их стираются и ломаются.

На продольных (больше предельных, но не превышающих 30°) и поперечных (до 15°) уклонах полки можно разрабатывать бульдозерами продольными ходами послойно без          закрепления.

Если поперечные уклоны больше 15-16°, а продольные больше αпр, то разработка        полок бульдозерами становится крайне сложной. В таких условиях полки разрабатывают          экскаватором, который закрепляют одним или двумя тракторами (или бульдозером).

Земляные работы по разработке траншей следует вести с опережением вывозки труб на трассу. Землеройные машины при разработке траншей должны перемещаться по тщательно спланированной полке; при этом одноковшовые экскаваторы, оборудованные обратной          лопатой, могут перемещаться так же, как и при сооружении траншей в скальных грунтах на равнинной местности, по настилу из металлических или деревянных щитов.

Отвал грунта из траншеи необходимо размещать у бровки откоса к полувыемками с правой стороны полки по ходу разработки траншеи. Если отвал грунта располагается в зоне поезда, то грунт планируют по полке и утрамбовывают бульдозерами.

1.2 Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы

При разработке схемы доставки труб на труднодоступные горные участки                   предусматривают промежуточную перевалку труб с автотрубовозов на высокопроходимый      гусеничный транспорт.

На объектах большой протяженности и при наличии отдельных особо сложных             участков может предусматриваться организация специальной горно-спасательной службы; ее численный состав и оснащение необходимым оборудованием должен определяться при          разработке проекта с учетом специфики конкретного объекта. Необходимость создания такой службы устанавливается на стадии формирования задания на проектирование.

При разработке транспортной схемы для горных участков трассы и при ее реализации в процессе строительства предусматривают установку по маршруту следования трубовозов          специальных информационных щитов и дорожных знаков, в частности ограничивающих        скорость, указывающих места разъездов, предупреждающих об опасных поворотах, уклонах и сужениях дороги.

До наступления неблагоприятного по метеоусловиям строительства вдоль маршрута следования трубовозов предусматривается развертывание дополнительной системы                      радиосвязи.

Строительство в горных условиях ведется преимущественно из одиночных труб длиной 12 или 18 м с заводским противокоррозионным покрытием; это обусловлено трудностью         доставки на трассу длинномерных секций.

Трубы и гнутые отводы в зависимости от профиля дороги могут транспортироваться  автомобильными или тракторными трубовозами, коники которых должны быть оборудованы устройствами для перевозки труб с противокоррозионным покрытием.

На участках с уклонами αn до 15° работы выполняются трубовозами на колесном ходу,   при этом важно в зависимости от рельефа определить вертикальную и горизонтальную                вписываемость, без касания трубы о грунт и возможности поворота (рис. 1.5,1.6).

На участках с уклонами αn >15° применяются машины на гусеничном ходу.

На участках трассы с крутизной склона αn >20° трубы и секции, как правило,            транспортируют по объездным или специально сооруженным подъездным дорогам; на особо труднодоступных участках трассы и пересеченной местности необходимо предусматривать дежурные трактора-тягачи или тракторные самоходные лебедки.

На участках с сильно пересеченной местностью трубы транспортируются с перевалкой. Для этого организуется промежуточная площадка для перегрузки труб с автотрубовоза на тракторный трубовоз (площадка перевалки).

На крутых уклонах транспортировка труб может осуществляться двумя или тремя          соединенными друг с другом тракторами. При этом вместо колесных прицепов могут быть          использованы салазки (в особенности на спусках).

На продольных уклонах свыше 35° трубы укладывают на салазки и транспортируют          лебедками.

При больших длинах уклонов для доставки труб сверху-вниз или снизу-вверх могут быть использованы канатные подъемники с подвеской труб на несущем канате.

На участке, где весьма затрудняется футеровка труб на берме траншеи или в траншее, трубы могут доставляться в зафутерованном виде.

При погрузке труб на трубовозы и особенно их разгрузке на горных участках трассы с повышенной требовательностью относятся к мерам, направленным на исключение                    самопроизвольного скатывания транспортного средства (тягача и прицепа-роспуска) под             уклон; для обеспечения надежной фиксации колесной техники на уклоне пользуются               стопорными башмаками или специальными инвентарными упорами.

1.3 Разработка траншей.

Разработку траншей на участках трассы с продольными уклонами до 15°, если нет          поперечных косогоров, следует выполнять одноковшовым экскаватором без специальных        мероприятий. При работе на продольных уклонах от 15 до 36° должна быть осуществлена предварительная анкеровка экскаватора. Число анкеров и метод их закрепления следует          определять расчетом в соответствии с проектом производства работ

На продольных уклонах до 22° разработка грунта одноковшовым экскаватором            допускается в направлении как снизу-вверх, так и сверху-вниз по склону.

На участках с уклоном более 22° допускается вести работы при прямой лопате только в направлении сверху-вниз по склону ковшом вперед по ходу работ, а при обратной                    лопате-только сверху-вниз по склону ковшом назад по ходу работ.

Разработку траншей на продольных уклонах до 36° в грунтах, не требующих рыхления, следует производить одноковшовым или роторным экскаваторами; в предварительно              разрыхленных грунтах одноковшовыми экскаваторами.

Работа роторных экскаваторов разрешается на продольных уклонах до 36° при             движении их сверху-вниз. При уклонах от 36 до 45° применяется анкеровка экскаваторов.

Экскаватор к каждому анкеру крепится отдельным тросом. Диаметр троса подбирается по расчетному усилию, равному весу экскаватора. Например, для экскаватора весом 30 т              диаметр троса принимается 26-30 мм. Анкерные тросы прикрепляют к тумбе (раме)                экскаватора или к балкам его ходовой части в специально предусмотренных для этих целей местах.

При перемещении якорей экскаватор анкерят ковшом и начинают разработку траншеи после постановки якорящих тракторов на тормоза. При использовании бульдозера в качестве подвижного анкера его устанавливают отвалом в сторону уклона и для увеличения стопорящей способности отвал бульдозера внедряют в грунт.

Работу одноковшовых экскаваторов при продольном уклоне свыше 22° и роторных   экскаваторов при уклоне свыше 45° следует выполнять специальными приемами согласно  проекту производства работ.

Работа бульдозера разрешается на продольных уклонах до 36°.

Засыпку трубопровода скальным грунтом в случае, если грунт распланирован по полке, необходимо производить бульдозером или роторным траншеезасыпателем, оставшийся грунт разравнивать по полосе строительства.

В том случае, если грунт находится у бровки со стороны откоса полувыемки, то             допускается использование одноковшового экскаватора.

Засыпку трубопровода на продольных склонах необходимо производить с помощью бульдозера, который перемещается вдоль или под углом к траншее, а также можно                    осуществлять сверху вниз по склону траншеезасыпателем с обязательным его якорением на уклонах свыше 15°.

Для предотвращения смывания грунта при засыпке трубопровода на крутых              продольных склонах (свыше 15°) необходимо устраивать перемычки.

При продольных уклонах αn >36° на практике получил широкое распространение            лотковый способ устройства траншей бульдозером (рис. 1.7), при этом ширина траншеи по дну равна ширине ножа бульдозера. Слой грунта - 0,4-0,6 м на всю длину.

Разработка траншеи ведется сверху-вниз. Для подъема работающего бульдозера вверх используется буксирный трактор, размещаемый на верхней площадке. Буксирный трактор         находится в постоянной сцепке с работающим бульдозером и перемещается синхронно с ним.

Разработанный грунт у подошвы уклона дополнительным бульдозером перемещается в отвал.

При αn >36°, если уклон длиной 100 м и более, целесообразно устройство траншей         выполнять канатными скреперными лебедками, например серии ЛС (рис. 1.8), широко            использующимися при разработке подводных траншей, лебедочный блок-диаметром 0,4-0,6 м, тяговый канат - 24-26 мм, вспомогательные - диаметром 16-18 мм.

В скальных грунтах перед разработкой траншеи одноковшовыми экскаваторами             необходимо предварительно рыхлить грунт взрывным способом. Рыхление осуществляется группой небольших зарядов, помещенных в шпуры - цилиндрические полости диаметром до 85 мм и длиной до 5 м. В качестве взрывчатых веществ (ВВ) применяются зерногранулиты,    игданиты, аммониты.

Расстояние между шпурами в ряду а обычно составляет (0,5-1,0)·hT. При ширине   траншеи по дну до В ≤ 2 м заряды располагаются в один ряд, при большей ширине - в два ряда.

В процессе устройства полок часто производят взрывы на выброс, получая профиль полки, близкий к проектному. Заряды размещают в один, два или три ряда в зависимости от крутизны косогора и ширины полки. Для размещения зарядов используют как шпуры, так и скважины цилиндрические полости диаметром 85-200 мм и длиной до 20 м. Расстояние между рядами назначается таким образом, чтобы воронки взрывов смежных рядов перекрывали друг друга.

На крутых склонах от 45 до 60° все скважины бурят веером с одной стоянки буровой машины, для прохода которой вначале устраивают тропу шириной bТ=4,5 м, используя       шпуровые заряды (рис. 1.9).

В табл. 9.5 приведены данные буровзрывных работ при устройстве полок на косогорных участках с углами αk, равными 45 и 60°. Диаметр скважины принят 105 мм, расстояние между скважинами в ряду 3-4 м.

На продольных уклонах до 35° и поперечных уклонах до 8° бурение шпуров под ВВ производится буровыми станками с якорением.

При более крутых уклонах шпуры бурят перфомолотками, работающими от                  компрессоров.

Шпуры бурят вертикально, горизонтально и наклонно в зависимости от крутизны         уклона. На уклонах до 45° рациональнее применять вертикальные шпуры, на уклонах свыше 45° - горизонтальные.

Разработка полки производится бульдозерами, одноковшовыми экскаваторами или в  сочетании бульдозера с экскаватором, с предварительным рыхлением грунтов взрывом.      Рыхление крупных валунов, кусков породы и перемычек в скальных грунтах на дне траншеи производится накладными зарядами.

Мягкий и мелкофракционный грунты при разработке полки и траншеи рекомендуется укладывать отдельно с тем, чтобы их использовать впоследствии для устройства постели траншеи и присыпки уложенного трубопровода.

Разработка полки выполняется в такой последовательности:

• снятие гумусного и рыхлого слоев почвы;

• рыхление грунта буровзрывными или механическими способами;

• разработка разрыхленного грунта;

• повторное рыхление грунтов (при необходимости)

• разработка разрыхленного грунта;

• формирование полки (планировка подошвы и откосов, уплотнение насыпной части полки)

Разработка траншеи в скальных породах выполняется в последовательности:

• очистка полосы от поверхностных крупных валунов;

• снятие плодородного и рыхлого слоев земли (если они имеются);

• рыхление коренного скального грунта;

• планировка разрыхленного грунта для проезда экскаватора;

• разработка траншеи в разрыхленном грунте;

• рыхление оставшихся крупных кусков породы и перемычек.

Для каждого объекта буровзрывных работ разрабатывается индивидуальный проект взрыва, состоящий из рабочих чертежей и ППР. Рабочие чертежи буровзрывных работ          разрабатывает проектная организация, а ППР буровзрывных работ разрабатывает                    специализированная проектная организация, ведущая буровзрывные работы, или по ее заказу специализированная проектная организация.

Организации, разрабатывающие ППР буровзрывных работ, должны иметь лицензии Ростехнадзора России.

При взрывании грунтов на рыхление для последующей разработки одноковшовым        экскаватором предельные размеры кусков в основной массе взорванной породы должны         составлять 50-60% от вместимости ковша экскаватора.

Для разработки взорванной породы бульдозерами основная масса ее должна быть      раздроблена на куски размером, не превышающим половины высоты отвала бульдозера.

Если разрыхленный грунт используется для обваловки наземного трубопровода, то  размеры кусков не должны превышать 30 см.

Мерзлые глинистые грунты, предназначенные для возведения насыпей временных дорог и обвалования трубопровода, должны быть раздроблены на куски размером не более 20 см.

В скальных грунтах на уклонах с большой крутизной во избежание вымывания грунта подсыпки и присыпки, которое может привести к повреждению его изоляции, следует            устраивать перемычки в траншее с шагом 3-5 м из пенополимерных материалов, мешков с  песком, глины.

В скальных грунтах при укладке трубопровода в траншею с бермы допускается              поверхность трубопровода покрывать защитной противоударной оберткой из синтетического материала.

В рабочих чертежах буровзрывных работ указываются безопасные расстояния по         разлету взорванной породы, сейсмическому действию взрыва, действию воздушной волны и ядовитых газов, а также по детонации. Эти параметры рассчитываются по методикам,             изложенным в «Единых правилах безопасности при взрывных работа».

В необходимых случаях для предотвращения повреждений близлежащих строений,       сооружений, коммуникаций и других объектов устраиваются вокруг них укрытия, щиты,        ограждения и т.п.

На каждом прорабском участке ведется журнал взрывных работ с указанием: пикетажа трассы, даты и времени суток взрыва, числа взорванных скважин (шпуров), количества ВВ, дальности разлета отдельных кусков породы, оценки результатов взрыва (качество дробления, процент негабаритов), отказов взрыва, характера и причины повреждения ближайших             сооружений.

Данные журнала используются для корректировки параметров взрывных работ.

Персонал, занятый на буровзрывных работах, должен пройти обучение, иметь                 соответствующее удостоверение и допуск работам на конкретном объекте.

1.5 Сварочно-монтажные и укладочные работы

При производстве работ на продольных уклонах с крутизной свыше 15°, а также на      косогорах с крутизной свыше 3° должны приниматься меры, исключающие самопроизвольные смещения труб, секций и трубных плетей.

Штабель труб должен располагаться на горизонтальных участках; допускается укладка труб на площадках, имеющих уклон не более 3°, при этом трубы в нижнем ряду должны быть скреплены между собой.

При производстве работ в горной местности соблюдают минимально возможные            разрывы во времени между сваркой нитки трубопровода и ее укладкой в траншею.                Невыполнение этого условия может привести к тому, что возникнут дополнительные              трудности, связанные с обеспечением вписываемости трубопровода в габариты траншеи           (увеличится количество захлесточных стыков, потребуется уширение траншеи, усложнится технология укладочных работ).

К любому месту на трассе во время производства работ должен быть обеспечен подъезд с двух сторон, что обусловлено необходимостью иметь возможность беспрепятственной        эвакуации людей и техники в случае возникновения угрожающей ситуации.

Сварку труб в плети осуществляют с использованием инвентарных монтажных опор, при этом часть из них должна быть специальной конструкции - «анкерные», исключающие  самопроизвольное сползание трубопровода на поверхность строительной полосы или в          траншею.

«Анкерные» монтажные опоры применяют на горизонтальных поворотах трассы и возле технологических разрывов в нитке трубопровода.

На участках, где косогорность рельефа местности не превышает 8° (т.е. где устройство полки не предусмотрено), монтажные и укладочные работы выполняют, используя обычные технологии. При этом предусматривается проведение ряда дополнительных мероприятий по обеспечению устойчивости на полосе строительства труб (секций) и сваренных плетей, а также мер, направленных на предупреждение поперечного скольжения строительной техники.

Отдельные трубы (секции) и плети надежно фиксируют на лежках или монтажных        опорах с помощью клиньев.

Гусеничные машины, используемые при монтаже укладке трубопровода, снабжают грунтозацепами.

На участках, где полка имеет ограниченную ширину, применяют метод протаскивания плети, выбирая для ее заготовки (на полную длину или с учетом последовательного               наращивания) прилегающие участки трассы с более благоприятными условиями.

При наличии участков со сложной конфигурацией оси трубопровода монтаж плетей         ведут над осью разработанной траншеи, используя поперечные лежки.

На уклонах более 18°, когда невозможно использовать полунасыпь, полки для проезда техники, сварку труб (секций) в плеть производят на соседних косогорах на удобных участках с последующей доставкой плети к месту укладки.

Вывозка труб (секций) на полки до разработки траншеи не допускается.

Во всех случаях для сборки кольцевых стыков применяется внутренний центратор,          который перемещается лебедкой, установленной на анкерной площадке. Для «насадки»           очередной трубы на штангу тяговый трос отцепляется от штанги. Для удержания центратора от смещения вниз перед отсоединением тягового троса, он стопорится о торец трубы поперечным засовом (стопором). Стопорный засов упирается в кромки трубы, защищенной защитным          металлическим кольцом.

После пристыковки трубы и центровки ее с помощью внутреннего центратора                 производят сварку корневого и двух заполняющих слоев шва, затем центратор передвигается к зоне следующего стыка, а стык доваривают и контролируют.

После монтажа трубопровода производят работы по изоляции стыков, укладке его на подготовленное дно траншеи.

Строительно-монтажные работы на участках с продольным уклоном свыше 20°                 производятся в следующем порядке:

• обустраивают монтажную площадку;

• завозят зафутерованные трубы, строительные материалы и оборудование;

• отрывают траншею;

• устанавливают в рабочее положение строительные машины и оборудование;

• производят сварочно-монтажные работы в траншее методом наращивания.

Некоторые схемы строительно-монтажных работ на продольных склонах приведены на рис. 1.10-1.11.

В зависимости от крутизны склонов (уклонов) применяют различные схемы                  производства сварочно-монтажных работ:

• сварку плети на берме траншеи из одиночных труб или секций и укладку ее в            траншею;

• сварку плети в траншее из одиночных труб или трубных секций;

• сварку на верхних площадках одиночных труб или секций с протаскиванием плети по мере наращивания по траншее сверху-вниз;

• сварку на нижних площадках одиночных труб или секций с протаскиванием плети по мере наращивания по траншее снизу-вверх.

Сварка плети на берме траншеи из одиночных труб или секций и ее укладка в траншею колонной трубоукладчиков применяется на продольных уклонах до 15°. При этом техника         работает без анкеровки.

С целью обеспечения удобства работ, улучшения процесса сборки стыка работы ведут снизу-вверх (на уклонах 5-15°). Труба или секция подается на стреле трубоукладчика сверху-вниз. Сварка плети в траншее из одиночных труб или трубных секций производится на уклонах от 15 до 20°, при этом работы ведутся снизу вверх с подачей труб (секций) сверху-вниз на стреле трубоукладчика и техника анкерится.

Учитывая, что на больших уклонах (свыше 15°) сборка и сварка кольцевых стыков в траншее весьма трудоемкие и опасные операции, сварку плетей на таких уклонах ведут из 2-х трубных секций. Их сварка организуется на вершине уклона, на площадке с малым уклоном с применением инвентарных подкладок и внутреннего центратора. К месту монтажа секция       подается одним трубоукладчиком.

Труба (секция) при перемещении на стреле трубоукладчика стопорится анкерной           лебедкой от раскачивания на продольном уклоне. В свою очередь, трубоукладчик также страхуется анкерной лебедкой.

Сборка и сварка стыка в траншее ведется с помощью двух трубоукладчиков.                 Трубоукладчики находятся в гибкой сцепке (при необходимости можно удлинять или                укорачивать) и страхуются анкерным трубоукладчиком или трактором с лебедкой.

Для удержания анкерного трубоукладчика (трактора) в свою очередь, используется   якорящий бульдозер.

Строительство в горных условиях ведется из труб с заводским противокоррозионным покрытием, что позволяет исключить выполнение опасной операции на уклонах - трассовой изоляции.

Укладку трубопровода, смонтированного из предварительно заизолированных труб      (в заводских или базовых условиях), допускается производить колонной трубоукладчиков на уклонах до 20°.

На продольных кулонах до 10° работы выполняются без соединения трубоукладчиков друг с другом. На уклонах 10-15° для страховки трубоукладчики последовательно или           попарно соединяются друг с другом стальными канатами.

Если движение колонны трубоукладчиков происходит по сильно увлажненным         глинистым грунтам, то страховочное их соединение между собой необходимо на уклонах 8-15°.

На уклонах 10-20° при движении колонны вверх первый трубоукладчик страхуется бульдозером, который перемещается вверх задним ходом с опущенным до земли отвалом. При движении колонны вниз последний трубоукладчик страхуется бульдозером, который             перемещается вперед с опущенным до земли отвалом.

На уклонах свыше 30° количество трубоукладчиков в колонне должно быть на единицу больше.

Монтаж трубопровода с протаскиванием сверху-вниз производится на крутых уклонах и исключает работу техники на уклоне. Сборка и сварка кольцевых стыков производятся на гребне клона, а протаскивание плети в траншее - по мере ее наращивания. Труба или секция доставляется к площадке сварки объездными дорогами.

После сварки стыка производится контроль качества, изоляция стыка и футеровка и    затем протаскивание. Все операции выполняются последовательно на одной и той же позиции, что снижает темп работ. Поэтому сварку плети, по возможности, производят из длинномерных, предварительно зафутерованных секций.

В процессе производства сварочных и изоляционных работ плеть непрерывно             анкеруется верхней лебедкой; протаскивание плети по траншее осуществляется нижней        лебедкой.

Сборка стыков ведется внутренним центратором, который удерживается анкером. На время подачи трубной секции на стыковку с плетью анкерный трос отцепляется от центратора, и он удерживается стопором.

Для удержания трубной плети от самопроизвольного сползания по склону во время ее наращивания (при использовании метода протаскивания) применяют специальные разъемные хомуты, устанавливаемые в зоне сваренных кольцевых стыков (для предотвращения порчи изоляционного покрытия).

Монтажные работы на продольном склоне, если они выполняются непосредственно на дне траншеи, должны производиться с использованием приямков (уширенной траншеи), их размеры должны обеспечивать нормальные условия для работы сварщиков и их безопасность в случае поперечного смещения плети.

В качестве монтажных опор в этом случае могут быть использованы кладки из            деревянных брусьев, гибкие пневматические опоры («домкраты»), мешки с песком или другие легко монтируемые конструкции, отвечающие требованиям безопасности.

На участках, где предусмотрено использовать протаскивание плетей по грунту,        применяют дополнительную монтажную футеровку труб из деревянных реек. 

Рисунок 1.1. Конструкция полок на косогорных участках трассы.

Рисунок 1.2. Схема разработки полок на склонах поперечными проходами бульдозера.

Рисунок 1.3. Схема разработки полок на склонах продольными проходами бульдозера: I, II, III, IV- призмы разработанного грунта.

Рисунок 1.4. Схема устройства полки- а - экскаватором; 1 - первый проход экскаватора, 2 - второй проход экскаватора; б - экскаватором и бульдозером; 1 - часть полки,                       отрабатываемой экскаватором; 2 - часть полки, отрабатываемой бульдозером.

Рисунок 1.5. Основные размеры полосы криволинейного движения транспортных средств при проезде прямоугольных поворотов: а - габаритная полоса движения плетевоза на повороте; 1- траектория движения тягача; 2 - траектория движения прицепа; Ввх Ввых - ширина соответственно входного и выходного проезда; б - номограмма для определения ширины      полотна дороги на прямоугольном повороте.

Рисунок 1.6. Зависимость допускаемой величины свеса от профиля дороги: hn -             погрузочная высота; hn=l,3; 1,5; 1,9; 2,1 м соответственно кривым ЭИЛ-157-МАЗ-537.

Рисунок 1.7. Разработка траншеи лотковым способом: 1 - работающий бульдозер Д-27;  2 - анкерный трос; 3 - якорящий бульдозер или трактор; I, II, III-последовательно                       разрабатываемые слои грунта.

Рисунок 1.8. Разработка траншеи скреперной установкой: 1 - лебедка скреперная;     2 - тяговый трос; 3 - ковш; 4 - вспомогательный канат; 5 - поворотный блок; 6 - отвал грунта.

Рисунок 1.9. Схема расположения скважин на крутых склонах.

Рисунок 1.10. Схема наращивания трубопровода снизу вверх с доставкой труб на уклон трубоукладчиком. 1- трубопровод; 2 - стыкуемая секция, 3 - якорящий трос, Т- трубоукладчик, Тр -трактор.

Рисунок 1.10. Схема наращивания трубопровода с доставкой труб на уклон лебедкой:    1 - доставляемая секция, 2 - трос; 3 - лебедка

Рисунок 1.11. Схема наращивания трубопровода сверху вниз.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Определить запас устойчивости откоса при следующих исходных данных: высота откоса h = 10 м = 1000 см; радиус окружности R1 = 16 м = 1600 см, ширина блоков, на которые разбит массив ABC, и = 400 см; средняя высота блоков h1 = 300 см, h2 = 760 см, h3  = 1000 см, h4 = 740 см, h5 = 280 см; соответствующие углы, образованные радиусом R1 с вертикальной осью, проходящей через центр О1 α1 = 60°, α2 = 35°, α3 = 20°, α4, = 5°, α5 = -10°; центральный угол β - 70°; нагрузка q = 20 Н/см2; γест = 0,017 Н/см3; φгр = 22°; сгр = 1 Н/см2.

1. Намечаем центр О, возможной окружности смещения массива грунта ABC по линии АС и разделяем полученный грунтовый массив на 5 блоков(                           )

2. Решение по определению слагаемых выражений (4.4) и (4.5) приведен в форме табл. 4.20.

Номер блока

H1,см

α,град

Ԛ = γестh1·b1

Ԛ1cosα1,Н

q1b1cosα1,Н

(стб 5+стб6)tgφгр, Н             

Ԛ1sinα1, Н

q1b1sinα1,Н

(стб 8+стб6 9), Н

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

300

60

2040

1020

4000

2030

1760

6930

8690

2

760

35

5170

4230

8550

5160

2960

4580

7540

3

1000

20

6800

6390

7520

5620

2320

2740

5060

4

740

5

5030

5010

4990

4040

40

54

104

5

280

-10

1900

-1870

-7880

3940

330

1390

1720

Σ=20790

Σ=23114

3. Длина дуги скольжения АС

   

4.Сумма 20790 + сгр × AC = 20790 + 1×3910=24700 H.

    5. Коэффициент устойчивости по формуле (4.6)

          

Это позволяет утверждать, что обрушение откоса по рассматриваемой поверхности не произойдет.

Пример 4.2

Рассчитать максимальные напряжения и перемещения для случая αn > αnp при монтаже сверху вниз и следующих исходных данных:

Dн = 0,82 м; δн = 12 мм; F = 0,045 м2; qтр= qм= 3890 Н/м; = 500 м; αn = 40 ̊ ; грунт-суглинок; ƒ = 0,3.  

Решение

Pmax = qтр · · (sinαn - ƒcosαn)

σmax = Pmax/F

umax = qтр·2/2EF · (sinαn - ƒcosαn)

4.3 Пример

Рассчитать максимальные напряжения и перемещения для
случая αn < αnp при монтаже сверху вниз и следующих исходных данных: Dн  , δн , F, ℓ, ƒ  взять из предыдущего примера, φгр = 16 ̊ ,ku = 2,0 МН/м3; А = 0,25π Dн ;
аn= 15 ̊ .

Решение

По формуле (4.7) предельный угол склона

аn = arctg 0,3 = 16,7 ̊ = 17 ̊ , следовательно, условие αn < αnp соблюдается. По
формулам (4.16), (4.13), (4.19) и (4.15)

(4.16)

(4.13)

(4.19)

(4.15)

Пример 4.4. Рассчитать напряженное состояние трубопровода на
поперечном
оползневом склоне при следующих исходных данных.

Характеристика трубопровода: Dн= 530 мм; δн = 9 мм; F = 1,47.102 м2;           W =1,88·10-3 м3, I =4.972·10-4 м4; E =2,1·105 МПа; EF =3,087·103 МН; EI=104,4МН·м2;  Rн1 = 520 МПа; Rн2 = 360 МПа; R2 = 281,7 МПа.

Характеристика грунта гр= 19кН/м2; сгр = 0,01 МПа, φгр= 14 ̊ , η= 1·106 МПа·с; k0 = 10 МН/м3, ku = 4 МН/м3, τпр= 0,01947 МПа

Характеристика оползня ℓ = 40 м; Н = 5 м, у = 3 м; аn = 26 ̊ .

Решение

1 Скорость движения оползня по формуле (4.28)

(4.28)

Если перевести скорость движения оползня в м/год, она составит 0,402 м/год.

2 Кинематическая вязкость грунта по формуле (4.27)

(4.26)

4.Силовое воздействие грунта по формуле (4.25)

(4.25)

5.Параметры по формуле (4.38)

(4.38)

6.Предельная величина усилия по формуле (4.37)

(4.37)

7.Параметры по формуле(4.33)

(4.33)

8.Зададимся несколькими значениями P, равными 0,2;0,4 и 0,6 МН и определим прогибы в середине пролета ℓ Пусть P=0,2 МН

9.Параметры по формуле (4.32)

(4.32)

10.Изгибающиймомент по формуле(4.31)

(4.31)

11.Граничное перемещение по формуле (4.34)

(4.24)

12.Прогиб трубопровода по середине пролета по формуле (4.29)

(4.29)

13.Учитывая,что принятое усилие P = 0,2 МН меньше ,равного 0,6972 МН,следовательно связь между трубопроводом и грунтом упругая, продольные перемещения определяем по формуле (4.35)

(4.35)

14.Прогиб грубопроводов по формуле (4.30)

(4.30)

15.Аналогичным образом рассчитываем параметры при P=0,4 МН и P=0,6 МН(табл 4.21)

16.На основании посторонных графиков зависимости продольного растягивающего усилия Pот прогиба (рис.4.40) находим фактические значения

17.Параметр  по формуле (4.32)

(4.32)

18.Изгибающий момент по формуле (4.31)

(4.31)

19.Изгибающий момент по формуле (4.39)

(4.39)

20.Дополнительные продольные напряжения, вызванные действием оползня по формуле (4.40)

*в сечениях χ=0 и χ=ℓ

(4.40)

*в сечениях χ=ℓ/2

(4.40)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73219. Магнетики 279.5 KB
  В настоящее время установлено, что все материальные тела в той или иной мере обладают магнитными свойствами. Ими обладают не только макроскопические тела, но и отдельные атомы, молекулы, а также электроны и атомные ядра. Все вещества (кроме вакуума) можно назвать магнетиками.
73220. Управление персоналом в системе современного менеджмента 117.5 KB
  Та его часть которая состоит в штате организации называется кадрами. С социально производственной точки зрения иными словами по той роли которую работники играют в организации и в процессе достижения ее целей те же термины называют уже совершенно иные понятия.
73221. Екологічна безпека як складова національної безпеки Основні поняття та завдання, що вирішує дисципліна 105 KB
  Екологічна безпека як складова національної безпеки Основні поняття та завдання що вирішує дисципліна. Сутність об’єкти суб’єкти екологічної безпеки Мета задачі та структура курсу його місце та значення у підготовці фахівців з екології. Становлення та розвиток екологічної безпеки. Критерії та ознаки екологічної безпеки.
73222. Оплата труда на предприятиях 1.43 MB
  Организация оплаты труда определяется 3мя взаимосвязанными факторами: 1 нормированием труда которое определяет основу для расчета ЗП 2 тарифной системой которая включает: тарифную ставку тарифную сетку и тарифный квалификационный справочник и определяет правильность оценки количества и качества труда 3 формами и системами оплаты труда устанавливающими порядок расчета ЗП по категориям сотрудников. До начала экономических реформ регулирование заработной платы в нашей стране осуществлялось в централизованном порядке: все тарифные...
73223. Себестоимость продукции 3.47 MB
  Себестоимость продукции является нижним пределом цены а также выполняет много других функций. Себестоимость транспортной продукции это текущие затраты предприятия на производство и реализацию продукции выраженные в денежной форме. Производственная себестоимость затраты связанные с производством продукции включая общепроизводственные и общехозяйственные расходы.
73224. Управление персоналом на предприятиях 804.02 KB
  Рабочие Служащие это категория работников в деятельности которых преобладают те или иные виды умственного труда. разрабатывают и внедряют в производство новые виды продукции технологические процессы технические и экономические нормативы формы и методы организации производства и труда; обеспечивают производство необходимой документацией материалами оснасткой ремонтным и другим обслуживанием; проводят анализ показателей деятельности предприятия разрабатывают и реализуют мероприятия по их улучшению. В формуле отражается одна из норм...
73225. Введение в экономику предприятий транспорта 1.3 MB
  Материальное производство включает: Промышленность; Сельское и лесное хозяйство; Грузовой транспорт; Связь обслуживающая материальное производство; Строительство; Торговля; Общественное питание; Информационно-вычислительное обслуживание и др. В процессе работы транспорта не создается новая продукция а осуществляется перемещение грузов пассажиров с одного пункта в другой. В процессе перевозок грузов с ними не происходят не физические не химические изменения а происходит лишь изменение их местонахождения по отношению к...
73226. Основные фонды предприятий транспорта 899.56 KB
  Классификация основных фондов предприятия По роли в производственном процессе: Активные: машины и оборудование силовые машины измерительные прибор вычислительная техника инструмент Пассивные: здания строения сооружения передаточные устройства транспорт пх инвентарь. Для производственных предприятий в том числе и предприятий транспорта типичный состав основных фондов следующий: Здания и строения административные здания производственные строения склады и т. Племенной скот Соотношение отдельных групп основных фондов в их общем...
73227. Оборотные средства предприятий 951.72 KB
  Фонды обращения – это средства производства непосредственно обслуживающие стадию реализации продукции. подготовка новых видов производства арендная плата подписка К фондам обращения относятся средства обслуживающие процесс реализации продукции: Готовая продукция на складе Товары отгруженные заказчикам но еще не оплаченные ими товары в пути Средства в расчетах Денежные средства в кассе предприятия и на счетах в банках. Норматив оборотных средств– то объем ресурсов в денежном выражении которые предназначены для формирования...