Прокладка нефтепровода через водные преграды (стр. 4 из 9)
При осуществлении земляных работ по подготовке траншеи, необходимо максимально использовать сухопутную строительную технику (бульдозеры, экскаваторы), выполняя срезки на урезах, с целью уменьшения объемов подводно-технических работ. После осуществления срезок, земснарядами выполняют подводные работы в береговых частях траншеи. И лишь в последнюю очередь, согласовав время подготовки дюкера, приступают к разработке русловой части для того, чтобы закончить эту работу сегодня и завтра утром начинать уже «протаскивать» дюкер.
При строительстве малых переходов, некоторые строительные управления успешно ведут работы в зимний период, по льду. При этом применяют как гидромониторы, которые размывают грунт и извлекают его на лед (так называемый «ямочный способ», через майны во льду), так и малогабаритные земснаряды, оборудованные для условий зимней эксплуатации потокообразователями и ледорезными машинами для нарезания майны по ходу земснаряда.
Проведение работ в зимних условиях имеет ряд преимуществ. Во-первых, там, где весной и летом стояла вода, и не было дорог, есть возможность доставки строительных материалов и техники по «зимнику» до стройплощадки. Во-вторых, уровень воды занижается настолько, что часть подводных работ на урезах становится сухоройной, а необходимую глубину подводной траншеи можно обеспечить с помощью малогабаритного земснаряда с короткой рамой.
Строительство дюкера.
Строительство дюкера – работа ответственная и почти всегда срочная. В створе подводного перехода, как правило, на низком пологом берегу обустраивают стройплощадку. Там же зачастую находится и городок «подводников», как принято называть строителей подводных переходов.
Рисунок 10.5 Строительство дюккера
На стройплощадке устанавливают стенд для сварки труб, складируют футеровочную рейку, изоляционные материалы и чугунные пригрузы.
Основная строительная техника – бульдозер, экскаватор и трубоукладчики.
После проведения проверки на наличие дефектов, трубы (длиной по 12 метров) сваривают в короткие плети из трех труб по 36-40 метров. Потом сваривают трехтрубки в плеть длиной 250-300 метров. В таком виде их зачищают изоляционно-очистными машинами до металлического блеска, праймируют жидким битумным раствором, изолируют пленкой ПХВ в два слоя, покрывают еще двумя слоями бризола для защиты, одевают по всей окружности в маты и обвязывают катанкой (проволока 4-6 мм). Теперь, если это нефтепровод, то плети дюкера готовы к протаскиванию. А если это газопровод, то его еще необходимо балластировать бетонными или чугунными пригрузами, с тем, чтобы дюкер в воде имел отрицательную плавучесть.
В зависимости от общей длины дюкера (иногда более двух километров), количество протаскиваемых плетей длиной 250-300 метров может быть от одного до 10 единиц.
Если эта труба, предположим, имеет диаметр 1420 мм, то вес балластированной плети длиной 250 метров будет составлять 560 тонн. Для того, чтобы поднять и протащить к створу такой дюкер, необходимы минимум 7 трубоукладчиков «Камацу» или «Катерпиллер» грузоподъемностью не менее 90 тонн каждый.
Среди отечественных производителей наиболее распространенные трубоукладчики Т-35-60 грузоподъемностью 35 тонн. Для такой работы их понадобиться не менее 16 единиц. Не говоря уже об остальных издержках, только их доставка по железной дороге, по два «трубача» на платформу, обойдется для предприятия значительной суммой.
Строительство подводных переходов без трубоукладчиков невозможно, но их количество на участке можно свести к минимуму при использовании средств малой механизации, основным из которых является Устройство для протаскивания дюкера (УПД), и грамотной организации труда.
УПД представляет собой сборные секции рельсового пути, соединенные между собой, длиной до 500 метров, а также грузовых тележек, к которым подвешивается дюкер. Его не надо «таскать», просто придерживать на лебедке, пропуская медленно в створ перехода. При перевозке 500 метров рельсового пути с тележками в разборном виде потребуется максимум два железнодорожных вагона.
1.3 Способ продавливания
Прокладка трубопроводов продавливанием наиболее приемлема при устройстве переходов подземных коммуникаций диаметром более 800 мм под дорогами. При данном способе в результате разработки грунтов в забое и систематического его удаления из выработки и продвижения прокладываемой трубы преодолевается усилия трения грунта по наружному ее контуру и врезания ножевой части
в грунт. Способом продавливания ведут прокладку не только стальных труб, но и железобетонных коллекторов и тоннелей из элементов различной замкнутой по периметру формы.
Для продавливания труб или элементов коллекторов н тоннелей применяют нажимные насосно-домкратные установки из двух, четырех, восьми и более гидродомратов усилием 50—300 тс каждый с ходом штока 1,1—2,1 м. На практике для продавливания труб применяют установки с использованием гидродомкратов ГД-170/1150, ГД-170/1600 или ГД-500/600 (см. табл. 9.4) и насосов высокого давления ЗШ-НВД, Г-17, ГБ-351 или Н-403. Количество домкратов в установке зависит от необходимого нажимного усилия для продавливания трубопровода.
Поскольку при продавливании труб больших диаметров, особенно в твердых грунтах, применяют особо мощные нажимные установки из нескольких домкратов, способных создавать усилия более 10 000 кН, для них необходимы прочные упорные стенки. Длина рабочих котлованов для продавливания труб диаметром 720—1420 мм составляет 10—12 м, а глубина их равна глубине заложения трубопровода или коллектора плюс 0,2 м. Ширина котлована в зависимости от диаметра продавливаемых труб принимается: для труб диаметром 720 мм - 2,8 м; 820 м - 2,9; 920 мм - 3; 1020 мм - 4; 1220 мм - 4,5 и 1420 мм - 5 м. Приемный котлован служит для отсоединения рабочего органа или кольцевого ножа после продавливания трубопровода, что обусловливает его размеры и тип крепления.
Нажимное устройство состоит из силовой установки и приспособлений, передающих усилие на продавливаемую трубу. Усилие от домкратов на торец трубы передается после ее продавливания в грунт на длину хода штоков домкратов через нажимные патрубки. Поскольку при продавливании железобетонных труб и элементов коллекторов непосредственная передача усилий на них не допускается, между нажимным патрубком и их торцом устанавливают нажимную раму, а в стыках — прокладки из мастики.
Работы по продавливанию трубопровода делятся на подготовительный и основной периоды. В подготовительный период устраивают рабочий и приемный котлованы, ограждают их, монтируют упорную стенку и направляющие, продавливаемую трубу с нажимной установкой, а в основном периоде циклично выполняют работы по продавливанию трубы, включающие операции по продавливанию трубы в забой на длину штока домкрата, обратного хода штока и постановки " патрубка. При подготовке следующей трубы к продавливанию нажимной патрубок отводят в конец направляющих до соприкосновения со штоком домкрата, подают в рабочий котлован, следующую трубу, выравнивают на направляющих, сваривают и изолируют стык, опробывают нажимную установку. И, таким образом, цикл продавливания повторяют до полного продавливания всего трубопровода или всех секций коллектора.
Способ продавливания бывает с ручной разработкой грунта и механической.
Применение ручной разработки грунта при продавливании мало эффективно, так как из-за неудобства удаления грунта из забоя снижаются производительность таких установок и общая скорость проходки. Поэтому для бестраншейной прокладки трубопроводов чаще всего применяют установки с механизированной разработкой и удалением грунта, в том числе установки типов СКБ Главмосстроя и ПУ-2 конструкции ЦНИИПодземмаша.
С помощью установки СКБ Главмосстроя (рис. 10.5, а) можно продавливать трубопроводы диаметром до 920 мм в грунтах I—III групп. Установка общей массой 13т при давлении в гидросистеме 30 МПа (300 кгс/см) и ходе штоков гидродомкратов 1,15 м позволяет достичь скорости прокладки 18 м в смену при общей максимальной длине трубопровода до 60 м.
Установка состоит из силового агрегата (два гидравлических домкрата ГД-170/1150 с индивидуальными насосными станциями Н-403), устройства для передачи нажимных усилий на торец труб, трехбарабанной лебедки, предназначенной для отрезания грунтового керна и его транспортирования, ножевой секции с системой роликов, гидрораспределителя давления с контрольной аппаратурой.
Рисунок 10.5, Схемы продавливания труб установкой СКВ Гпавмосстроя; 6 - установкой У-12/60-в - виброударной установкой УВГ-51; г - устройство дПЯ удаления грунта; 1 - ножевая часть; 2, 5 - канаты; 3 - ролики; 4 - ковш; 6 - барабан-наполнитель; 7 - уравнитель; 8 -продавливаемая труба; 9 - нажимная штанга; 10 - траверса; 11 - фланцы; 12 - гидродомкраты; 13, 18 ~ лебедки; 14 -упорная стенка; 15 - башмаки; 16 - направляющая рама; 17 - шпалы; 19 - гидропривод; 20 - нажимной патрубок; 21 - головка; 22 - наконечник; 23 - кран-трубоукладчик; 24 - передвижная электростанция; 25 - вибромолот; 26 -электродвигатель; 27 - портальная рама; 28 - передвижной опок; 29 - стакан; 30 - вибромолот с электроприводом; 3/ -канаты для перемещения желонки в трубе; 32 - окно для разгрузки грунта
Ножевую секцию длиной 930 мм с диффузором приваривают к переднему концу прокладываемой трубы. При вдавливании ножа в грунт он проходит через диффузор и поступает в телескопический ковш, который тросом извлекают из трубопровода через отверстие в траверсе и после отсоединения от троса удаляют из котлована. Опорожненный ковш затем снова укладывают в корпус рабочего органа и с помощью каната подают в забой.
Установка ПУ-2 состоит из силового агрегата (два гидродомкрата ГД-170/1150, насосной станции, двухбарабанной лебедки с пультом управления), рабочего органа, устройства для передачи нажимных усилий и ножевой секции. С ее помощью можно продавливать трубопроводы диаметром 1220 и 1420 мм в таких же грунтах, что и установкой СКВ Главмосстроя, при скорости прокладки 8,4 м в смену и максимальной длине трубопровода 60 м.