Прокладку трубопровода на болотах следует предусматривать, как правило, прямолинейно с минимальным числом поворотов. В местах поворотов следует применять упругий изгиб трубопроводов.
Применительно к трубопроводному строительству болота классифицируются следующим образом:
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 до 0,01¸0,02 МПа;
III тип – болота, допускающие работу только плавучих машин и механизмов.
В зависимости от типа болот участки трубопровода относят к той или иной категории в соответствии с требованиями СНиП 2.05.06-85, т.е. тип болота определяет не только технологическую схему ведения строительных работ, но и те требования, которые должны предъявляться к прочности и устойчивости трубопроводов.
Перед выполнением основных работ по сооружению трубопроводов на болотах выполняются подготовительные работы, которые зависят от состояния (мерзлое, талое) и типа болот.
В случае мерзлого грунта производится расчистка трассы, промораживание грунта и устройство лежневой дороги.
В случае талого грунта подготовка трассы заключается в следующем:
- выемка торфа бульдозером или экскаватором, установленном на плавсредстве;
- отсыпка грунта производится при большой глубине болота; отсыпка производится с берега автосамосвалом или гидронамывом;
- песчаные сваи устраивают с целью уменьшения количества песка по сравнению с предыдущей схемой;
- осушение болот с помощью водоотливных дренажных канав.
Земляные работы по рытью траншей в зависимости от состояния грунта могут выполняться по-разному. Земляные работы в мерзлом грунте осуществляются как и на равнине в обычном грунте. В талом грунте земляные работы выполняются следующим образом:
- взрывом – при небольшой ширине труднопроходимого болота глубиной до 2¸3 м;
- бульдозером и экскаватором – когда глубина слоя торфа не превышает 0,5¸1 м, бульдозер снимает слой торфа до минерального грунта, а экскаватор, оборудованный обратной лопатой, разрабатывает траншею на необходимую глубину;
- экскаватором со щитов, на салазках или на понтоне;
- землесосом.
Сварка трубопровода в нитку, изоляция и укладка выполняются по различным технологическим схемам для замерзшего и талого состояния болот. При замерзшем болоте, когда становится возможным движение по нему механизированных колонн, технология строительства ничем не отличается от технологии на равнинной местности. В случае талого грунта сварка и изоляция трубопровода осуществляется на одном из берегов болота. Укладка же может выполняться по одному из приведенных ниже вариантов:
- протаскивание подготовленного трубопровода, которое производится с помощью тягового троса, заранее проложенного в подготовленной в болоте траншее. Укладка протаскиванием целесообразна в тех случаях, когда проезд кранов-трубоукладчиков по поверхности болота невозможен, а балластировка труб сделана на берегу. При отрицательной плавучести трубопровод сразу протаскивают по дну, а при положительной – внутрь трубы заливают воду, и трубопровод опускается на дно;
- укладка методом сплава: трубопровод выводят в траншею из плаву, перемещая его с берега. Общая длина сплавляемого трубопровода может достигать нескольких километров. Этот метод очень эффективен на труднопроходимых болотах при условиях, что траншея подготовлена заранее, например, в зимнее время.
Участки нефтепроводов большого диаметра, прокладываемые в подводной траншее через болота или заливные поймы, а также в обводненных районах, должны быть рассчитаны против всплытия (на устойчивость положения).
Прокладку трубопроводов через болота в зависимости от местных условий можно выполнять:
- в траншее с частичным или полным выторфовыванием;
- без траншеи на поверхности болота по фашинной (хворостяной) настилке;
- в специально устроенных насыпях (дамбах), которые сооружают без выторфовывания на торфяной залежи или с частичным и полным выторфовыванием на минеральном дне болота;
- на свайных, висячих и других опорах.
Трубопровод, прокладываемый в болотистом и обводненном грунте, должен быть закреплен не только против погружения, но и против всплытия, если он имеет положительную плавучесть. Трубопровод закрепляют утяжеляющими грузами (чугунными или железобетонными), сплошным бетонированием или винтовыми анкерными устройствами. Опыт строительства трубопроводов в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и других районов показывает, что при небольшой длине переходов через болота, а также при изредка встречающихся вдоль трассы болотах целесообразно закреплять трубы отдельными чугунными или железобетонными грузами.
Литература: 3,стр. 402-425; 4, стр. 187-204
Вопросы для самоконтроля:
1. Классификация болот
2. Методы прокладки трубопроводов на болотах.
3. Подземная прокладка трубопровода.
4. Прокладка в насыпях
5. Прокладка на опорах
6. Укладка методом сплава, протаскиванием
7. Балластировка трубопровода
Тема 3.2. Особенности сооружения
трубопроводов в горных условиях
Студент должен:
знать: особенности сооружения трубопроводов в горах.
Особенности строительства трубопроводов в горах. Устройство полок. Способы закрепления техники. Методы разработки траншеи. Сварочно-монтажные работы. Изоляционно-укладочные работы. Предохранение изоляции от повреждения. Засыпка трубопровода. Оформление документации.
Методические указания
В горных условиях и в районах с сильно пересеченным рельефом местности следует предусматривать прокладку трубопровода в долинах рек вне зоны затопления или по водораздельным участкам, избегая неустойчивые и крутые склоны, а также районы селевых потоков.
В оползневых районах при малой толщине сползающего слоя грунта следует предусматривать подземную прокладку с заглублением трубопровода ниже плоскости скольжения.
Оползневые участки большой протяженности следует обходить выше оползневого склона.
При пересечении селей следует применять, как правило, надземную прокладку.
Для защиты трубопроводов при прокладке их в указанных районах могут предусматриваться уполаживание склонов, водозащитные устройства, дренирование подземных вод, сооружение подпорных стен, контрфорсов.
Для трубопроводов, укладываемых по косогорам с поперечным уклоном свыше 35°, следует предусматривать устройство подпорных стен.
Траншея для укладки трубопровода должна предусматриваться в материковом грунте вблизи подошвы откоса на расстоянии, обеспечивающем нормальную работу землеройных машин. Для отвода поверхностных вод у подошвы откоса, как правило, следует предусматривать кювет с продольным уклоном не менее 0,2 %.
Горные дороги, как правило, имеют большое число крутых подъемов и поворотов. Это создает значительные трудности в транспортировке длинномерных грузов (секций труб). В некоторых случаях доставка даже двухтрубных секций оказывается сложной и строительство трубопроводов приходится вести из одиночных труб.
Вопросы для самоконтроля:
1. Особенности строительства трубопроводов в горах.
2. Устройство полок. Способы закрепления техники.
3. Методы разработки траншеи.
4. Сварочно-монтажные работы.
5. Предохранение изоляции от повреждения.
6. Засыпка трубопровода.
Литература: 4, стр. 151-178
Тема 3.3. Сооружение магистральных трубопроводов в районах Крайнего Севера
Студент должен:
знать: особенности сооружения трубопроводов в районах Крайнего Севера.
Особенности сооружения трубопроводов в северных районах. Особенности вечномерзлых грунтов. Конструктивные требования к прокладке газопроводов в вечномерзлых грунтах. Особенности работы магистрального газопровода в условиях вечной мерзлоты.
Методические указания
В настоящее время применяют три основных конструктивных схемы: подземную, наземную и надземную. Применимость каждой из них в тех или иных конкретных условиях определяется прежде всего тепловым взаимодействием труб с окружающей их средой. Если температура транспортируемого продукта отрицательная, то мерзлый грунт вокруг трубы оттаивать не будет, и, следовательно, его несущая способность будет достаточной для нормальной работы трубопровода при любой конструктивной схеме. Если же температура продукта положительная, то грунт вокруг трубы оттаивает. Несущая способность его резко снижается, что приведет к просадкам трубы и другим нежелательным последствиям. Для прогнозирования возможных последствий в работе труб при оттаивании грунта необходимо знать методы, позволяющие рассчитывать тепловое взаимодействие грунта с трубой.
Технология строительства трубопроводов в условиях мерзлых грунтов (изоляционно-укладочные, сварочно-монтажные) в холодное время года (пока сохраняется мерзлое состояние грунта) не отличается от работ в обычных условиях. Осложнения возникают с разработкой мерзлого грунта. При оттаявшем грунте работы осложняются, и вести их приходится так же, как и на болотах.
Литература: 4, стр. 219-224
Вопросы для самоконтроля:
1. Особенности сооружения трубопроводов в северных районах.
2. Особенности вечномерзлых грунтов.
3. Конструктивные требования к прокладке газопроводов в вечномерзлых грунтах.
Тема 4.1. Сооружение подводных переходов трубопроводов
Студент должен:
знать:
- классификацию подводных переходов трубопроводов, организацию работ по сооружению переходов через водную преграду, технологию сооружения подводных переходов;