Укладка трубы методом протаскивания
Обновлено: 02.07.2024
Р 315-78 Руководство по технологии укладки подводных трубопроводов способом свободного погружения с приложением растягивающего усилия
Тип документа: Нормативно-технический документ
Дата начала действия:
Опубликован:
МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ВНИИСТ
РУКОВОДСТВО ПО ТЕХНОЛОГИИ УКЛАДКИ ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ СПОСОБОМ СВОБОДНОГО ПОГРУЖЕНИЯ С ПРИЛОЖЕНИЕМ РАСТЯГИВАЮЩЕГО УСИЛИЯ
УТВЕРЖДЕНО ВНИИСТом 7 июля 1978 г.
В Руководстве рассмотрены технологические схемы укладки подводных трубопроводов способом свободного погружения в различных условиях, изложены методы укладки с приложением растягивающего усилия, приведены рекомендации по методам расчета подводных трубопроводов.
Руководство разработано лабораторией строительства подводных трубопроводов (ЛСПТ) ВНИИСТа совместно с отделом научных исследований и экспериментального проектирования (ОНИЭП) Гипроречтранса на основе обобщения и анализа отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства подводных трубопроводов, а также теоретических и экспериментальных исследований, выполненных ВНИИСТом и Гипроречтрансом.
Руководство предназначено для составления проектов организации строительства и проектов производства работ совместно с другими нормативными и рекомендательными документами Миннефтегазстроя, Минречфлота РСФСР, относящимся к технологии строительства подводных трубопроводов.
Руководство разработано инженерами Крупкиным Б.Н. (ВНИИСТ), Гельфером В.Я. (Гипроречтранс), Головиным Ю.А. (Подводречстрой) при участии кандидатов техн. наук Левина С.И., Герштейна М.С., Камышева М.А. (ВНИИСТ), Гольдина Э.Р. (Гипроречтранс), инж. Канаева В.Я. (трест Союзподводгазстрой).
Замечания и предложения направлять по адресу: 105058, Москва, Окружной пр., д.19, ВНИИСТ, лаборатория строительства подводных трубопроводов.
ВВЕДЕНИЕ
В практике строительства подводных трубопроводов способ укладки свободным погружением получил распространение как при сооружении речных переходов нефтепроводов, водопроводов и трубопроводов других назначений, так и при строительстве морских подводных нефтегазопроводов.
В ряде случаев этот способ укладки является наиболее экономичным по сравнению с другими способами укладки, а иногда практически единственно возможным. Например, когда нельзя укладывать трубопровод способом протаскивания из-за невозможности устроить строительно-монтажную площадку в створе перехода для подготовки плетей трубопровода или когда трубопровод запроектирован с криволинейными отводами в вертикальной плоскости.
Область применения способа укладки свободным погружением ограничивается допустимой глубиной укладки, определяемой максимальными напряжениями, возникающими в трубопроводе при его укладке.
Однако область применения указанного способа может быть расширена с увеличением допускаемой глубины укладки за счет использования специальных методов, позволяющих уменьшить изгибные напряжения в трубопроводе.
Приложение растягивающего усилия к трубопроводу в процессе погружения, а также заполнения его полости на участке изгиба легкими материалами позволяет значительно увеличить допускаемую глубину укладки трубопровода при минимальных дополнительных затратах.
В настоящем Руководстве:
приведена технология укладки подводных трубопроводов способом свободного погружения с заполнением водой трубопровода и с применением понтонов;
даны технологические схемы укладки трубопровода с натяжением его в процессе погружения и с заполнением его полости "легкими" материалами;
изложены схемы производства работ в зимних условиях;
приведены рекомендации по методам расчета подводных трубопроводов при их укладке;
дана классификация способов погружения трубопроводов и указана область их применения.
Изложенные в Руководстве технологические схемы погружения трубопроводов с помощью залива воды, применения понтонов и предварительной балластировки составлены на основе изучения и анализа опыта проектирования и строительства подводных трубопроводов организациями Миннефтегазстроя и Минречфлота РСФСР.
Технологические схемы укладки подводных трубопроводов способом свободного погружения на большие глубины с приложением растягивающего усилия, а также с заполнением полости трубопровода "легкими" материалами и методы их расчета разработаны на основе теоретических и экспериментальных исследований, проведенных институтами ВНИИСТ, Гипроречтранс и Управлением Подводречстрой (3-й экспедиционный отряд).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее Руководство разработано в развитие глав СНиП по строительству и проектированию магистральных трубопроводов и распространяется на проектирование и строительство подводных трубопроводов, сооружаемых на внутренних водоемах и морских акваториях.
1.2. Под укладкой трубопровода способом свободного погружения подразумевается способ его укладки на дно водной преграды, при котором смонтированный трубопровод, расположенный на поверхности акватории, под действием перемещающейся распределенной нагрузки опускается на дно с изгибом в вертикальной плоскости.
1.3. Укладка трубопроводов способом свободного погружения может быть рекомендована при технико-экономическом обосновании его преимуществ по сравнению с другими способами укладки.
1.4. При укладке подводных трубопроводов способом свободного погружения могут быть применены различные технологические схемы, выбор которых осуществляют в зависимости от следующих факторов:
гидроморфологических, топографических и климатических условий в районе прокладки (ширины и глубины водной преграды, режима уровней и режима скоростей течения, ледовых условий, рельефа дна и берегов);
назначения и конструкции подводного трубопровода (характера транспортируемого продукта, диаметра трубы, наличия балластных грузов и их конструктивного исполнения, радиусов вертикальной трассировки трубопроводов);
наличия судоходства, его интенсивности и возможности прекращения движения судов на время, необходимое для заводки, установки и погружения трубопровода;
места расположения строительно-монтажной площадки (на участке перехода, на береговой стационарной базе, удаленной от перехода и т.п.);
технико-экономического сравнения возможных вариантов монтажа и погружения трубопровода на дно водной преграды.
1.5. Приведенные в Руководстве технологические схемы укладки подводных трубопроводов можно применять при волнении до 3 баллов (на основе имеющегося опыта строительства).
1.6. При разработке технологии укладки трубопроводов способом свободного погружения необходимо:
выбрать оптимальную технологическую схему укладки трубопровода;
выполнить проверочные расчеты напряжений, возникающих в наиболее опасных сечениях трубопровода на различных этапах его погружения;
определить (при необходимости) длину изогнутого участка упругой линии трубопровода в процессе погружения;
определить количество, мощность и расстановку технологического оборудования (буксиров, плавкранов, понтонов, тяговых лебедок, плавучих опор), необходимого для вывода и закрепления трубопровода в заданном створе и его погружения на дно водоема.
1.7. Максимальные напряжения, которые возникают в трубопроводе в процессе укладки и определяют допускаемую глубину его погружения, зависят от принятой технологической схемы укладки, конструктивных параметров трубопровода и способа его погружения.
Для уменьшения напряжений, а следовательно, увеличения допускаемой глубины погружения трубопровода, возможны следующие мероприятия:
увеличение толщины стенки трубопровода;
применение труб из стали с более высокими механическими характеристиками;
уменьшение кривизны трубопровода при укладке (приложение растягивающего усилия к трубопроводу; применение понтонов; балластных покрытий; заполнение полости трубопровода "легкими" материалами).
При укладке трубопроводов большого диаметра на дно водоема возможно сочетание указанных мероприятий для более эффективного снижения напряжений.
2. МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДА И ПОДГОТОВКА ЕГО К УКЛАДКЕ
2.1. В соответствии с условиями, указанными выше в п.1.4 в зависимости от периода строительства можно выделить несколько основных технологических схем монтажа подводных трубопроводов, укладываемых свободным погружением.
2.2. При укладке в навигационный период подводных трубопроводов небольшой протяженности целесообразно монтировать и устанавливать в створе перехода трубопровод проектной длины. Если условия строительства не позволяют сварить и установить в створ перехода трубопровод проектной длины, то его собирают из отдельных плетей и выполняют сварку стыков между плетями на плаву.
2.3. Морские трубопроводы значительной протяженности целесообразно монтировать из отдельных длинномерных плетей с последовательным наращиванием, буксировкой их в заданном створе и сваркой на плаву.
2.4. При строительстве речных подводных переходов технологию монтажа трубопровода, спуск его на воду со стапельных площадок, буксировку в створ трассы, установку и закрепление в створе перехода выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в "Рекомендациях по технологии укладки подводных трубопроводов диаметром 1220 и 1420 мм", Р 126-72*, [1].
* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
При строительстве морских подводных трубопроводов указанные выше работы выполняют в соответствии с "Рекомендациями по технологии прокладки морских трубопроводов", Р 125-72 [2].
Погружение трубопровода на дно водоема рекомендуется выполнять по технологическим схемам, приведенным ниже в разделе 3 настоящего Руководства.
2.5. Монтаж трубопровода на плаву включает сварку стыков между плетями. При небольшом диаметре укладываемого трубопровода стыковку можно осуществлять с помощью кранового судна или баржи, оборудованной грузоподъемными средствами.
Для стыковки на плаву трубопроводов диаметром 1020 мм и больше рекомендуется применять плавучие камеры, обеспечивающие стыковку плетей без их подъема (см. Рекомендации [1]).
2.6. Технология производства работ по стыковке трубопроводов с помощью плавучей камеры заключается в следующем:
отдельную плеть трубопровода с установленными на концах заглушками опускают (скатывают) со стапеля в обводненную траншею (канал или реку в случае расположения стапеля вдоль уреза воды), подводят к месту стыковки и устанавливают в положение, предусмотренное в проекте производства работ. Затем эту плеть закрепляют с помощью плавучих средств (плавучих опор), установленных на якорях;
к концу установленной первой плети доставляют плавучую камеру, подводят в притопленном состоянии под конец трубопровода и закрепляют на нем;
вторую плеть трубопровода с установленными на концах заглушками скатывают на воду, подводят к первой плети и закрепляют на месте с помощью плавучих средств (опор) так, чтобы конец стыкуемой плети был заведен в плавучую камеру и укреплен в ней в необходимое для стыковки положение;
из балластных отсеков плавучей камеры откачивают воду (камера частично всплывает), герметизируют внутреннюю полость рабочего отсека камеры и удаляют воду из рабочего и шлюзовых отсеков;
снимают заглушки с концов стыкуемых плетей и с помощью стяжных и центрирующих устройств выполняют стыковку и прихватку труб;
проверяют надежность герметизации шлюзовых и стыковочного отсеков камеры;
сваривают стык, проверяют качество его сварки;
выполняют очистку и изоляцию стыка.
Для перемещения камеры на другой стык отсеки камеры заполняют водой, разгерметизируют стыки в местах прохода трубопроводов через поперечные переборки и торцевые стенки камеры, освобождают зажимы на трубе и буксиром передвигают камеру вдоль трубы на следующий стык.
Если концы трубопровода находятся на берегах или на дне водоема, то камеру после притапливания одного ее борта выводят из под трубопровода буксиром в направлении, перпендикулярном трубопроводу.
2.7. Для выполнения работ, связанных со стыковкой и сваркой трубопроводов на плаву с помощью плавучей камеры может быть использовано следующее оборудование:
баржа-площадка несамоходная грузоподъемностью 200 т или баржа-площадка несамоходная грузоподъемностью 300 т;
насос для водоотлива АЯП-75;
электросварочные агрегаты АСБ-300 и АСДП-500Г (двухпостовой);
баллоны кислородные и ацетиленовые (по 3 каждого);
передвижная электростанция ПЭС-15А;
наружные центраторы для труб ЦЗ-1220 и ЦЗ-1420.
2.8. Монтаж и подготовку к укладке трубопроводов способом свободного погружения в зимних условиях можно выполнять по двум основным технологическим схемам.
1-я схема (рис.1) - монтаж и сварка плетей трубопровода на берегу; устройство майны на всю ширину зеркала реки или водоема; вывод трубопровода в майну с последовательной стыковкой плетей на берегу; погружение трубопровода на дно водоема одним из способов, приведенных ниже в разделе 3.
Рис.1. Схема укладки трубопровода способом свободного погружения в зимних условиях с предварительной разработкой майны:
1 - погружаемый трубопровод; 2 - анкерные лебедки; 3 - ледяной покров; 4 - наполнительный агрегат; 5 - тросовые оттяжки; 6 - майна
2-я схема - расчистка льда и разметка трассы по створу перехода; монтаж и сварка трубопровода на льду из звеньев, заготовленных на береговой базе; устройство майны в створе перехода параллельно смонтированному трубопроводу; спуск трубопровода в майну и укладка его на дно водоема.
При монтаже на льду трубопровод необходимо выкладывать на лежки.
2.9. Выбор схемы монтажа зависит от несущей способности ледяного покрова и конструкции трубопровода. Если по ледяному покрову возможно перемещение машин и механизмов, необходимых для монтажа трубопровода, и ледорезных машин для разработки майны, то целесообразно применять 2-ю схему, при недостаточной прочности ледяного покрова - 1-ю схему.
2.10. Движение транспортных средств по льду, монтаж трубопровода, установка оборудования и размещение материалов разрешаются только после определения в натуре приведенной толщины ледяного покрова и сравнения ее с расчетной (допустимой) толщиной льда, принятой в проекте организации работ.
Приведенную толщину льда, а также расчетную (допустимую) толщину льда, в зависимости от вида груза, его массы, расположения относительно прорези и т.п. можно определять в соответствии с "Временными указаниями по технологии и организации строительства подводных переходов магистральных трубопроводов в зимних условиях"* [3].
* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
2.11. При наличии течения трубопровод необходимо удерживать оттяжками, которые предохраняют его от сноса во время погружения.
Анкерные опоры для закрепления оттяжек устанавливают на льду выше трассы по течению. Длину тросовых оттяжек (5, см. рис.1) определяют в зависимости от глубины воды и принимают равной 1,5 (где - глубина от поверхности льда до дна водоема, м).
Количество опор для закрепления тросовых оттяжек и расстояния между ними определяют расчетом в зависимости от скорости течения, диаметра трубопровода и его длины, как указано ниже в п.5.13 настоящего Руководства и в Рекомендациях [1].
2.12. Укладка трубопровода способом свободного погружения в зимних условиях со льда имеет ряд преимуществ:
расположено все оборудование, необходимое для монтажа, закрепления и погружения трубопровода не на плавучих средствах, а на льду;
исключены волновые воздействия на трубопровод и технологическое оборудование;
облегчен контроль за всеми строительными операциями при укладке;
возможна укладка трубопровода при меньших скоростях течения.
Наиболее трудоемкими являются ледорезные работы, которые должны быть выполнены механизированным способом с применением ледорезных машин.
3. СПОСОБЫ ПОГРУЖЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
3.1. При укладке подводных трубопроводов можно применять различные технологические схемы его погружения, основными из которых является:
погружение плавающего, небалластированного трубопровода путем залива в него воды;
погружение плавающего, небалластированного трубопровода с прикрепленными к нему понтонами путем залива воды в трубопровод;
погружение плавающего балластированного трубопровода (без закрепления к нему понтонов) путем залива в него воды;
погружение предварительно заполненного водой трубопровода с прикрепленными понтонами путем открепления понтонов или залива их водой;
погружение балластированного трубопровода с прикрепленными понтонами путем открепления понтонов или залива их водой;
погружение балластированного трубопровода с прикрепленными понтонами путем открепления (или залива водой) определенного (расчетного) числа понтонов;
погружение плавающего трубопровода с заполнением его смесью воды с "легкими" материалами (например, пенополистиролом).
При укладке подводных трубопроводов возможны различные сочетания приведенных выше технологических схем.
3.2. При погружении трубопровода по технологическим схемам I, II, III, VII скорость укладки можно определить по формуле
, (1)
где - скорость укладки трубопровода, м/ч;
- производительность насоса, м/ч;
- внутренний диаметр трубопровода, м.
Для закачки воды в трубопровод применяют насосы производительностью 50-150 м/ч.
Во всех случаях при укладке трубопровода методом свободного погружения должна быть предусмотрена резервная насосная установка на случай, если выйдет из строя основной насос.
До погружения начального участка трубопровода на дно (для избежания перелива воды и образования воздушных пробок) воду в трубопровод следует подавать с минимальной производительностью насоса. После того, как часть трубопровода ляжет на дно, устанавливают постоянный расход воды, который не должен превышать расхода, найденного по графику (рис.2).
Рис.2. График зависимости между величиной допустимого расхода воды, подаваемой в погружаемый трубопровод (), и его диаметром ()
3.3. Технологические схемы I-IV, VII рекомендуется применять при погружении трубопроводов, для которых допустимо временное заполнение их водой.
Технологические схемы V и VI (без заполнения трубопровода водой) можно рекомендовать для погружения трубопроводов, заполнение водой которых не допускается.
3.4. Технология работ при укладке трубопровода по схеме I (рис.3) заключается в следующем:
трубопровод, покрытый изоляцией и футеровкой, с приваренными по концам заглушками, на плаву заводят в створ перехода;
плавающий трубопровод закрепляют в створе при помощи плавучих опор и береговых тросовых стяжек;
трубопровод опускают на дно водной преграды путем залива в него воды через специальный патрубок, находящийся в трубопроводе воздух вытесняется водой через воздушные вентили (вантузы), расположенные на обоих концах трубопровода.
Рис.3. Схема I - погружение плавающего небалластированного трубопровода путем залива в него воды:
С - S-образный участок упругого изгиба трубопровода; 1 - участок трубопровода, заполненный воздухом; 2 - участок трубопровода, заполненный водой; 3 - патрубок для залива воды; 4 - насосная установка; 5 - воздушный вентиль (вантузы); 6 - плавучая опора; 7 - лебедка; 8 - тросовые оттяжки; 9 - катер
Патрубки для залива воды и выпуска воздуха устраивают в верхних точках на трубопроводе.
3.5. Технология погружения трубопровода по схеме II подобна технологии по схеме I (см. выше п.3.4); различие состоит лишь в том, что к трубопроводу на участках, на которых глубина воды превышает допустимую, закрепляют понтоны, а после укладки трубопровода на дно понтоны открепляют.
Разгружающие понтоны устанавливают на трубопроводе таким образом, чтобы вызываемые ими местные натяжения изгиба имели минимальное значение.
В табл.1 приведены осредненные значения максимально допустимых расстояний между понтонами в зависимости от их грузоподъемности и диаметра трубопровода. Расстояния определены из условия, что местные напряжения не превышают 5% от расчетного сопротивления материала труб, обычно применяемых в практике строительства подводных трубопроводов.
Диаметр трубопровода, мм
Расстояния между понтонами (м) при различной их грузоподъемности, тс
-
Укладка трубы методом протаскивания
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
БЕСТРАНШЕЙНАЯ ЗАМЕНА ТРУБ НА ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ С РАЗРУШЕНИЕМ СТАРОЙ ТРУБЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РАЗРУШИТЕЛЕМ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на бестраншейную замену труб на полиэтиленовые с разрушением старой трубы гидравлическим разрушителем.
ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В условиях плотной городской застройки (особенно в исторических центрах) обновление аварийных и изношенных сетей традиционным траншейным методом зачастую невозможно.
В недалёком прошлом прокладка или замена трубопроводов наружных сетей обязательно бы сопровождалась перекрытием движения, выкапыванием глубоких траншей, из-за чего жители сталкивались бы с большими неудобствами (рис.1).
Рис.1. Замена трубопроводов наружных сетей
Но сегодня этому существует достойная альтернатива.
В эти последние одно - два десятилетия в сфере строительства, ремонта и реконструкции городских коммунальных систем появилось новое перспективное направление, получившее название бестраншейной технологии. Бестраншейные методы являются в этом случае самым приемлемым, надежным, технологичным и экономичным способом, обеспечивающим наиболее эффективный результат в условиях ограниченного пространства, интенсивного транспортного потока и высокой плотности проложенных подземных коммуникаций.
Именно в стесненных городских условиях часто бывает просто негде проложить коммуникации вне старых линий трубопроводов и возникает необходимость прокладки новых линий по старым, отработанным трассам. Вот тогда-то и приходит на выручку бестраншейная технология, позволяющая провести новые коммуникации на месте старых с минимальным ущербом для твердых покрытий и зеленых насаждений (рис.2).
Рис.2. Бестраншейная технология
Бестраншейная замена трубопроводов востребована и применима и в городских кварталах с плотной застройкой, и в малых населенных пунктах, и на местности, и в условиях заповедных зон, парков, заказников. Главным при этом является то, что трубопроводы меняются с минимальным вредом для окружающей среды, почвы, рельефа. Такая прокладка потому и называется бестраншейной, поскольку не предполагает привычного объема земляных работ. В результате ландшафт местности остается практически не тронутым.
Объективная необходимость в бестраншейном способе ремонта или замены трубопроводных линий наружных инженерных сетей существует и обусловлена она следующими причинами:
городские коммунальные сети по всей России изношены, в этих условиях для развития ЖКХ просто необходимо масштабное применение новых технологий строительства;
постепенно, практически повсеместно, как в крупных, так и в небольших городах вступают в силу запреты на вскрытие дорожного полотна, на работы, проводимые открытым способом;
необходимость прокладки новых коммуникаций на месте старых, уже существующих.
На сегодняшний день существует довольно много технологий по бестраншейному ремонту (санации) трубопроводов, а также производителей, предлагающих различные решения в этой области.
Здесь наиболее подходит и с технической точки зрения наиболее интересна технология замены трубопроводов методом гидравлического разрушения.
Преимущества и особенности метода гидравлического разрушения
Гидравлическое разрушение - это одна из технологий бестраншейного строительства подземных коммуникаций, к которому также относятся такие методы и технологии, как горизонтально-направленное бурение, микротоннелирование, продавливание, метод прокола.
Метод гидравлического разрушения трубопроводов - инновационный и самый распространенный способ санации трубопроводов во всём мире. Он заключается в разрушении старой трубы с одновременной протяжкой по старому каналу новой трубы большего или равного диаметра под землей без вскрытия верхнего слоя.
Основные преимущества данного метода:
метод применим в условиях плотной городской застройки;
снижается риск повреждения проходящих вблизи трубопровода уже существующих коммуникаций;
возможно проведение работ в непростых гидрогеологических условиях, в сложных и нестабильных грунтах;
возможно увеличение пропускной или подающей способности трубопровода за счет увеличения диаметра нового трубопровода;
сохраняются ценные архитектурные объекты, здания, памятники, ландшафт, зелёные зоны, твердые покрытия и не требуется перекрытие транспортного потока;
оборудование, используемое при применении метода гидравлического разрушения, позволяет разрушать все известные типы труб и заменять их на полимерные, то есть почти вечные трубы;
значительно сокращаются сроки строительства объектов.
При применении метода гидравлического разрушения используется специальное оборудование, которое так и называется - гидравлические разрушители.
Основной рабочей характеристикой гидравлических разрушителей является тяговое усилие - от 10 до 400 тн;
Выбор необходимого и достаточного типа оборудования определяется следующими факторами:
протяженностью участка заменяемого трубопровода;
материал, из которого изготовлен разрушаемый трубопровод - стальной, чугунный, железобетонный, керамический, асбестоцементный, полимерный;
диаметры разрушаемого и укладываемого трубопроводов;
Гидравлические установки-разрушители состоят из двух-трех блоков - специального рабочего органа, или станка с силовой установкой и специальным же сменным оборудованием (разрушающими головками различных типоразмеров, соединителями, заглушками, ножами, захватами), универсальной маслостанции, обеспечивающей работу гидравлической системы (рис.3), и блока управления.
Рис.3. Гидравлическая установка-разрушитель
Рабочий орган под действием статического давления, создаваемого гидравлической системой, тащит разрушающую головку по ходу старой трубы, разрушает ее, продавливая осколки в грунт, и одновременно затягивает в полость старого трубопровода новый.
Во время работы разрушающая головка находится вне зоны видимости и досягаемости и неконтролируемый процесс может привести к непредсказуемым последствиям. Поэтому в производстве работ для контроля процесса может применяться также система геолокации. Система локации представляет собой электронный зонд-излучатель, встроенный в головку, и специальный прибор синхронизации с этим зондом, который находится в руках у оператора системы локации на земной поверхности (рис.4).
Рис.4. Система локации
Зонд регистрирует всю информацию об угле и направлении движения головки, о ее местоположении. Эта информация визуально отображается на мониторе локатора.
Оператор отслеживает всю информацию, поступающую с зонда на разрушающей головке, и корректирует работу всей системы.
Таким образом, можно не только отследить точность выполнения работы, но и моментально скорректировать ее, предотвратив возможную аварию.
Гидравлические разрушители бывают двух видов - тросовые и штанговые.
В первом случае тяговое усилие гидравлического разрушителя передается на разрушающую головку через трос, во втором - через последовательно соединенные штанги определенного диаметра.
Замена старого трубопровода при помощи гидравлического штангового разрушителя и при помощи, как еще называют тросовый гидравлический разрушитель, тросовой лебедки (рис.5) несколько различаются друг от друга.
Рис.5. Тросовая лебедка
Тросовые гидравлические разрушители менее мощны, но очень компактны. Их используют при замене участков трубопроводов между колодцами, так как рабочий орган тросовой лебедки можно спокойно разместить в стандартном колодце через стандартный же семидесятисантиметровый люк (рис.6).
Рис.6. Тросовый гидравлический разрушитель
В основе принципа действия системы - использование существующей трубы для протягивание новой. Труба протягивается с помощью тягового устройства с питанием от автономной гидравлической станции. При этом рабочий орган устройства с блоком цилиндров размещается в колодце, а гидравлическая станция - на поверхности. Остатки старой трубы под действием специальной разрывной головки вдавливаются в грунт.
При разрушении нестандартных утолщенных труб, подземных фланцев, муфт, пеналов для увеличения тягового усилия тросовой лебедки часто используется комбинированный статически-динамический способ разрушения и замены трубопроводов. Разрушающая головка дополняется вмонтированным пневмопробойником, или как его еще называют, пневматической ракетой.
Тогда применяются специальные расширительные гильзы (рис.7).
Рис.7. Специальная расширительная гильза
Внутрь конструкции помещается пневматическая ракета, подающая импульс на натянутый трос, который мультиплицируется благодаря "эффекту струны", за счет чего существенно увеличиваются мощность и поступательная скорость разрушающей головки. Для распределения натяжения троса лебедки под нагрузкой и без нагрузки на передней части гильзы предусмотрен пружинный механизм, состоящий из нескольких пружин. При нагрузке (рабочем ходе) пружины сжимаются, при отсутствии нагрузки пружины обеспечивают необходимое натяжение троса лебедки.
Здесь главными компонентами системы, кроме тросовой лебедки и автономной гидравлической станции, являются калибровочная головка, упорная пластина, система измерения тягового усилия и компьютер, отображающий информацию о состоянии всей системы в процессе работ.
Тросовая лебедка устанавливается на опорах специальной рамы, трубы соединяются с расширителем для протяжки в приемном колодце, а затем заглушаются упорной пластиной.
Калибровочная головка следует по ходу старого трубопровода, восстанавливая его исходный диаметр в местах разлома, повреждений и овальности, или увеличивая его, одновременно затягивая новые трубы.
3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Замена трубопроводов методом гидравлического разрушения предполагает последовательное выполнение следующих этапов работ:
прокладка тяговых штанг гидравлического разрушителя в русле старого трубопровода;
разрушение старого трубопровода с одновременной заменой его на новый полимерный трубопровод;
Укладка трубы методом протаскивания
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
БЕСТРАНШЕЙНАЯ ПРОКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА МЕТОДОМ "ТРУБА В ТРУБЕ"
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) - комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Они рассчитаны на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе". Метод применяется для реконструкции прямолинейных участков трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, канализационных и водоотводящих систем большого диаметра. Данный метод можно использовать для трубопроводов, имеющих сквозную коррозию или другие дефекты труб. Использование метода "труба в трубе" позволяет протягивать в старый трубопровод новые участки труб длиной в несколько сотен метров при минимальном объеме земляных работ.
Рис.1. Реконструкция трубопровода методом "труба в трубе"
1.2. Основной задачей работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" является удаление пришедших в негодность конструктивных элементов зданий или частей зданий и создание технологически необходимого фронта работ для укладки новых конструктивных элементов взамен износившихся в соответствии с принятым техническим решением. Если ремонту или замене подвергаются отдельные конструктивные элементы, то, как правило, непосредственно после разборки производится устройство их вновь.
1.3. В настоящей карте приведены указания по организации и технологии производства работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе", рациональными средствами механизации, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.
1.4. Нормативной базой для разработки технологических карт являются: СНиП, СН, СП, ГЭСН-2001, ЕНиР, производственные нормы расхода материалов, местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.
1.5. Цель создания ТК - описание решений по организации и технологии производства работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" с целью обеспечения их высокого качества, а также:
- снижение себестоимости работ;
- сокращение продолжительности строительства;
- обеспечение безопасности выполняемых работ;
- организации ритмичной работы;
- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;
- унификации технологических решений.
1.6. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе".
Конструктивные особенности по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.
1.7. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров, выполняющих работы по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе", а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.
II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе".
2.2. Работы по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" выполняются в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:
где 0,06 - коэффициент снижения работоспособности за счет увеличения продолжительности рабочей смены с 8 часов до 10 часов.
2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" входят:
- вскрытие и вырезка концевых участков трубопровода;
- разработка подающей траншеи;
- протаскивание троса в стальной трубопровод посредством пробок с подачей сжатого воздуха или воды;
- шаблонирование канала трубопровода;
- сварка секций пластмассового трубопровода;
- заливка межтрубного пространства тампонажным раствором;
- соединение футерованных участков между собой.
2.4. Для реконструкции сетей водопровода в качестве основных материалов используются: трубы полиэтиленовые напорные ПЭ80 SDR13.6 диаметром 160х9,5 мм соответствующие ГОСТ 18599-2001.
2.5. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: передвижной бензиновой электростанции Honda ET 12000 (трехфазная 380/220 В, мощность 10 кВт); автомобильного крана КС-55713-1 "Галичанин" (грузоподъемностью 25,0 т) и комплектной машины для сварки напорных полимерных трубопроводов SP-160 итальянской фирмы O.M.I.S.A. с гидравлическим приводом, (материал свариваемых труб - полиэтилен (РЕ) и полипропилен (РР), диаметр от 40 до 160 мм, мощность 2,5 кВт) в качестве основного механизма.
Рис.2. Автомобильный кран КС-55713-1
Рис.3. Электростанция Honda ET12000
Рис.4. Аппарат для сварки труб SP-160
2.6. Работы по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:
- СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения. Основания и фундаменты;
- СНиП 3.05.04-85*. Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации;
- СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
- СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;
- РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;
- РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.
III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
3.1. В соответствии с СП 48.13330.2011 "Организация строительства" до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения запрещается.
3.2. До начала производства работ по бестраншейной прокладке трубопровода методом "труба в трубе" необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:
- назначить лиц, ответственных за безопасное выполнение работ, а также их контроль и качество выполнения;
- члены бригады проинструктированы по технике безопасности;
- установлены, смонтированы и опробованы строительные машины, механизмы и оборудование по номенклатуре, предусмотренные Проектом производства работ и Технологической картой;
- подготовлены и установлены в зоне работы бригады инвентарь, приспособления и средства для безопасного производства работ;
- обеспечить рабочих инструментами и средствами индивидуальной защиты;
- построить необходимые для производства работ постоянные и временные подъездные пути и автодороги к объекту (участку);
- установить ограждение вокруг вскрываемого участка подающей траншеи;
- оградить территория площадки и опасные зоны;
- обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;
- установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;
- подготовить места для складирования материалов, инвентаря и другого необходимого оборудования;
- обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;
- составить акт готовности объекта к производству работ;
- получить разрешение на производство работ у технадзора Заказчика.
3.3. Перед началом бестраншейной прокладки трубопровода методом "труба в трубе" должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
- произведен внутритрубный осмотр трубопровода с целью определения мест его повреждения и определения длины реконструируемого участка;
- рассчитана длина вскрываемого участка подающей траншеи;
- изготовлена операционная камера;
- завезены на объект полиэтиленовые трубы в необходимом количестве.
Завершение подготовительных работ фиксируют в Общем журнале работ (Рекомендуемая форма приведена в РД 11-05-2007).
3.4. Телеобследование трубопроводов производят цветными камер-роботами с высоким разрешением, что позволяет определить состояние трубопровода, выявить его дефекты перед санацией или удостовериться в качестве проведенного ремонта. Управление камерой осуществляется оператором из кабины управления, расположенной в автомобильном фургоне.
Рис.5. Камеры-роботы для внутритрубного обследования
3.5. Для осуществления ремонта по методу "труба в трубе" используют трубы полиэтиленовые напорные ПЭ80 SDR13.6, которые свариваются друг с другом в плеть и протягиваются в поврежденный трубопровод. Протяжка ведется из вырытой в начале разрушенного участка трубопровода подающей траншеи.
3.6. Длина подающей траншеи , от места, где ПЭ труба вводится в существующий трубопровод (см. рис.7), рассчитывается по формуле как функция глубины заложения и допускаемого радиуса кривизны.
где - минимальное расстояние от входа трубы в землю до подсоединяемой трубы без ее поднятия над поверхностью земли, м;
Читайте также: