Разработка принципиальной схемы разработки подводной траншеи и прокладки газопроводов через водные преграды

Прокладку газопроводов бестраншейным способом допускается  выполнять в глинистых грунтах (в супесях, суглинках, глинах), природных  дисперсных грунтах (в крупных, средних, мелких песках), техногенных дисперсных грунтах (в шламах, золах производственной и хозяйственной деятельности человека).

Ограничением возможности  применения способа наклонно-направленного  бурения являются крупнообломочные грунты: гравийные, грунты с включениями  валунов и гальки, а также песчаные и глинистые гравелистые грунты (содержание гравия более 30%). Невозможна прокладка газопроводов в водонасыщенных грунтах (плывунах) (при коэффициенте текучести грунта I_L >1) из-за невозможности создать стабильный буровой канал. Затруднена прокладка газопроводов в рыхлых песках (при коэффициенте пористости е > 0,7) из-за сложности создания прочных стенок бурового канала.

При прокладке газопроводов в многолетнемерзлых  грунтах необходимо предусмотреть  технологические приемы, предупреждающие  замерзание бурового раствора.

Инженерные изыскания для строительства газопровода бестраншейным способом включают комплексное и детальное изучение природных условий района строительства для получения необходимых, достаточных и достоверных материалов для проектирования и строительства перехода.

Способ наклонно-направленного бурения позволяет прокладывать газопроводы из стальных и полиэтиленовых труб как по прямолинейной, так и по криволинейной трассе.

Для газопроводов из полиэтиленовых труб следует применять трубы  с SDR не более 11 по ГОСТ Р 50838. Для прокладки газопроводов диаметром до 160 мм включительно рекомендуется применять длинномерные трубы. При прокладке газопроводов сварку следует выполнять при помощи муфт с закладными нагревателями или встык нагретым инструментом согласно требованиям СП 42-103. Допускается использование импортных полиэтиленовых труб, разрешенных к применению в установленном порядке.

При строительстве стальных газопроводов способом наклонно-направленного  бурения применяют изоляционные покрытия труб весьма усиленного типа, выполненные в заводских условиях в соответствии с ГОСТ 9.602 и состоящие из адгезионного подслоя на основе сэвилена с адгезионно-активными добавками и слоя экструдированного полиэтилена.

Для изоляции стыковых сварных  соединений в условиях трассы рекомендуется трехслойная изоляция (эпоксидная смола, твердоплавкий клеевой слой и армированный стекловолокном слой полиолефина) в виде термоусаживающихся манжет типа "Райхен", "Canusatube(_)", "Canusawrap(_)", "Wrapid Sleeve" и т.д., предназначенных для изоляции сварных стыков стальных газопроводов в полевых условиях.

Допускается изоляцию стыковых сварных соединений в условиях трассы выполнять полимерными липкими  лентами на основе поливинилхлорида.

При прокладке газопровода  способом наклонно-направленного бурения  применяются бурильные установки на пневмоколесном или гусеничном ходу, снабженные силовыми агрегатами, резервуарами и насосами для подачи бурового раствора, смонтированными непосредственно на установке или на специальных прицепах.Кроме того, для прокладки трубопровода необходимы набор буровых штанг, буровая головка для прокладки пилотной скважины с укрепленным на ней резцом (ножом), расширители различных типов для выполнения обратного расширения бурового канала, вертлюги и т.д.

Технология  бестраншейной прокладки газопроводов

На первом этапе - бурение  пилотной скважины вращающейся буровой  головкой с закрепленным на ней резцом (рисунок 6, а);

На втором этапе - расширение бурового канала вращающимся расширителем до нужного диаметра, таких предварительных расширений может быть несколько до сформирования бурового канала необходимого диаметра (рисунок 6, б);

На третьем этапе - протаскивание газопровода по буровому каналу (рисунок 6, в).

 

При строительстве газопроводов незначительной длины (до 100 м) диаметром до 110 мм допускается протаскивание газопровода с одновременным расширением бурового канала.

 

Рис. 6. Технология прокладки газопровода через водную преграду методом ННБ

 

Обязательным условием бурения является применение бурового раствора. Буровой раствор представляет собой водную суспензию бентонита  и химических добавок.

Охлаждение и смазка режущего инструмента и штанг, удаление грунта из буровой скважины, формирование прочных стенок пилотной скважины, создание избыточного давления внутри пилотной скважины и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор, стабилизация буровой скважины, предотвращающая ее обвал от давления окружающего грунта - основные функциями бурового раствора.

Состав бурового раствора выбирается в зависимости от типа грунтов; анализ грунтов для определения  количественного и качественного  состава бурового раствора, технология его приготовления и очистки, методики определения качества воды, бентонитовых порошков, химических добавок, следует выполнять согласно требованиям ведомственных норм.

Сваренный газопровод перед  протаскиванием должен быть испытан  на герметичность согласно требованиям проекта. После протаскивания газопровод должен быть повторно испытан на герметичность. Перед протаскиванием стального газопровода по буровому каналу проверяют диэлектрическую сплошность изоляционного покрытия трубопровода искровым дефектоскопом на отсутствие пробоя при электрическом напряжении не менее 5 кВ на 1 мм толщины защитного покрытия. После окончания протаскивания газопровода по буровому каналу выполняют контрольные измерения состояния изоляционного покрытия методом катодной поляризации с учетом того, что трубопровод должен быть изолирован от всех токопроводящих объектов, неизолированные участки трубопровода не должны иметь контакта с землей, а так же во время проведения

 

 измерений любые другие работы  возле трубопровода должны быть запрещены.

Данные измерений следует  сравнить с проектными. При обнаружении  недопустимых отклонений следует уточнить местонахождение дефектного участка  изоляции и принять меры по устранению дефекта.

Допускается использование  импортных материалов в качестве защитных покрытий, разрешенных к применению в установленном порядке. Технология нанесения защитных покрытий на основе импортных материалов должна соответствовать требованиям фирм, выпускающих эти материалы.

 обжима муфт фитингов  нужно приме-нять специальный инструмент (рис.6), что несколько сдерживает домашних строителей, которым всего-то и требуется один раз сменить трубопроводы в квартире. Некоторые магазины сантехники идут навстречу покупателям и оказывают услугу по обжиму труб фитингами, если длина труб точно известна, другие за невысокую плату дают на прокат обжимной инструмент — пресс-клещи. Каких-то особых навыков для работы с пресс-клещами не требуется, даже у неподготовленного человека опыт приходит не позднее третьего соединения. Однако элементарные правила безопасности соблюдать все же нужно: не работайте электрическим инструментом во влажной среде и не засовывайте пальцы в рабочий механизм пресс-клещей.

 

7. Берегоукрепительные работы и засыпка траншеи

Основные технологические решения по сооружению берегоукреплений на переходах газопроводов через водные преграды определяются проектом исходя из состояния берегового склона, воздействия на береговой склон руслового потока, колебаний уровня воды, судовых (ветровых) волн и льда, характера ожидаемых деформаций дна реки под берегозащитным покрытием и условий выполнения берегоукрепительных работ.

Засыпка приурезных траншей  выше строительного уровня выполняется  бульдозером (экскаватором) грунтом из берегового отвала, а ниже строительного уровня – привозным грунтом или из подводных отвалов средствами гидромеханизации или плавкранами. Для засыпки надводных участков траншеи используют песчаные и глинистые грунты, слагающие береговой склон, а для засыпки подводной части траншеи - средне- и крупнозернистые пески, гравелистые грунты, глины и суглинки (IV гр.). При засыпке берегового участка траншеи связными грунтами, перед устройством крепления, необходимо выполнить песчаную подготовку слоем 15-20 см.

Планировку (разравнивание) грунта, а также щебеночную или гравийную отсыпку под водой выполняют с использованием водолазов. При этом отклонение отметок отсыпки от проектных допускается в пределах ± 20 см. Планировку откосов и отсыпку слоя песчаной подготовки под крепление на берегу выполняют бульдозером. В процессе засыпки и планировки береговых участков траншеи следует обеспечить минимальную срезку грунта и сохранение существующей растительности за пределами раскрытия траншей. Планировку откосов на берегу необходимо проводить до наступления устойчивых отрицательных температур воздуха.

При берегоукреплении следует  применять, преимущественно, местные  строительные материалы (песчано-гравийную смесь, гравий, гальку), отвечающие

 

требованиям проекта, гибкие бетонные покрытия, геотекстиль, нетканые и тканые синтетические материалы в виде матов или заполняемых грунтом емкостей и другие материалы. Допускается так же использовать отечественные и импортные нетканые синтетические материалы, соответствующие требованиям ТУ, обладающие хорошими фильтрационными свойствами, грунто-непроницаемостью, прочностью, эластичностью, а в зоне переменного уровня воды - морозостойкостью и экологической безопасностью.

Отсыпку гравия, щебня, камня  под воду выполняют грейферными  кранами (рис. 7), установленными на барже-площадке или на берегу (при небольшой длине закрепляемого подводного склона). Отсыпку гравия, щебня, песчано-гравийной смеси насухо следует выполнять на всю толщину слоя. При отрицательных температурах допускается наличие смерзшихся комьев диаметром

менее 5 см в количестве не более 10% от общего объема отсыпки.

Рис. 7. Схема производства работ по укреплению подводной и надводной частей откосов

каменной наброской:

1 - водолазный бот; 2 - плавкран; 3 - надводная часть берегоукрепления; 4 - створные знаки;

5 - бульдозер; 6 - склад щебня; 7 - склад камня; 8 - экскаватор; 9 - баржа; 10 - буксир; 11 - буи; 12- подводная часть берегоукрепления; 13 - шлюпка

 

 

 

 

 

 

Объем засыпки траншеи необходимо планировать с учетом  двух факторов - уноса и заносимости. Рис. 8.

 

 

Рис. 8. Схема засыпки подводной траншеи с плавучей площадки:

1 - плавкран; 2 - папильонажный  трос; 3 - папильонажный якорь; 4 - экскаватор-драглайн;

5 - перемещаемый грунт; 6 - бульдозер; 7 - плавучая площадка; 8 - буксирный катер;

9 - становой якорь; 10 - становой трос; 11 - засыпаемая траншея; 12 - уложенный трубопровод

 

 

8. Контроль качества и приемка работ

Контроль качества работ  на всех этапах строительства подводного перехода газопровода от начала и до их завершения осуществляется различными способами, средствами и приборами в зависимости от места и времени проведения контроля в технологическом процессе, характера работ. объема и охвата контролируемых параметров, периодичности использования средств измерения. Методы и объемы контроля по основным видам работ (земляные работы, укладка трубопровода и др.).

На всех этапах строительства  осуществляется входной контроль поступающих

материалов, изделий, конструкций, труб и др., а также технической  документации на эти материалы, с составлением соответствующих актов входного контроля.

В процессе производства работ работниками службы контроля Подрядчика осуществляется пооперационный технологический контроль, преимущественно с помощью измерительной аппаратуры или техническим осмотром. Результаты пооперационного контроля фиксируются в общих или специальных журналах работ и других документах, предусмотренных в данной организации.

При завершении строительства  объектов на переходе или отдельных  его этапов, а также выполнении скрытых работ осуществляется приемочный контроль, по результатам которого принимается документированное решение о пригодности объекта к эксплуатации, необходимости переделки (устранения)

 

недостатков или возможности выполнения последующих работ.

С целью обеспечения  инструментального контроля за состоянием крупных (более 200 м) подводных переходов после их строительства в местах размещения крановых узлов целесообразна установка камер пуска и приема внутритрубных устройств, контролирующих полость трубы (дефектоскопов - снарядов кабельного типа или др.). Конструкция таких камер должна определяться проектом.

Результаты приемочного  контроля фиксируются в актах  освидетельствования скрытых работ, актах промежуточной приемки ответственных конструкций, актах испытания трубопроводов на прочность и герметичность и других документах, предусмотренных действующими нормативами в соответствии со СНиП III-42-80* “Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ”, СНиП 3.01.04-87 “Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения”.

Приемка в эксплуатацию законченного строительством подводного перехода газопровода производится на основании приемо-сдаточной документации, предъявляемой генподрядчиком вначале рабочей комиссии, а затем государственной приемочной комиссии.  По окончании работы рабочей комиссии приемо-сдаточная документация передается заказчику (дирекции строящегося объекта).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Принципиальная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ