МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ВЫСШАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА
Кафедра «Транспорт углеводородных ресурсов»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по курсу «Оборудование трубопроводного транспорта нефти» на тему:
Переходы трубопроводов через ж/д и авто дороги. Конструкции.
ПРОВЕРИЛ:
д.т.н., профессор
__________ Торопов С.Ю.
ВЫПОЛНИЛ
студент группы СОТб-18-1
__________ Журавлев Г.Н.
Тюмень 2020
 Оглавление
1 Введение 3
2 Подземные переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги 4
3 Основные технологические схемы и организационно-технологическая надежность строительства переходов 7
4 Организация строительства переходов 9
4.1 Защитный кожух 12
4.2 Трубная плеть 13
4.3 Опоры 14
4.4 Манжеты 15
4.5 Вытяжные свечи и отводные трубы 17
5 Открытый способ прокладки защитного кожуха под автомобильными дорогами 18
6 Закрытый способ прокладки защитного кожуха под автомобильными и железными дорогами 28
7 Заключение 32
 1 Введение
Российские трубопроводные системы с каждым годом все больше набирают обороты в своем развитии, периодически увеличивая свою протяженность и объемы перекачки. Для обеспечения надежности поставок, сохранности имущества предприятий и государства, экологической безопасности, здоровья и жизни людей к ним предъявляются повышенные требования. В своей курсовой работе, я постарался отразить всю информацию о методах пересечения трубопроводами препятствий, недостатки, преимущества и особенности каждого способа.
Стоит отметить, что данная тема рассказывает нам о всех возможных видах наземных переходов, о способах прокладывания магистрального трубопровода через железные и автомобильные дороги.
Трубопроводы, как мы знаем прокладывают в различных природных условиях, они пересекают овраги, болота, реки, ущелья, дороги и другие естественные и искусственные препятствия. Тип таких переходов выбирается в соответствии с технико-экономическим расчетом, которым определяется наибольшая эффективность перехода по сравнению с другими методами строительства переходов. О способах прокладывания трубопровода через железные и автомобильные дороги, о требованиях к прокладке трубопроводов, их способах, именно об этом пойдет речь в данной курсовой работе.
 2 Подземные переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги
Переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги следует предусматривать в местах прохождения дорог по насыпям либо в местах с нулевыми отметками и в исключительных случаях - при соответствующем обосновании в выемках дорог.
Угол пересечения трубопровода с железными и автомобильными дорогами должен быть, как правило, 90 °. Прокладка трубопровода через тело насыпи не допускается.
Участки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального и облегченного типов, должны предусматриваться в защитном футляре (кожухе) из стальных труб или в тоннеле, диаметр которых определяется из условия производства работ и конструкции переходов и должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 200 мм.
Концы футляра (кожуха) должны выводиться на расстояние:
При прокладке трубопровода через железные дороги:
- от осей крайних путей —50 м., но не менее 5 м. от подошвы откоса насыпи и 3 м от бровки откоса выемки;
- от крайнего водоотводного сооружения земляного полотна (кювета, нагорной канавы, резерва) -3 м.;
При прокладке трубопровода через автомобильные дороги – от бровки земляного полотна – 25 м., но не менее 2 м. от подошвы насыпи.
 Концы футляров, устанавливаемых на участках переходов нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через автомобильные дороги III, III-п, IV-п, IV и V категорий, должны выводиться на 5 м. от бровки земляного полотна.
Прокладка кабеля связи трубопровода на участках его перехода через железные и автомобильные дороги должна производиться в защитном футляре или отдельно в трубах.
На подземных переходах трубопроводов через железные и автомобильные дороги концы защитных футляров должны иметь уплотнения из диэлектрического материала.
На одном из концов футляра или тоннеля следует предусматривать вытяжную свечу на расстоянии по горизонтали, м, не менее:
- от оси крайнего пути железных дорог общего пользования 40 м.;
- от подошвы земляного полотна автомобильных дорог 25 м.
Высота вытяжной свечи от уровня земли должна быть не менее 5 м.
Заглубление участков трубопроводов, прокладываемых под железными дорогами общей сети, должно быть не менее 2 м от подошвы рельса до верхней образующей защитного футляра, а в выемках и на нулевых отметках, кроме того, не менее 1,5 м от дна кювета, лотка или дренажа.
Заглубление участков трубопроводов, прокладываемых под автомобильными дорогами всех категорий, должно приниматься не менее 1,4 м от верха покрытия дороги до верхней образующей защитного футляра, а в выемках и на нулевых отметках, кроме того, не менее 0,4 м от дна кювета, водоотводной канавы или дренажа.
При прокладке трубопровода без защитных футляров вышеуказанные глубины следует принимать до верхней образующей трубопровода.
 Заглубление участков трубопровода под автомобильными дорогами на территории КС и НПС принимается в соответствии с требованиями СНиП II-89-80*.
Расстояние между параллельными трубопроводами на участках их переходов под железными и автомобильными дорогами следует назначать исходя из грунтовых условий и условий производства работ, но во всех случаях это расстояние должно быть не менее расстояний, принятых при подземной прокладке линейной части магистральных трубопроводов.
Пересечение трубопроводов с рельсовыми путями электрифицированного транспорта под стрелками и крестовинами, а также в местах присоединения к рельсам отсасывающих кабелей не допускается.
Минимальное расстояние по горизонтали в свету от подземного трубопровода в местах его перехода через железные дороги общей сети должно приниматься, м, до:
- стрелок и крестовин железнодорожного пути и мест присоединения отсасывающих кабелей к рельсам электрифицированных железных дорог – 10 м.;
- стрелок и крестовин железнодорожного пути при пучинистых грунтах – 20 м.;
- труб, тоннелей и других искусственных сооружений на железных дорогах – 30 м.
 3 Основные технологические схемы и организационно-технологическая надежность строительства переходов
Основные технологические схемы строительства переходов магистральных трубопроводов через железные и автомобильные дороги определяются нормами проектирования этих переходов (СНиП 2.05.06-85*, п.п. 6.31 - 6.37), а также правилами производства и приемки работ (СНиП III-42-80*, п.п. 8.20 - 8.22).
В отечественной и зарубежной практике строительства линейной части магистральных трубопроводов (ЛЧМГ) наибольшее распространение получили следующие основные технологические схемы сооружения этих переходов:
- открытая (траншейная) прокладка в защитных кожухах (под автомобильные дороги);
- закрытая (бестраншейная) прокладка в защитных кожухах (под автомобильные и железные дороги);
- открытая (траншейная) прокладка без защитного кожуха (под автомобильные дороги низкой категории).
Закрытая прокладка трубопроводов на переходах в защитных кожухах (при диаметре трубопровода 1420 мм.) допускается:
- методом продавливания;
- методом горизонтального бурения.
Другие методы (например, вибрационный, виброударный, последовательного расширения скважины и др.) в данном случае следует считать неприемлемыми.
 Организационно-технологическая надежность (ОТН) строительства перехода, прежде всего, определяются его конструктивным решением и принятой технологической схемой его сооружения. Однако вне зависимости от этих исходных условий формирование ОТН должно осуществляться в обязательном порядке по четко определенным этапам.
Этап 1-й - экспертиза проектных решений (на стадии ТЭО строительства МГ).
Этап 2-й - экспертиза тендерной документации (на стадии конкурентных торгов).
Этап 3-й - проектирование собственно сооружения переходов (на стадии разработки проекта производства работ):
- использование действующих общегосударственных и ведомственных нормативных и директивных документов - СНиП, ГОСТ, Р, СП, РДС, ТСН, СТП, СТО, действующих до настоящего времени ВСН, РД, ГОСТ, а также каталогов, типовых технологических карт, технологических регламентов и др.;
- использование современных строительных и специальных материалов, в том числе труб, изоляционных и сварочных материалов и др.;
- учет природно-климатических условий строительства переходов (грунтовых, погодных и др.);
- учет экологических факторов.
Этап 4-й - изготовление и выполнение частей и элементов переходов - кожуха, рабочей трубы, изоляционного покрытия, манжет и др.
Этап 5-й - транспортировка частей и элементов переходов к местам производства строительно-монтажных работ (сохранение заводского изоляционного покрытия труб - прежде всего, сохранение изоляционного покрытия кожуха и др.).
Этап 6-й - производство строительно-монтажных работ (СМР):
- выполнение принятых в ППР технологических и организационных методов выполнения СМР;
- соответствие машин и технологической оснастки, принятой основной технологической схеме производства СМР;
- ремонт или замена поврежденных при транспортировке и в процессе производства СМР частей и элементов переходов;
- соблюдение графика производства СМР.
 4 Организация строительства переходов
Главной формой организации строительства ЛЧМТ, в том числе и переходов их через железные и автомобильные дороги (в дальнейшем переходов), является поточность производства всех видов СМР как по их комплексам, так и по отдельным видам работ. Основными задачами организации строительства переходов являются:
- определение оптимального числа специализированных бригад для строительства переходов в пределах сроков строительства всего МГ при обязательном обеспечении сплошности нитки трубопровода на всех участках работы отдельных комплексных трубопроводостроительных потоков (КТП), исходя из основополагающего принципа организации строительства ЛЧМТ;
- разделения трассы трубопровода на отдельные (расчетные) участки и организации на каждом из них КТП;
- установление оптимальной во времени последовательности (очередности) строительства всех переходов вне привязки работы специализированных бригад к границам отдельного КТП;
- определение объемов работы (производственной загрузки) каждой специализированной бригады (по числу сооружаемых переходов) на весь срок строительства МГ, исходя из необходимости предельно возможного равенства этой загрузки для всех специализированных бригад.
Предпосылками организации производства СМР на переходах являются следующие положения:
- каждый переход рассматривается как сосредоточенный строительный объект, сокращение сроков строительства которого за счет дополнительной концентрации машин и рабочих не представляется возможным, так как число захваток на объекте ограничено и постоянно;
- специализация бригад по строительству переходов должна соответствовать конструкции переходов, протяженности и принятой технологии их сооружения;
а) закрытым способом – методом горизонтального бурения или – продавливания;
б) открытым способом с устройством или без устройства объездов (за исключением переходов через железные дороги);
 - до начала работ по строительству переходов опережающим методом (до начала работы КТП на участке расположения этих переходов) к каждому переходу должна быть проложена временная дорога (если она отсутствует) для доставки машин и технологической оснастки, труб, материалов, рабочих и др.)
Для решения указанных выше задач организации строительства переходов рекомендуется метод, получивший название графоаналитический (использование метода на стадии разработки ППР). Суть метода состоит в следующем.
Все подлежащие сооружению переходы трубопровода через железные и автомобильные дороги группируются на сооружаемые:
- открытым способом без кожуха;
- открытым способом в кожухе;
- методом продавливания;
- методом горизонтального бурения.
Для каждой из этих групп проводится следующая проектная работа.
Места расположения переходов наносятся на график «протяженность трассы - время», где должны быть указаны границы каждого КТП и работа бригад по ликвидации технологических разрывов также в границах осуществления КТП. (Рисунок 4.1)
 
Рисунок 4.1 Организация строительства переходов
Для каждого перехода должно быть определено время его сооружения одним из следующих способов:
а) разработчик данного раздела ППР использует собственный опыт строительства переходов;
б) разработчик использует экспертов;
в) разработчик ППР составляет на каждый переход технологическую карту или производит «привязку» типовой технологической карты к каждому переходу.
На упомянутый график, начиная с перехода 1, наносятся схемы работы специализированных бригад с указанием времени работы на каждом переходе, времени перебазировки с предыдущего перехода на следующий по трассе и с обязательным выполнением условия окончания производства СМР на каждом переходе до подхода к нему бригады по ликвидации технологических разрывов (обеспечение сплошности нитки трубопровода). Таким образом, определяются первоначальное число специализированных бригад и последовательность строительства ими переходов.
 При получении неудовлетворительных (неприемлемых) результатов (на рисунок 4.1 специализированные бригады явно неравномерно загружены: 1-я сооружает шесть переходов, 2-я - три, 3-я - два) производится корректировка графика. Для этого используются резерв времени от начала строительства трубопровода до начала работ бригад по ликвидации технологических разрывов (на рис.1 для строительства перехода 8) и опережающее строительство отдельных переходов (на рисунок 4.1 переход 9).
Корректировка графика позволяет, во-первых, сократить число специализированных бригад (в данном примере с трех до двух), во-вторых, обеспечить примерно одинаковую загрузку для оставшихся бригад (в примере - по шесть и пять переходов на бригаду).
Дальнейшее уточнение графика (он представляет «постановку на поток» отдельных переходов) следует производить по методу составления графика движения строительных и специальных строительных машин и оснастки («постановка на поток» производства отдельных видов работ; например, бульдозер, закончивший работу по подготовке строительной площадки на переходе 1, должен немедленно перебазироваться для той же работы на переход 2 и т.д.).
Совмещение графиков строительства переходов различных групп (в данном случае сооружаемых методом горизонтального бурения, методом продавливания и открытым способом) в единый при «постановке на поток» отдельных видов работ при использовании одних и тех же машин и оснастки для строительства переходов различных групп представляет собой более сложную организационную задачу, удовлетворительное решение которой в каждом случае является индивидуальным и может быть получено лишь при использовании ЭВМ.
 4.1 Защитный кожух
Защитный кожух предназначен для защиты газопровода на переходах через железные и автомобильные дороги от воздействия внешних нагрузок, создаваемых движущимся транспортом, а также отвода газа от дороги в случае его утечки из трубопровода.
Защитный кожух также позволяет при необходимости заменить или отремонтировать газопровод без нарушения движения железнодорожного или автомобильного транспорта.
Основными параметрами защитного кожуха являются диаметр, длина и толщина стенки.
Для изготовления защитного кожуха перехода газопровода используют, как правило, стальные трубы диаметром 1720 мм и длиной 6 - 12 м; толщина стенки 16 мм - при бестраншейном способе прокладки и 18 мм - при открытом методе.
Наружная поверхность защитного кожуха покрывается изоляцией усиленного типа в заводских, базовых или трассовых условиях.
 4.2 Трубная плеть
Газопровод подземного перехода через автомобильную и железную дороги относится к участкам В и I категории магистрального газопровода.
Для изготовления трубной плети перехода используют трубы с соответствующей этой категории утолщенной стенкой.
Длина плети перехода и прилегающих участков указывается в проекте.
Сваренная плеть перед нанесением на нее изоляции и размещением в кожухе подвергается контролю. Сварные кольцевые стыки трубной плети контролируются методами просвечивания рентгеновскими или гамма-лучами согласно.
Испытание плети на прочность и герметичность выполняют гидравлическим способом.
После контроля стыков на наружной поверхности плети наносят изоляцию. Изоляция стыков выполняется термоусаживающимися манжетами.
Для предохранения изоляции от механических повреждений ее покрывают оберточным рулонным материалом.
 4.3 Опоры
Опоры служат для размещения внутри защитного кожуха трубной плети.
Опоры выполняют несколько функций. Они воспринимают нагрузку трубопровода и передают ее защитному кожуху. Служат скользящими элементами при протаскивании плети в кожухе, а при эксплуатации - диэлектрическим изолятором между газопроводом и кожухом.
Количество опор и расстояния между ними определяются расчетом и указываются в рабочих чертежах.
Опоры бывают роликовые и ползунковые.
 Роликовые опоры используют при прокладке плети в защитных кожухах большой длины.
Рисунок 4.3.1 - Опорно-направляющее кольцо.
1 – кожух; 2- неметаллический опорный элемент; 3 – болтовое соединение сегментов; 4 – сегмент опорного кольца.
 4.4 Манжеты
Манжеты предназначены для герметизации межтрубного пространства между защитным кожухом и газопроводом. Они предохраняют от проникновения влаги в полость защитного кожуха. Манжеты устанавливаются на обоих концах защитного кожуха.
Манжеты должны выдерживать значительные механические нагрузки от воздействия грунта и подпора грунтовых вод. Кроме того, они должны противостоять осевым и радиальным перемещениям, возникающим в газопроводе от изменения давления и температуры газа.
 Конструкция манжеты приведена на рисунок 4.4.1 Резиновая манжета надевается сначала на плеть, затем - на кожух с таким условием, чтобы образовалась гофра между плетью и кожухом, которая служит компенсатором при перемещениях газопровода относительно кожуха.
Рисунок 4.4.1 Герметизирующая манжета.
 1 – трубная плеть; 2 - защитный кожух; 3 – резиновая манжета; 4 – малый хомут; 5 – большой хомут.
При прокладке кабеля внутри кожуха в манжетах делаются отверстия для пропуска защитных трубок, которые зажимаются хомутиками.
Для предохранения манжеты от воздействия грунта засыпки на нее по периметру надевают короб (например, из автопокрышек).
 4.5 Вытяжные свечи и отводные трубы
Вытяжные свечи предназначены для отвода газа в атмосферу в случае его утечки при разрыве газопровода.
Вытяжные свечи устанавливают на расстоянии:
- 2.5 м. от оси газопровода;
- 40 м. от оси крайнего пути железной дороги общего пользования;
- 25 м. от оси крайнего пути промышленных железных дорог;
- 25 м от подошвы земляного полотна автодорог.
Высота вытяжной свечи должна быть не менее 5 м. от поверхности земли. Для устройства вытяжной свечи используется стальная трубка диаметром 219 мм. С толщиной стенки 7 мм.
Вытяжные свечи устанавливают на бетонные фундаменты, которые, как правило, доставляются к месту установки в готовом виде. Глубина заложения основания фундаментов до 2,5 м. На верхнем конце вытяжной свечи укрепляют защитный колпак для предотвращения попадания в защитный кожух дождя и снега.
Вытяжная свеча и защитный кожух соединены между собой отводной трубой. Отводная труба имеет диаметр, равный диаметру свечи.
 5 Открытый способ прокладки защитного кожуха под автомобильными дорогами
Открытый (траншейный) способ строительства переходов в защитном кожухе под автомобильными дорогами включает в себя различные способы организации работ, которые, в основном, сводятся к трем:
- прокладке защитных кожухов с временным перекрытием движения транспорта по дороге (без устройства объезда или проезда);
- прокладке защитных кожухов в два этапа с перекрытием движения транспорта на половине ширины дороги;
- прокладке защитных кожухов без нарушения интенсивности движения транспорта (с устройством объезда или проезда).
Прежде чем приступить к выполнению работ по прокладке защитного кожуха открытым способом с устройством объезда необходимо:
- выбрать и обустроить объездную дорогу или проезд, по которым будет осуществляться движение транспорта;
- установить ограждения, препятствующие движению транспорта и посторонних лиц на участке производства работ;
- установить предупреждающие, запрещающие и предписывающие дорожные знаки, а также световые сигналы, видимые днем и ночью, которые запрещают движение транспорта на перекрытом участке дороги. Места установки всех знаков необходимо согласовать с ГАИ;
- нанести в натуре границы разработки дорожной насыпи и рытья траншеи;
- уточнить места расположения подземных коммуникаций совместно с представителями организаций, ведающих этими коммуникациями.
После проведения указанных мероприятий необходимо нанести в натуре границы разборки дорожных покрытий и разрытия насыпи, а также траншей за ее пределами.
 Прокладка защитного кожуха открытым способом с временным перекрытием движения транспорта по дороге возможна при пересечении газопроводом автомобильных дорог III - V категорий, имеющих малую интенсивность движения и верхние дорожные покрытия низких типов.
Строительство объездной дороги для временного движения автотранспорта выполняют в пределах границ полосы, отведенной для дороги.
Сооружение объездной дороги рекомендуется поручить бригаде, выполняющей работы по инженерной подготовке трассы для газопровода.
Необходимо приступить к геодезической разбивке трассы, установить границы траншеи с выносом ее оси и привязкой к постоянным ориентирам, разборке дорожных покрытий, разметке границы, разрытия насыпи и траншеи за ее пределами.
Границы разрытия насыпи и траншеи закрепляют обносками, на которых укрепляют планки, показывающие крутизну откосов. Столбы обносок закапывают в грунт на глубину не менее 0,7 м и не ближе 0,7 м от края выемки или траншеи.
Дорожные покрытия разбирают на ширину, превышающую ширину разрытия насыпи при асфальтовом покрытии на 0,2 м (или 0,1 м на сторону), при булыжном или брусчатом покрытиях - на 0,6 м (или 0,3 м на сторону). Разборку дорожных покрытий допускается вести по линии границы разработки насыпи. Материалы от разобранных дорожных покрытий складывают в специально отведенных местах на сооружаемом переходе.
Разработку траншеи на участке перехода и раскапывание насыпи можно производить одноковшовыми экскаваторами и бульдозерами.
Ширина траншеи для защитных кожухов, укладываемых открытым способом, определяется в соответствии с требованиями «Земляные сооружения. Основания и фундаменты».
 Наименьшая ширина по дну траншей с вертикальными стенками без учета их крепи при укладке газопровода:
- плетями или отдельными секциями при наружном диаметре Dн труб (включая изоляцию) более 0,7 м составляет 1,5 Dн;
- отдельными трубами при наружном диаметре Dн (включая изоляцию) от 1,6 до 3,5 м равна Dн + 1,4 м.
Профиль траншеи ниже подошвы насыпи зависит от гидрогеологических условий и может иметь прямоугольную, трапециевидную или смешанную форму. В устойчивых грунтах нормальной влажности допускается рытье траншей с вертикальными стенками без крепления на следующую глубину:
- в насыпных песчаных и гравелистых грунтах - до 1 м;
- в супесчаных и суглинистых грунтах - до 1,25 м;
- в глинистых грунтах - до 1,5 м.
При рытье траншей с вертикальными стенками, глубина которых больше приведенных выше, целесообразно вместо крепления стенок траншей сделать их профиль трапециевидным.
Для крепления стенок траншей в грунтах повышенной влажности рекомендуются виды крепи указанные в таблице 1.
 Таблица 1.
 Горизонтальная крепь изготавливается из деревянных досок
толщиной 40 - 70 мм, длиной 4500 - 6500 мм и распорок диаметром 100 - 180 мм. При установке досок с прозором расстояние между смежными досками равно ширине доски (250 - 300 мм). При сплошном креплении доски располагают вплотную с минимальным прозором.
Для крепления котлованов и траншей глубиной до 3 м горизонтальной крепью необходимо:
- в грунтах оптимальной влажности (кроме песчаных) применять доски толщиной не менее 40 мм, а в песчаных грунтах или в грунтах повышенной влажности - не менее 50 мм, закладывая их за вертикальные стойки вплотную к грунту с закреплением распорками;
- стойки крепи устанавливать не реже чем 1,5 м;
- распорки крепи размещать на расстоянии одна от одной по вертикали не более 1 м, при этом под концами распорок (сверху и снизу) прибивать бобышки;
- верхние доски крепи должны выступать над бровками траншеи не менее чем на 15 см.
Горизонтальная деревянная крепь возводится на месте при производстве земляных работ.
Для экономии лесоматериалов и уменьшения затрат ручного труда применяют горизонтальные инвентарные крепи, состоящие из металлических распорных рам и закладных щитов, изготовленных из листовой волнистой стали или дерева.
 Шпунтовые крепи устраивают в соответствии с проектом из деревянных шпунтовых досок (брусьев) толщиной 50 мм, а также из металлического плоского шпунта (-55) или корытного (ГОСТ 4181-55). Крепь из шпунта забивают в грунт на всю глубину сразу или с постепенной осадкой по мере разработки грунта. На небольшую глубину шпунт целесообразно погружать вибромолотами или вибронагружателями. Для подъема шпунта и погружных механизмов следует использовать автомобильные краны или пневмоколесные краны.
При наличии грунтовых вод на участке строительства перехода грунт следует осушить методом открытого водоотлива или способом закрытого понижения уровня грунтовых вод.
При закрытом способе понижения уровня грунтовых вод используются иглофильтры и водопонижающие установки. Для осушения мелкозернистых грунтов (пылеватых и глинистых песков, супесей, легких суглинков, илов и лессов) целесообразно применять одноярусную двухрядную установку типа УВВ-2.
Способ закрытого водопонижения имеет преимущества перед методом открытого водоотлива; во-первых, исключается необходимость применения сложных видов крепи; во-вторых, создаются условия для рытья траншей механизированным способом - одноковшовыми экскаваторами.
Стальные кожухи, устанавливаемые открытым способом, обычно сваривают из отдельных труб непосредственно на площадках строительства переходов, на берме рядом с траншеями, в которые они должны быть уложены.
 После сварки стыки зачищаются стальными щетками, и все они подвергаются контролю физическими методами.
Если защитный кожух изготовлен из изолированных труб, то после контроля стыков на них наносят изоляционное покрытие усиленного типа из полимерных лент.
При использовании неизолированных труб после сварки защитного кожуха и контроля стыков его покрывают изоляционным покрытием усиленного типа.
В траншею с незакрепленными стенками защитный кожух укладывают при помощи кранов - трубоукладчиков соответствующей грузоподъемности.
Укладку защитного кожуха, покрытого изоляцией, осуществляют с использованием мягких полотенец.
В траншею с креплеными стенками защитный кожух укладывают путем проталкивания кранами - трубоукладчиками вдоль траншей под нижними распорками крепи.
Защитный кожух, уложенный на дно траншеи, засыпается в пределах насыпи дороги грунтом с послойным трамбованием. Толщина одного слоя засыпки составляет 0,25 - 0,3 м.
Для послойного трамбования грунта применяют пневматические трамбовки. Трамбование каждого слоя необходимо осуществлять до тех пор, пока степень уплотнения его не станет равной или большей плотности грунта дорожной насыпи. Засыпку защитного кожуха сначала осуществляют в пределах насыпи дороги, а затем по всей его длине.
Чтобы предотвратить повреждения изоляционного покрытия кожуха, выполняют предварительную присыпку его мелкозернистым грунтом. Присыпка должна вестись одновременно с двух сторон, чтобы устранить возможный сдвиг защитного кожуха с оси газопровода. Присыпка ведется с трамбовкой грунта в пазухах во избежание овализации кожуха.
 Одновременно с засыпкой защитного кожуха производят разборку крепи траншеи в направлении снизу вверх. При этом количество одновременно удаляемых закладных досок по высоте не должно превышать трех для плотных грунтов и одной доски при сыпучих или неустойчивых грунтах. При удалении досок переставляют распорки, причем нижние распорки вынимают только после установки над ними новых.
Разборка крепи выполняется только в присутствии мастера или прораба.
Эффективность уплотнения грунтов зависит от их влажности.
Оптимальная влажность грунтов находится в следующих пределах:
Влажность грунта, %
- Песчаный грунт 8 – 12
- Супесчаный 9 – 15
- Пылеватый 16 – 22
- Суглинистый 12 – 15
- Тяжелый суглинок 16 – 20
- Пылеватый суглинок 18 – 20
- Глина 19 - 23.
При необходимости грунты следует увлажнять перед их трамбованием.
После засыпки кожуха и восстановления насыпи дороги восстанавливают покрытия. Насыпи дорог без покрытий трамбуют гусеницами тракторов или трубоукладчиков.
При этом следует учитывать возможную осадку грунта в процессе эксплуатации дороги и необходимо насыпать верхний слой несколько выше полотна дороги. Величина осадки зависит от вида грунта и способов засыпки или возведения насыпи указано в таблице 2.
 Т аблица 2 – Величина осадки насыпи в зависимости от вида грунта
Прокладка защитного кожуха в два этапа с перекрытием движения транспорта на половине ширины дороги возможна при пересечении газопроводом автомобильных дорог III и IV категории с шириной полотна не менее 6 м и высотой насыпи до 2 м.
Прокладываемый защитный кожух состоит из двух секций, примерно равных половине его общей длины.
Проезжую часть дороги делят на две зоны:
На первой зоне перекрывают движение транспорта и производят работы, а по второй открывают двухстороннее движение. Перед началом работ проводят мероприятия по установке предупреждающих, запрещающих и предписывающих знаков.
На закрытой для движения транспорта зоне дороги последовательно выполняют следующие работы:
- разборку верхнего покрытия;
- разрытие насыпи и рытье траншеи;
- крепление стенок траншеи и особенно тщательно ее торца, примыкающего к насыпи дороги, по которой осуществляется движение транспорта;
 - планировку дна траншеи;
- укладку первой секции защитного кожуха с присыпкой и подбивкой пазух траншеи грунтом;
- засыпку уложенной секции защитного кожуха с трамбованием грунта в пределах подошвы насыпи;
- восстановление насыпи с использованием местного или привозного грунта;
- укладку секции защитного кожуха в траншею с закрепленными стенками производят методом протаскивания.
Перед укладкой обе секции защитного кожуха должны быть тщательно подогнаны между собой. Концы этих секций во избежание попадания грунта перед укладкой их в траншею закрываются съемной заглушкой, которую снимают перед их стыковкой между собой.
По окончании работ по восстановлению насыпи на первой зоне дороги устраивают временное покрытие с учетом того, что грунт засыпки даст осадку в процессе работы на второй зоне (см. таблица 2).
Второй этап работы начинается одновременно с открытием движения по первой половине дороги. При этом скорость движения ограничивают (устанавливают соответствующий знак). Все ограждения переносят на вторую половину дороги, закрывают по ней движение транспорта и приступают к прокладке второй секции защитного кожуха.
Последовательность выполнения технологических операций при прокладке второй секции кожуха такая же, как и при прокладке первой секции.
Разработку насыпи и рытье траншеи осуществляют экскаватором, оборудованным обратной лопатой.
Концы обеих секций сваривают, сварной стык после проверки качества зачищают металлическими щетками (электроинструментом) и на него наносят слой полимерной изоляции усиленного типа.
Прокладка защитных кожухов без нарушения интенсивности движения транспорта с устройством проезда возможна под автомобильными дорогами I и II категорий.
 При строительстве переходов под автомобильными дорогами I и II категорий применяют переездные или инвентарные мосты в соответствии с проектом.
Рытье траншей до подошвы насыпи осуществляют одноковшовыми экскаваторами. Этими же экскаваторами разрывается часть насыпи до границы верхнего дорожного покрытия.
Вручную выполняют разработку грунта в пределах ширины проезжей части дороги, особенно в тех случаях, когда одновременно с разработкой грунта необходимо осуществлять крепление стенок траншеи.
Укладку кожуха под настилом (мостом) производят методом протаскивания.
Прокладка защитного кожуха открытым способом без устройства объезда или проезда с временным перекрытием движения транспорта возможна при пересечении газопроводом автомобильных дорог с малой интенсивностью движения транспорта. Высота насыпи дороги не должна превышать 3 м.
Для производства работ выбирается период в течение суток, когда отсутствует движение транспорта (например, исходя из графиков движения автотранспорта - в ночное время).
До перекрытия движения ведутся разработка траншеи на прилегающих к дороге участках с обеих сторон дороги, подготовка защитного кожуха к укладке, заготовка грунта, щебня, гравия и др.
В связи с тем, что время остановки движения транспорта может быть длительным (не более 2 - 3 ч.), работы проводят по интенсивной схеме: количество машин и число рабочих в бригаде удваиваются. Кроме того, необходимо иметь в резерве экскаватор, бульдозер, кран-трубоукладчик и дежурный автомобиль.
Разработка траншей в насыпи дороги ведется без крепления стенок траншей с минимальными откосами. При этом нахождение людей в траншее запрещается.
Укладка защитного кожуха производится с бермы траншей краном-трубоукладчиком путем его надвижки и опуска на дно траншеи.
 6 Закрытый способ прокладки защитного кожуха под автомобильными и железными дорогами
Закрытый (бестраншейный) способ прокладки защитных кожухов при строительстве переходов магистральных газопроводов под автомобильными и железными дорогами является основным способом.
При закрытом способе прокладки защитного кожуха следует применять следующие способы бестраншейной проходки:
- продавливание;
- горизонтальное бурение.
Работы по прокладке защитного кожуха закрытым способом могут быть разделены на два этапа:
первый - подготовка участка и земляные работы;
второй - прокладка защитного кожуха. Первый этап включает следующие операции:
- геодезическую разбивку места перехода и установку предупредительных знаков;
- водопонижение грунтовых вод (не менее 0,5 м от низа защитного кожуха);
- планировку участка по обе стороны дороги;
- рытье рабочего и приемного котлованов с устройством необходимых креплений.
Второй этап включает следующие операции:
- монтаж упорных стенок котлована;
- сварку защитного кожуха (или подготовку элементов сборного защитного кожуха к монтажу с постепенным наращиванием в процессе проходки);
- монтаж буровой установки или оборудования для продавливания защитного кожуха;
- прокладку защитного кожуха под насыпью дороги.
На переходах через железные дороги в пластичных, водонасыщенных и сыпучих грунтах необходимо перед началом прокладки защитного кожуха устанавливать страховочные рельсовые пакеты по ТУ 901-96 Мосгипротранса.
 Строительство переходов газопроводов под дорогами закрытым способом следует выполнять в соответствии с проектом производства работ (ППР). При разработке проектов производства работ рекомендуется пользоваться типовыми технологическими картами.
При строительстве переходов руководствуются требованиями , и .
Проекты переходов магистральных газопроводов под дорогами обычно содержат следующие материалы:
- план перехода на местности с указанием наименования дороги, расположения и размеров рабочего и приемного котлованов и расстояния между ними;
- поперечный профиль перехода с указанием всех элементов дороги (насыпей, выемок, водоотводов, лесопосадок, воздушных линий и кабелей связи и т.д.), высотных отметок рабочего и приемного котлованов, а также газопровода и защитного кожуха;
- схему производства работ с указанием мероприятий по обеспечению безопасности движения транспорта и производства работ;
- график выполнения работ (только для переходов под железными дорогами).
Проекты производства работ (ППР) должны быть согласованы с генеральным подрядчиком и организациями, в ведении которых находится эксплуатация данной дороги.
Приступать к работе по несогласованным ППР перехода категорически запрещается.
В проекте производства работ должны быть изложены:
- перечень подготовительных работ с указанием их объемов;
- место расположения рабочего и приемного котлованов и их размеры;
- перечень используемого оборудования, в том числе установок и машин для бестраншейной прокладки защитного кожуха;
- схема расположения машин и технологической оснастки;
- график работы основных машин и оборудования;
- календарный план производства работ;
- технологические карты на выполнение всех видов работ;
- мероприятия по сохранности подземных и надземных коммуникаций;
- мероприятия по обеспечению техники безопасности (устройство ограждений, укрепление стенок котлованов, расстановка световой сигнализации и т.д.).
 Во время прокладки защитного кожуха под железнодорожными и автомобильными дорогами необходимо осуществлять постоянный геодезический надзор за осадками дорожной поверхности. Методика геодезических наблюдений устанавливается в ППР.
Материалы инженерно-геологических изысканий участка, на котором предусматривается бестраншейная прокладка в защитном кожухе, должны содержать следующие данные: объемная масса, пористость и влажность грунтов, глубина залегания и характеристики водоупора, предел прочности грунтов на одноосное сжатие, угол внутреннего трения, коэффициенты фильтрации грунтов, статические напоры грунтовых вод, степень и состав их минерализации и агрессивности.
Работы по строительству переходов начинают с геодезической разбивки места перехода и отрывки рабочего котлована и водопонижения грунтовых вод. После понижения уровня грунтовых вод начинают разработку рабочего и приемного котлованов.
Размеры котлованов определяют в зависимости от грунтовых условий и конструкций машин, установок и оборудования для бестраншейной прокладки, применяемых в каждом конкретном случае. Примерные размеры рабочих котлованов при различной глубине заложения защитного кожуха равны по длине 10 - 12 м и ширине 3 - 5 м.
В суглинках и глинах при возможном увлажнении их в результате дождей или снеготаяния крутизна откосов не должна превышать 1:1.
Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов, разрабатываемых в грунтах естественной влажности, в соответствии со «Земляные сооружения. Основания и фундаменты» приведена в таблица 3.
  Таблица 3
В соответствии с требованиями для земляных сооружений и по безопасности ведения работ допускается разработка котлованов с вертикальными стенками в грунтах с оптимальной влажностью без применения крепления на глубину до 1 м - в насыпных песчаных и гравелистых грунтах; до 1,25 м - в супесях; до 1,5 м - в суглинках и глинах; до 2 м - в особо прочных нескальных грунтах.
 7 Заключение
В данной курсовой работе были рассмотрены все виды прокладки трубопроводов через автомобильные и железные дороги. Я рассмотрел различные способы прокладки и их основные организационные и технологические решения.
Траншейный способ прокладки через автомобильные и железные дороги является наиболее простым по сравнению с другими способами прокладки трубопровода через дорогу.
Данный способ имеет множество преимуществ, но также он имеет ряд недостатков, например:
- много земляных работ;
- необходимость устройства временной объездной дороги и др.;
- необходимость разработки насыпи и полотна дороги с последующим его восстановлением.
Стоит отметить, что наряду со всеми вышеперечисленными недостатками, плюсов у траншейного способа гораздо больше, допустим, с экономической точки зрения он выгоднее, чем остальные способы прокладки, у него нет необходимости использовать дорогостоящее оборудование как для способа горизонтально-направленного бурения.
При написании своей работы я отразил все, что писал ранее, в разделе «Введение».
 Список литературы
СП 109-34-97 «Сооружение переходов под автомобильными и железными дорогами» / Минстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 97. - 86 с.
РД 03-20-2007 «Положение об организации обучения и проверки знаний рабочих организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору».
РД-91.200.00-КТН-198-12 «Строительство переходов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через автомобильные и железные дороги бестраншейными методами».
Афанасьев В. А., Березин В. Л. Сооружение газохранилищ и нефтебаз: Учебник - М.: Недра, 1986–150 с.
Резервуарные металлоконструкции, изготовляемые заводами ВПО «Союзстальконструкция»: каталог института «ВНИКТИстальконструкция». – М.:ЦБНТИ Минмонтажспецстроя, 1987.
Техническое обслуживание и ремонт резервуаров. Учебник – М.: Химия, 1982–64 с.
Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приёмка работ. Части I, II (формы документации и правила её оформления в процессе сдачи - приёмки)». ВНИИСТ. Миннефтегазстрой СССР
TУ 25129-82
ТУ 14-1-3023-30
ТУ-22-400-79
СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ /Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2000–40 с.
Арзунян А.С., Афанасьев В.А., Прохоров А.Д. Сооружение нефтегазохранилищ: Учебник. – М.: Недра, 1986–175 с.
|
Скачать 0.98 Mb.