пример курсач. Проектирование и сооружение переходов трубопровода через автомобильную и железную дорогу
 Скачать 1.22 Mb.
|
 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 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. 2.2 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 табл.4. Таблица 4 - Земляные сооружения. Основания и фундаменты
 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. Прокладка защитного кожуха методом продавливания состоит в том, что к его переднему концу приваривают кольцевой нож для уменьшения лобового сопротивления вдавливанию кожуха в грунт (рис.2). Скосы режущих кромок ножей выполняют под углом 15 - 22, при этом они могут быть изготовлены с наклоном внутрь или наружу.   Рисунок 2 - Кольцевой нож клиновидной формы с наружным скосом режущих кромок: 1 - внутреннее кольцо; 2 - наружное кольцо; 3 - наплавка; 4 - прокладываемый защитный кожух Наиболее часто применяют расширительные ножи серпообразного или кольцевого сечения. Ножи серпообразного сечения позволяют создавать серпообразный зазор в верхней части горизонтальной скважины на 0,60 - 0,75 длины ее окружности, что способствует сохранению направления проходки. Для уменьшения сил трения, возникающих между стенкой защитного кожуха и грунта, необходимо обеспечить зазор между кожухом и скважиной. Для формирования такого зазора наружный диаметр кольцевых ножей принимают на 30 - 60 мм больше наружного диаметра прокладываемого защитного кожуха. При продавливании должно уделяться внимание прочности задней (упорной) стенки, воспринимающей упорные реакции усилий подачи, развиваемых гидродомкратной установкой.  Конструкции типовых упорных стенок (при расстоянии h от поверхности земли до оси трубы более 2,4 м) в различных грунтах приведены на рис. 3. Рисунок 3 - Типовые упорные стенки: тип I и II – для слабых грунтов; тип III и IV - для средних грунтов; тип V, VI и VII - для прочных грунтов; 1, 5 и 16 - шпунт металлический шк-1; 2 - шпунтовая крепь; 3 - бревна диаметром 16 мм; 4, 8, 11, 15 и 20 - опорный пакет; 6 - швеллер № 16; 7 - балки двутавровые № 16; 9 - сваи диаметром 20 мм; 10, 14, 17, 19 и 21 - брусья 16´16 мм; 12 и 13 - бетонные фундаментные блоки; 18 и 22 - опорный башмак. По окончании отрывки рабочего котлована и крепления стенок дно котлована выравнивают и размещают направляющие конструкции, агрегаты и узлы установки продавливания кожуха. При монтаже направляющих конструкций в рабочем котловане особое внимание следует обращать на правильное их размещение в горизонтальной и вертикальной плоскостях, так как это обеспечивает сохранение заданного  направления прокладки и минимальное отклонение фактического положения оси защитного кожуха от проектного.Для сохранения направления прокладки применяют вертикальные и горизонтальные рамы. На рис. 4 показана схема установки с гидродомкратами, предусматривающая ручную разработку грунта и транспортировку его из забоя по полости защитного кожуха.  Рисунок 4 - Схема гидродомкратной установки для прокладки защитного кожуха методом продавливания с ручной разработкой грунта: 1 - насосная станция; 2 - трубопровод; 3 - рабочий котлован; 5 -защитный кожух; 6 - лобовая обделка (нож); 7 - приемный котлован; 8 - приямок для сварки защитного кожуха; 9 - направляющая рама; 10 - нажимной патрубок; 11 - нажимная заглушка; 12 - гидродомкраты; 13 - башмак; 14 - упорная стенка Процесс прокладки защитного кожуха происходит следующим образом. Подготовленное для прокладки первое звено защитного кожуха длиной 3 - 6 м 5 с лобовой обделкой (ножом) 6 опускают на направляющую раму 9 и устанавливают на его торце нажимную заглушку 11. Затем включают в работу гидродомкраты 12. Штоки гидродомкратов упираются во фланцы-заглушки и продвигают защитный кожух в насыпь дороги. При этом  передний открытый конец защитного кожуха внедряется в массив грунта. В процессе внедрения грунт входит в полость защитного кожуха, образуя грунтовую пробку, которую впоследствии разрабатывают вручную или средствами малой механизации.Грунт из забоя удаляют специальной тележкой после снятия заглушки, которая передвигается внутри защитного кожуха. Тележку с грунтом поднимают краном наверх и разгружают. После того, как защитный кожух внедрят в грунт на длину, равную ходу штоков гидродомкратов, штоки отводят в исходное положение. Вместе со штоками в исходное положение возвращается нажимная заглушка. В образовавшийся просвет между торцом защитного кожуха 5 и заглушкой 11 вставляется нажимной патрубок 10, длина которого несколько меньше рабочего хода штоков. Снова включают гидродомкраты и защитный кожух с нажимным патрубком и заглушкой продвигают вперед на полную длину хода штоков гидродомкратов. Затем штоки гидродомкратов с зажимной заглушкой опять отводят назад и в образовавшийся просвет вставляют уже другой нажимной патрубок, длина которого равна двойной длине первого патрубка. Продвижение защитного кожуха и смену нажимных патрубков осуществляют до тех пор, пока первое звено кожуха не будет полностью вдавлено в насыпь. После этого штоки гидродомкратов отводят назад вместе с заглушкой, одновременно удаляют и нажимные патрубки. На освободившееся от патрубков место укладывают второе звено, которое центрируют и присоединяют к первому звену защитного кожуха сваркой. Для производства сварочных работ в котловане сооружается приямок 8, в котором размещаются сварщики. Если в приямке накапливается вода, то ее время от времени удаляют насосом. Затем в принятой последовательности все операции повторяют до тех пор, пока лобовой конец первого звена не войдет в приемный котлован. При  необходимости защитный кожух наращивают до проектной длины со стороны приемного котлована.Комплекс КП-1721 (АОЗТ «СКМ - Гейзер») предназначен для прокладки методом продавливания защитных кожухов в грунтах I - IV категорий нормальной и повышенной влажности с механизированной разработкой грунта в кожухе (рис.5).  Рисунок 5 - Комплекс КП-1721: 1 - головное звено; 2 - грунтозаборная капсула; 3 - кабина управления; 4 - силовой модуль; 5 - комплект проставок; 6 - лебедка; 7 - упорная стенка; 8 - направляющая рама; 9 - нажимная траверса | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||