Способы укладки трубопроводов зимой. Способы укладки трубопроводов зимой
 Скачать 172.88 Kb.
|
|
Способы укладки трубопроводов зимой Укладывать трубопровод на подводном переходе в зимних условиях можно одним из следующих способов: протаскиванием трубопровода по дну; опусканием трубопровода способом свободного погружения; опусканием трубопровода с промежуточных опор, установленных на льду. Возможным является применение комбинации способов, например протаскивания и опускания трубопровода. Основными факторами, определяющими выбор рационального способа укладки, являются: конструкция и назначение трубопровода; топографические и геологические условия, гидрологический режим реки или водоема; ледовые условия в районе подводного перехода; технические средства строительной организации, используемые для производства работ. При возможности укладки подводного трубопровода несколькими способами выбирают наиболее экономичный из них с учетом местных условий. В зимних условиях использование таких способов укладки, как протаскивание по дну, погружение с поверхности воды с заполнением ею внутренней полости трубопровода, опускание с опор, оборудованных подъемными устройствами, имеет специфические особенности, обусловленные необходимостью выполнения строительно-монтажных работ на поверхности льда. Время пребывания груза на льду должно быть ограничено, так как груз с течением времени погружается в лед. Максимально допустимое время пребывания груза на льду (в сутках) можно определить по формуле:   Уклада протаскиванием в зимних условиях Основным способом укладки трубопроводов в зимних условиях является протаскивание. При плавных очертаниях дна и берегов, в пределах минимально допустимого радиуса упругого изгиба трубопровода, этот способ применяется для укладки трубопроводов диаметром до 1420 мм. По сравнению с другими способами укладки в зимних условиях он требует минимального объема ледорезных, ледокольных и льдоуборочных работ, которые выполняются при укладке тягового троса, устройстве входной и выходной майн, производстве водолазных работ, а также при необходимости устройства анкерных опор во льду. Для уменьшения тяговых усилий при протаскивании трубопровода на береговом участке устраивают спусковой путь в виде ледяной дорожки или рельсового пути с тележками. При устройстве пускового пути срезку берегов по допустимому радиусу и планировочные работы целесообразно выполнять в осенний период до промерзания грунта. Ледяную дорожку можно устраивать тогда, когда берег представляет сравнительно ровную площадку с небольшим уклоном. В этом случае в осенний период устраивают неглубокую, траншею с таким расчетом, чтобы ее можно было заполнить водой на 30 – 40 см. Траншею отрывают с отвалом в одну сторону и заполняют водой после небольшого промерзания грунта. Для устройства ледяной дорожки на криволинейном участке его поливают распыленной струёй воды. Чтобы предотвратить сползание трубы с ледяной дорожки на участках, где спусковая дорожка выходит на естественные отметки, по бокам дорожки устраивают ограничительные земляные валики. Удобнее их делать при рытье траншеи в осенний период. Устраивать спусковой путь в виде канала, заполненного водой, в зимних условиях нецелесообразно, так как это связано с большим дополнительным объемом ледокольных работ. Зимой в снегу устраивают прорезь, по границам которой отсыпают валики из снега; между ними намораживают лед толщиной 15 – 20 см. Наличие ледяной дорожки позволяет уменьшить величину тягового усилия, необходимого для протаскивания трубопровода на береговом участке, не менее чем в 2,5 – 3 раза. Прокладку тягового троса по дну траншеи выполняют одновременно с устройством во льду прорези, разрабатываемой ледорезной машиной. Чтобы сократить объем ледорезных работ, в некоторых случаях трос укладывают на дно подводной траншеи в позднеосенний период до образования ледяного покрова на непроточном водоеме. Тяговый трос можно прокладывать по дну траншеи следующими способами: при недостаточной прочности льда – протаскиванием тягового троса по льду предварительно уложенным тонким тросом с последующим опусканием тягового троса в прорезь; при достаточной прочности льда – протаскиванием тягового троса по льду трактором с последующим опусканием его в прорезь, выполненную ледорезной машиной. При значительной ширине водной преграды для уменьшения тягового усилия при протаскивании трубопровода и облегчения работы с тросом, часть его, идущую к тяговым устройствам, можно прокладывать по поверхности льда, а остальную – по дну подводной траншеи. При необходимости укладки двух тяговых тросов для протаскивания одного трубопровода работы выполняют в следующей последовательности: укладка первого троса, обтяжка его и закрепление на оголовке трубопровода; укладка второго троса, обтяжка его и закрепление на оголовке трубопровода. Для укладки тросов используют общую прорезь во льду. Правильность укладки тягового троса на дне траншеи по ее оси проверяют водолазы. Длину входной и выходной майн назначают такой, чтобы глубина воды у кромки майны (в м) удовлетворяла условию:  Анкерные опоры во льду могут потребоваться для направляющих блоков или полиспастов при протаскивании трубопровода. Конструкция анкера представляет собой прямое бревно диаметром 30 – 40 см, длиной около 4 м с прикрепленным к нему тросом. Бревно опущено через небольшую майну под лед и развернуто перпендикулярно направлению тягового троса. При толщине льда 0,5 – 0,6 м такой анкер способен выдержать горизонтальную нагрузку до 400 кН. Если несущая способность и прочность одной анкерной опоры недостаточна для восприятия необходимого тягового усилия, устанавливают несколько анкеров. В зимний период трубопровод протаскивают теми же машинами и механизмами, что и в летних условиях. При использовании тяговой лебедки для протаскивания трубопровода с большим усилием тяговый трос пропускают через блок, закрепленный на оголовке.  При большой длине перехода трубопровод можно протаскивать в несколько этапов. На первом этапе на участке, длину которого определяют расчетом тяговых усилий, трубопровод протаскивают напрямую без блока. Зажимы троса закрепляют на таком расстоянии от оголовка, которое позволяет поднять их на лед. На следующих этапах трубопровод протаскивают через блок. Порядок работы при установке троса для протаскивания через блок следующий: Тяговый трос от лебедки трактором подается к оголовку. Трос в месте установки зажимов вытаскивают на лед и зажимы снимают. К концу троса прикрепляют проводник длиной, равной примерно десятикратной глубине реки. С помощью проводника трос трактором протаскивается к анкеру и одновременно сматывается с барабана лебедки. Для увеличения тягового усилия при первоначальном сдвиге трубопровода можно применять полиспаст, неподвижная обойма которого крепится к опоре во льду, а подвижная – к оголовку трубопровода. После первоначального сдвига трубопровода полиспаст отсоединяют. Трубопровод протаскивают по льду без остановок во избежание примерзания и, следовательно, увеличения коэффициента сдвига. Так, при перерывах в протаскивании в 1 – 5 суток коэффициент сдвига увеличивается в 2 – 3 раза. Трубопровод, оставленный на льду, необходимо выкладывать на лежки. При большой протяженности водной преграды и отсутствии мощных тяговых средств возможны комбинированные способы укладки, при которых работы выполняются в следующей последовательности: протаскивание части трубопровода по дну траншеи; протаскивание части трубопровода по льду; подъем конца трубопровода, уложенного на дно, и стыковка его с концом трубопровода, лежащим на льду; опускание участка трубопровода, лежащего на льду. Уклада свободным погружением в зимних условиях Способ свободного погружения с заливом воды в трубопровод применяют, как правило, для укладки нефтепроводов и других трубопроводов, предназначенных для транспортирования жидкого продукта. В зимних условиях целесообразность применения этого способа определяется скоростью течения воды и ледовыми условиями. Преимущества способа свободного погружения по сравнению со способом протаскивания заключаются в следующем: требуются небольшие тяговые усилия для вывода плавающего трубопровода в створ для укладки; отпадает необходимость в разгружающих понтонах при допустимых глубинах, определяемых расчетом; сокращаются средства такелажа и уменьшаются трудовые, затраты на такелажные работы; можно точно опускать трубопровод по оси траншеи, а также одновременно укладывать несколько трубопроводов в одну траншею. Недостатком способа свободного погружения в зимних условиях по сравнению со способом протаскивания является необходимость выполнения большого объема ледорезных и льдоуборочных работ для устройства майны. При прокладке трубопровода способом свободного погружения в зимних условиях применяют две основные технологические схемы выполнения работ. Первая схема предусматривает: монтаж плетей трубопровода на берегу; устройство майны на всю ширину зеркала реки или водоема; вывод трубопровода в майну с последовательной стыковкой плетей на берегу; укладку трубопровода на дно траншеи заливом в него воды. В соответствии со второй схемой выполняется: Монтаж трубопровода из секций длиной 30 – 36 м на льду по створу перехода. Устройство майны параллельно смонтированному трубопроводу. Спуск трубопровода в майну и укладка его на дно траншеи заливом в него воды. Выбор схемы укладки зависит от несущей способности ледяного покрова. Если по ледяному покрову возможно перемещение машин и механизмов, то целесообразно применять вторую схему, при недостаточной прочности ледяного покрова – первую. При монтаже на льду трубопровод выкладывают на лежки. Майну во льду устраивают непосредственно перед укладкой трубопровода. Для предотвращения сноса трубопровода течением во время его погружения на дно траншеи используют оттяжки. Анкерные опоры для закрепления оттяжек устраивают на льду выше трассы перехода. Длина оттяжек определяется в зависимости от глубины воды и принимается примерно равной l0 ≈ 1,5H, где Н – глубина от поверхности льда до дна траншеи. Расстояние от оси трубопровода до анкерной опоры определяется из выражения:  Для предотвращения зажатия трубопровода под действием течения у нижней кромки льда в майне при опускании трубопровода закрепляют на нем дополнительные оттяжки или в зависимости от скорости течения и глубины воды направляющие упорные шесты. Анкерные опоры для оттяжек вмораживаются или закрепляются другим способом на льду на указанном расстоянии. На неглубоких реках и водоемах, при Н < 6 м, вместо оттяжек используют направляющие сваи, нижние концы которых погружают в дно на 0,5 – 1 м, а верхние опирают на кромку льда. При укладке трубопровода свободным погружением воду заливают в него с одного конца через патрубок, а на другом конце воздух выпускается через вантуз. По мере погружения трубопровода постепенно стравливают тросы-оттяжки, следя за тем, чтобы трубопровод не отклонялся от створа. Уклада трубопровода с опор в зимних условиях К укладке трубопроводов с опор, установленных на льду, прибегают на водоемах со значительными глубинами и небольшими скоростями течения при наличии толстого прочного льда. Укладка трубопровода с опор в зимних условиях упрощается, так как размещение опор на льду не вызывает затруднений. Работы по укладке трубопровода с опор, установленных на льду, выполняются в следующей технологической последовательности: Монтаж нитки трубопровода на льду параллельно оси намеченной прорези или монтаж плетей на берегу с последующим протаскиванием плетей трубопровода по льду и сваркой их в одну нитку. Устройство майны для укладки трубопровода. Установка опор на льду. Погружение трубопровода на дно с промежуточных опор. Напряжения изгиба, возникающие в трубопроводе при его удержании на поверхности воды с помощью опор, могут быть найдены по формуле:  Для уменьшения нагрузки, передаваемой на ледяной покров установленными на нем опорами, укладываемый трубопровод оснащают разгружающими цилиндрическими понтонами, число которых можно найти по формуле:  К укладке с опор, установленных на льду, приступают только при наличии прочного льда. Укладывать нефтепроводы с опорных устройств при значительных глубинах водоема, не допускающих использование способа свободного погружения с заливом воды, можно в два этапа. На первом этапе трубопровод опускают заливом в него воды на допустимую глубину, которая ограничивается тросами промежуточных опор. Допустимая глубина определяется по формулам для укладки трубопровода свободным погружением. На втором этапе трубопровод опускают с промежуточных опор на дно водоема. Недостатками способа укладки с промежуточных опор по сравнению со способом протаскивания и способом свободного погружения являются: большое число материалов, необходимых для устройства опор; большие объемы такелажных и ледокольных работ, связанных со значительными затратами; необходимость точной координации работы подъемных устройств на всех опорах, так как неравномерная загрузка опор может привести к аварии при опускании трубопровод |