Подбор механизмов для монтажа сетей газоснабжения 4 страница

УСТРОЙСТВО ДЮКЕРОВ ЧЕРЕЗ СУХИЕ ОВРАГИ И БАЛКИ

Прокладка трубопроводов по дну сухих оврагов осложняется тем, что:

1) Крутые склоны оврагов затрудняют производство земляных работ, доставку труб и секций и их укладку;

2) Возможно внезапное затопление траншей (даже при небольших дождях) в наиболее низких местах оврагов.

В зависимости от крутизны склонов применяют различные методы монтажа труб:

- сверху вниз

-снизу вверх

- комбинированный

Монтаж сверху вниз можно вести на любых склонах, но более целесообразно при крутых. При этом сборку и сварку труб ведут без работающих на склонах машин и механизмов. Первую секцию опускают в траншею одним или двумя кранами-трубоукладчиками (они установлены сверху) и крепят ее тросами к тракторам (один внизу, другой вверху). Нижний трактор протаскивает наращиваемый трубопровод вниз, а верхний удерживает его от самопроизвольного сползания при стыковке каждой последующей секции. После пристыковки вверху очередной секции трубопровод протаскивают вниз на длину этой секции.

Монтаж снизу вверх ведут с доставкой трубных секций на склон кранами-трубоукладчиками, тракторами или лебедками, установленными наверху склона. При уклоне до 20° и хорошем состоянии грунта трубы доставляют к месту монтажа тракторами и наращивают последовательно. Пристыковку производят с помощью одного или двух трубоукладчиков. При монтаже с помощью лебедки длина секций может быть значительной.

Во избежание затопления при дождях самого низкого участка траншеи его разрывают после того, как трубы на этот участок будут полностью подготовлены- сварены, изолированы стыки и испытаны на берме. Опускание труб на таком участке производят тотчас же по разрытии траншеи. После укладки траншею тут же засыпают с тщательным послойным уплотнением грунта (недостаточно уплотненный грунт может быть размыт, а трубопровод может быть обнажен и сдвинут с проектного положения). Засыпку траншеи производят только на том участке, на котором предусматривается пропуск воды по оврагу.

Во избежание повреждения изоляционного покрытия трубопровода (при его прокладке на крутых склонах) поверх изоляции делают футеровку из деревянных реек сечением 20х50 мм.

1 – труба

2 – изоляция

3 – футеровка рейками

4 – стяжной хомут

5 – болт с гайкой

Испытание дюкера, уложенного через сухой овраг можно производить одновременно с соседними участками трубопровода.

УСТРОЙСТВО ДЮКЕРОВ ЧЕРЕЗ ВОДНЫЕ ПРЕГРАДЫ

При устройстве дюкеров через водные преграды выполняют следующие основные процессы работ:

- рытье подводных траншей;

- заготовка и укладка секций труб на дно траншеи;

- засыпка траншеи;

- устройство береговых сооружений;

- испытание дюкера.

Переходы через ручьи и очень малые реки сооружают путем отвода водного потока по новому временному руслу и устройства в месте перехода земляных перемычек или шпунтовых рядов. Земляные, монтажные и все другие работы в этом случае производят так же, как и в обычных условиях, но предусмотрев мероприятия по водоотливу на весь период строительства.

Если ручьи и реки очень малы и скорость течения их невелика, то в этом случае русло перекрывают земляной перемычкой. Ширина и высота которой достаточна для накопления воды перед ней и рытья траншеи, монтажа, испытания и засыпки трубопровода с тщательным уплотнением за ней. Этот способ наиболее дешевый, но не всегда применимый из-за местных условий.

Разработка подводных траншей. Для дюкеров роют подводные траншеи, которые всегда делают с откосами. Ширину подводных траншей определяют в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода и способа балластировки. Если дюкер прокладывают с балластировкой его водой, то ширина траншеи должна быть не менее 1,5 диаметра трубопровода. Если трубопровод балластируют навесными грузами, то ширина траншеи должна быть не менее ширины балластных грузов плюс 1м.

Перед началом разработки подводных траншей в створке перехода на ширине 10м выполняют водолазные работы для выявления затонувших предметов, которые могут помешать работам.

Рытье подводных траншей осуществляют:

- канатно-скреперными установками

- гидромониторами

- экскаваторами

- земснарядами.

Береговые участки обычно разрабатывают драглайнами.

Канатно-скреперная установка применяется для разработки подводных траншей и на прилегающих к дюкеру береговых участках при прокладке дюкеров малых рек шириной до 150 м и больших несудоходных рек шириной до 250м.

Схема канатно-скреперной установки

1 – лебедка

2 – головной блок

3 – бункер (на эстакаде или тракторе)

4 – рабочий трос

5 – холостой трос

6 – скреперный ковш

7 – дно будущей траншеи

8 – блок хвостовой опоры

9 – якорь

При пуске холостого хода лебедки натягивается холостой трос и ковш (его емкость 0,5-2,5 м³) оттаскивается за его тыльную часть к противоположному берегу. Затем лебедка переключается на прямой ход и благодаря натяжению рабочего троса ковш движется по дну реки, набирая грунт (толщина срезаемого слоя до 20 см.). Наполненный ковш втягивается на эстакаду (берег), где разгружается в бункер (вагонетку). Из бункера грунт отвозят на автосамосвалах.

Для ускорения работ используют установки двухстороннего действия (оба хода- рабочие).

На широких реках при использовании канатно-скреперных установок монтируют промежуточные хвостовые опоры, а тяговые устройства размещают на барже. Грунт в этом случае сбрасывают в подводный отвал.

При разработке траншеи гидромониторами отпадает необходимость подъема и транспортирования грунта. Принцип работы такого устройства заключается в размыве грунта струей воды. Этим способом устраивают подводные траншеи шириной до 5 м и глубиной до 1 м через большие реки.

Грунтососные плавучие снаряды предназначены для подводной разработки грунта путем всасывания его и транспортирования пульпы на значительные расстояния. По способу грунтозабора землесосные снаряды различаются на:

- разрабатывающие грунт непосредственным засасыванием

- всасывание грунта с предварительным рыхлением с помощью гидромонитора.

Экскаватором, установленным на барже или понтоне, разрабатывают подводные траншеи при глубине водотоков не более 2-3 м и ширине до 200 м.

При глубине водоемов до 1-1,5 м и ширине до 100 м траншеи разрабатывают экскаваторами со специальных земляных дамб, отсыпаемых от обоих берегов. Посередине водотока оставляют разрыв для пропуска воды. Траншеи в этих местах разрабатывают с помощью канатно-скреперной установки или земснарядами.

Земснарядами подводные траншеи разрабатывают при глубине водоемов более 2 м и шириной более 200 м. Одночерпаковый земснаряд является машиной периодического действия и используется для разработки наиболее тяжелых грунтов 9глубина извлечения грунта до 25 м). Многочерпаковые земснаряды представляют собой машины непрерывного действия и предназначены для разработки грунтов на дне рек и морей (глубина извлечения грунта до 40 м). Разрабатываемый землечерпательными снарядами грунт погружается в шаланды, пришвартованные к земснарядам. Если одним, то работы ведут от одного берега к другому, обеспечивая беспрепятственный проход судов. При использовании двух земснарядов, работы ведут от центра к берегам, при этом оставив между агрегатами проход для судов (минимум 80 м). Оставшийся участок траншеи разрабатывают одним из используемых земснарядов.

УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ В ПОДВОДНЫЕ ТРАНШЕИ

Способ укладки дюкера зависит от:

- диаметра трубопровода

- длины подводного перехода

- глубины подводного перехода

При погружении в воду стальных труб диаметром до 300 мм они тонут 9имеют отрицательную плавучесть), а при больших диаметрах- трубы плавают (имеют плавучесть). Поэтому трубы больших диаметров для погружения требуют устройства специальных пригружных конструкций.

Кроме того, диаметр определяет гибкость трубопровода. Эта характеристика используется при укладке дюкеров методом свободного изгиба (максимальный диаметр, при котором метод возможен 250-300 мм).

Независимо от метода укладки дюкера до начала работ выполняют следующие операции:

1) сварка труб в плети

2) испытание

3) изоляция (битумная, весьма усиленная трехслойная)

4) футеровка деревянными рейками (сплошная или с прозорами).

В целом же дюкеры испытывают трижды:

1) после сварки

2) после укладки в траншею

3) после засыпки траншеи.

Основные способы укладки подводных трубопроводов:

1. Опускание всего трубопровода с плавучих или стационарных опор

2. Протаскивание плети трубопровода по дну подводной траншеи

3. Укладка трубопровода с плавучих средств при постепенном наращивании его.

4. Укладка трубопровода со льда.

Для того чтобы труба легла на дно подводной траншеи и могла выполнять функцию дюкера, она должна иметь отрицательную плавучесть как при погружении, так и во время эксплуатации. Это достигается использованием труб с повышенной толщиной стенки, балластировкой отдельными грузами или вспомогательной трубой, заполненной водой. Отдельные грузы представляют собой железобетонные или чугунные блоки седловидной формы (целые или разъемные). Их навешивают на трубопровод на расстоянии друг от друга, определяемом расчетом. Способ утяжеления трубопровода выбирают в зависимости от принятого метода работ.

Опускание трубопровода с плавучих или стационарных опор

Вначале производят подготовительные работы:

1) Строительство спусковых приспособлений и сооружений- стапелей, спусковых дорожек.

2) Устройство фундаментов под механизмы, плавучих или стационарных опор.

Схема заводки трубопровода в створ перехода

1 – стапель

2 – плеть трубопровода

3 – понтоны

4 – створ перехода

I. Утяжеленную на стапеле и снабженную понтонами (для плавучести) трубу опускают на воду.

II-IV. Плеть устанавливают в створе перехода, выверяют, закрепляют от сноса течением и опускают на дно траншеи.

Спуск трубопровода на дно траншеи производят с помощью плавучих или стационарных опор путем снятия понтонов и стравливания тросов с лебедок.

1 – плавучая опора (или стационарная свайная)

2 – лебедка

3 – опускаемая плеть

Освобождение трубопровода от поддерживающих тросов производится только после выверки и испытания дюкера.

Трубопроводы большого диаметра доставляют к месту укладки на плаву (без пригрузов и понтонов). После установки его по оси дюкера к нему крепят пригруз в виде трубы, постепенно заполняемой водой. Под влиянием этого веса труба, поддерживаемая тросами, равномерно опускается на дно траншеи.

Протаскивание трубопровода по дну подводной траншеи.

Этот способ используют для укладки дюкеров любого диаметра при наличии плавного рельефа дна подводной траншеи и береговой полосы значительной длины.

На одном из берегов водоема устраивают строительную площадку, на которой располагают стапель и спусковую дорожку, направление которых перпендикулярно к реке.

Спусковая дорожка- это узколинейный путь (шириной 750 мм), прокладываемый в сторону реки с уклоном 0,001-0,005 на длину, равную ширине реки, то есть на длину прокладываемой плети трубопровода. Если условия работы не позволяют сделать спусковую дорожку длиннее 200 м, то узколинейный путь можно заменить роликовым стендом.

На стапеле производят сварку секций в плеть, изоляцию стыков и испытание. На передний конец плети наваривают конусообразную заглушку, а к ней- кольцо (из круглой стали диаметром 40 мм), за которое цепляют крюк тягового троса. Тяговой трос протаскивают в створе дюкера через весь водоем и выводят на противоположный берег.

1 – узколинейный путь

2 – тележки

3 – газопровод

4 – понтоны

5 – роликовые опоры

6 – место поворота узколинейного пути (по нему будут отъезжать тележки)

7 – буй (контрольный поплавок)

8 – трос

9 – тягач

В процессе протаскивания трубопровода возможны вынужденные остановки, тогда тяговое усилие рассчитывают с учетом повторного трогания:

, кН, где

-сила удельного присоса трубопровода к грунту, т/м²

-площадь опирания трубопровода на грунт, м².

Тяговое усилие можно создать лебедками, трактором и полиспастом или колонной тракторов.

Когда возникает опасность сдвига и перелома трубопровода в процессе движения его по дну подводной траншеи (значительная скорость течения реки), применяют оттяжки, регулируемые лебедками, которые устанавливают на плавучих средствах или на берегах.

В период движения трубопровода необходимо тщательно наблюдать за ним как на берегу, так и с плавучих средств.

Работа по протаскиванию заканчивается тогда, когда противоположный конец плети будет вытянут из воды на проектную длину.

Укладка трубопроводов способом последовательного наращивания применяется при водоемах очень большой шириной- более 1км. Для укладки трубопровода этим методом необходима достаточная глубина водоема для свободного перехода судна, с которого ведется укладка. Кроме того, этот способ применим лишь тогда, когда скорость течения воды небольшая. Наращивание плети можно производить в надводном и подводном положении.

Сущность надводного метода:

Заготовленные на берегу секции труб длиной 24, 36, 48 м и более баржами доставляют к плывучей базе. Здесь их сваривают наращиванием в нитку, испытывают, изолируют стыки. Плавучая база имеет спусковую роликовую дорожку, по которой непрерывно наращиваемая нитка трубопровода опускается в воду. По мере наращивания плавучая база соответственно перемещается, оставляя за собой на дне подводной траншеи готовую нитку трубопровода.

При укладке трубопровода таким способом используется возможность свободного изгиба трубопровода.

Если работы производят на больших водоемах, где возможен шторм, то в эти периоды работы прекращают: конец трубопровода закрывают временной пробкой и опускают на дно водоема (над концом трубопровода устанавливают буй), плавучую базу отводят в безопасное место.

На участке вывода трубопровода на берег укладку производят при помощи кранов, установленных на берегу.

В подводном положении наращивание осуществляется путем соединения секций, уложенных на дно, водолазами, чаще всего на фланцах.

Укладка трубопровода со льда применяется для любых диаметров труб. но при скорости течения реки не более 2 м/сек.

Для укладки трубопровода со льда с помощью опор или способом свободного погружения дисковыми пилами прорезают сквозную прорубь (майну). Ширина майны должна быть такой, чтобы в нее мог свободно пройти прокладываемый трубопровод. Подготовленный к спуску трубопровод укладывают над майной по оси створа на лежни, проложенные поперек прорези. Над трубопроводом устанавливают козлы с талями, с которых и погружают его так же, как с постоянных или плавучих опор.

Если скорость течения реки превышает 0,5 м/сек, то для предотвращения сноса трубопровода при его спуске применяют оттяжки или направляющие сваи. Сваи забивают в грунт на глубину 2-3 м так, чтобы их верхние концы опирались на лед

1 – лед

2 – майна

3 – блок

4 – лебедка

5 – свая

6 – трубопровод

Если при опускании трубопровода применяют оттяжки, то лебедки устанавливают на расстоянии 25-30 м от майны вверх по течению, а тросы оттяжек пропускают под лед в небольшие проруби. прорубленные во льду перед лебедками.

Производить работы со льда разрешается только тогда, когда толщина льда обеспечивает необходимую несущую способность при размещении на нем трубопровода, механизмов, приспособлений и людей. При недостаточной толщине ледяного покрова ее увеличивают искусственным намораживанием сверху или снизу. В любом случае работы ведут при устойчивой температуре окружающего воздуха ниже -5°С.

Засыпку уложенного на дно подводной траншеи трубопровода можно производить с использованием энергии течения реки, намывом грунта гидромониторами и привозимым грунтом с барж. Эти работы выполняют водолазы.

Кроме того водолазы выполняют следующие работы по прокладке дюкеров:

- проверка выполнения земляных работ при рытье подводных траншей любыми механизмами.

- разработка траншей под водой ручными гидромониторами (планировка дна)

-проверка правильности положения труб при укладке дюкера

- подбивка труб грунтом

- исправление обнаруженных дефектов

- подводная резка и сварка труб (при необходимости)

Дюкеры через водные преграды сооружают в период стояния низких горизонтов воды (летний и зимний). Во избежание заноса грунтом подводных траншей работы, проводимые летом следует заканчивать до ледостава, а проводимые зимой- до весеннего ледохода. Из тех же соображений подводный трубопровод следует укладывать немедленно после отрывки траншей и планировки ее дна, а уложенный трубопровод необходимо не более как в течение суток проверить на правильность положения и плотность прилегания его к грунту на все протяжении перехода и засыпать.

ОСОБЕННОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА

НАДЗЕМНЫХ ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ.

Монтаж подвесных трубопроводов.

При надземном переходе через реки, овраги, балки, железнодорожные и другие дороги вначале возводят береговые и русловые опоры (пилоны). Затем на верхних ригелях пилонов устанавливают стреловые краны для укладки рабочих канатов в опорные гнезда- башмаки на пилонах. К рабочим канатам крепят подвески на которых и будет закреплен трубопровод.

Однопролетные строения переходов монтируют на берегу по оси перехода до подъема несущих канатов на пилоны (I-ый способ) или на весу с временных опор после подъема канатов на пилоны (II -ый способ).

В I-ом случае размеченные несущие канаты раскладывают по оси перехода, а их концы закрепляют в анкерных опорах. Далее к этим канатам прикрепляют распорки и узлы подвесок. После этого канаты поднимают на пилоны и закрепляют. Подвески прикрепляют к седлам трубной плети.

II -ой способ применяют для устройства переходов длиной более 100 м. В этом случае на пилонах поднимают только канаты, закрепляя их. Затем, одновременно с двух сторон перехода, на них монтируют подвески трубопровода. Для этого используют телескопические вышки. Закрепив все подвески, приступают к монтажу трубопровода. (см, рисунок)

1 – пилоны

2 – трубопровод

3 - рабочий канат с подвесками

4 – постоянные опоры

5 – якорь

6 – лебедка

7 – отводные блоки

8 – полиспасты

9 – временная опора

Готовые блоки трубопровода из двух плетей (длиной до 40 м) скрепляют между собой жесткими связями и подают в зону монтажа (на баржах и понтонах или, если переход через водоем, укладывают на временные опоры). Монтаж ведут одновременно с правого и левого берегов, равномерно и последовательно загружая несущие канаты. В проектное положение плети поднимают системой полиспастов, прикрепленных к несущим канатам перехода. Береговые плети монтируют методом надвижки с помощью тех же полиспастов. После закрепления плетей трубопроводов в проектном положении и в подвесках их центрируют и сваривают.

После монтажа выверяют прогиб несущих канатов и положение пилонов, окончательно закрепляют все элементы перехода. Затем трубопровод испытывают, окрашивают.

Многопролетные переходы монтируют аналогично по пролетам.

Монтаж висячих трубопроводов.

Вначале устанавливают пилоны и массивные железобетонные якоря с прикрепленными к ним оттяжками. Затем монтируют стояки с компенсационными петлями трубопровода. Далее между пилонами на поплавках или временных опорах выкладывают плеть трубопровода. Монтаж труб на пилоны осуществляют методом подъема или надвижки.

При монтаже методом подъема плеть в проектное положение поднимают синхронно действующими на обоих пилонах полиспастами, после чего ее соединяют с узлами подвесок и магистральным трубопроводом.

При монтаже методом надвижки между пилонами натягивают временный монтажный трос, а к трубопроводу, уложенному у одного из пилонов, крепят тяговой трос и через каждые 14-15 м на жестких стойках –ролики

1 – пилоны

2 – висячий трубопровод

3 – монтажный трос

4 – тяговой трос

5 – постоянные опоры

6 – якорь

7 – трубоукладчики

8 – ролики

9 – тягач

Оба троса перебрасывают через блоки на вершинах пилонов и крепят к тягачу на противоположном берегу. Затем кранами-трубоукладчиками подготовленную плеть трубопровода поднимают и подают так, чтобы она перемещалась к противоположному пилону, опираясь роликами на монтажный трос. Плети придают проектный прогиб, прикрепляют ее к подвескам пилонов и сваривают в одну нить с участками трубопроводов по обе стороны перехода.

МОНТАЖ САМОНЕСУЩИХ ТРУБОПРОВОДОВ.

Самонесущими конструкциями являются балочные и арочные переходы.

Балочные переходы монтируют в два этапа:

1. Устанавливают опоры

2. Монтируют трубопровод способом надвижки или подъема.

Если пролет превышает 50 м, устанавливают промежуточные опоры. При методе надвижки плети трубопровода на катках лебедками (тяговой и тормозной) надвигают на опоры. В многопролетных переходах плети доставляют непосредственно к опорам, а затем кранами укладывают в проектное положение. Простейшие однопролетные балочные переходы через водные преграды монтируют способом протаскивания с последующим подъемом и укладкой кранами на опоры.

Арочные переходы трубопроводов монтируют из укрупненных блоков- полуарок. Начинают монтаж с устройства береговых упоров с оставленными гнездами и забетонированными металлическими опорными рамами. Затем на специальных стендах готовят к подъему монтажные элементы (полуарки). При пересечении железнодорожных путей арочный переход монтируют железнодорожными кранами с использованием передвижной временной монтажной опоры.

Дата добавления: 2014-12-08