Сооружение подводных переходов трубопроводов

Специальные работы при подготовке трубопровода к укладке на подводном переходе. Земляные работы. Укладка методом сплава, протаскиванием. Балластировка трубопровода. Берегоукрепление. Предварительное испытание и очистка полости. Оформление документации.

При строительстве подводных переходов к подготовительным относятся геодезические и гидрометрические работы, связанные с промерами глубин в створе перехода и определением скоростей потока, планового положения траншей, подготовка спусковых дорожек, футеровка и балластировка трубопровода и ряд других, специфических для подводных трубопроводов работ.

Геодезические и гидрометрические работы

Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов требует соответствующего геодезического и гидрометрического обслуживания.

Наиболее важными являются работы по составлению фактического профиля и планового положения траншей. Промеры глубин для составления продольного профиля достаточно делать 3 раза:

а) перед началом разработки траншеи для выявления соответствия фактического профиля дна реки проектному;

б) перед укладкой трубопровода в подготовленную траншею;

в) после укладки трубопровода с целью определения его фактического положения.

Масштабы для составления профилей принимают в соответствии с масштабом съемки.

При выполнении промеров необходимо установить высотное положение измеряемой точки, её положение по пикетажу и отметку уровня воды в момент промера. Фиксирование промерных точек осуществляют одним из следующих способов:

1) засечкой промеряемых точек одним инструментом (теодолитом или мензулой). Этот способ применяют при ширине водной преграды до 200 м при работе с одного берега и до 400 м при работе сначала с одного, а затем с другого берега;

2) засечкой двумя инструментами. Это наиболее точный способ и может быть использован при любой ширине реки;

3) дальномером, установленным в створе;

4) со льда (при работе зимой);

5) с применением эхолота.

Наибольшее распространение между точками промеров глубин берется в зависимости от принятого масштаба топогеодезической документации.

Правильное определение отметки уровня воды очень важно, так как измеренные глубины без отнесения их к известной отметке уровня не имеют никакой ценности. Уровень воды определяется по показаниям водомерных постов, имеющих привязку к абсолютным отметкам, которыми обязательно должно быть оборудовано место подводного перехода еще до начала основных работ.

Наблюдения на водомерных постах проводят 2 раза в день, и результаты их записывают в журнал. При выполнении промеров, кроме того, записывают уровни воды до начала промеров и после их окончания. Если горизонт воды в реке подвержен частым колебаниям (горные реки, низовья равнинных рек), наблюдения за уровнем воды проводят чаще.

Ось перехода до начала работ закрепляют на берегах реперами (металлическими или деревянными) и оборудуют створными знаками.

Расстояния между створными знаками назначают, исходя из предельно попускаемого сноса промерной лодки или катера со створа.

Глубины воды в промерных точках наиболее целесообразно измерять с помощью эхолота. Применение их позволяет получить непрерывную запись глубин, точность которых не зависит от скорости течения, а промеры выполняются со скоростью движения промерного судна. Эхолот позволяет определить формы размеры, сечения траншей. Для этого следует двигаться на судне или моторной лодке с установленным на нем эхолотом вдоль или поперек оси трубопровода. Набатиграммо одновременно записываются отметки трубопровода и дна водоема под трубопроводом.

Устройство спусковых дорожек

Трубопроводы, подготавливаемые к укладке под воду, размещают обычно на берегу на специальных спусковых дорожках, которые служат для спуска трубопровода с берега в подводную траншею или на поверхность воды. Известны дорожки, следующих основных типов.

Грунтовые дорожки представляют собой спланированную полосу грунта на одном из берегов водоема в створе перехода. Дорожку делают прямолинейной в плане.

Профиль дорожки планируют так, чтобы он имел уклон в сторону водоема или был, по крайней мере, горизонтальным. Даже незначительный обратный уклон создает большое дополнительное усилие протаскивания. По грунтовым дорожкам можно протаскивать только футерованные трубопроводы. Следует иметь в виду, что при песчаных грунтах протаскивание осуществляется легче по сухому основанию, а при глинистых – по сильно увлажненному.

Рельсовые дорожки. Узкоколейную дорожку устраивают обычно прямолинейной в плане и горизонтальной или с незначительным уклоном в стороне водоема по профилю. Перед сборкой рельсовой дорожки производят планировку полосы грунта в створе перехода бульдозером: срезают выступы, бугры, засыпают ямы и т. д.

Одним из основных элементов спуска является вывод вагонеток из-под трубопровода. Рекомендуется следующий способ. В конце пути устраивают приямок глубиной 2-2,5 м, в который сваливаются вагонетки. На другом конце приямка трубопровод уже опирается на грунт. Из приямка вагонетку тут же вытаскивают автокраном. Для быстрого выполнения этой операции на очередную вагонетку на специальную скобу надевают трос длиной 4-5 м с огонами на концах. Как только следующая вагонетка подходит к приямку, второй огон набрасывают на крюк крана, и свалившаяся в приямок тележка немедленно вытаскивается из него. С помощью второго троса к этому времени должна быть подготовлена к вытаскиванию из приямка следующая тележка. Опыт показывает, что описанным способом тележки удаляют из-под трубопровода без каких-либо осложнений.

Водная спусковая дорожка представляет собой траншею, вырытую на берегу водоема в створе перехода, длину и ширину, которой назначают с таким расчетом, чтобы в нее можно было поместить весь подводный участок трубопровода. Наилучшее условие для устройства такой дорожки – низкий и ровный берег. Чем меньше возвышается поверхность берега над уровнем водоема, тем меньшей глубины разрабатывают траншею.

В этом случае береговую траншею отрывают на глубину до 2-3 м, а у среза воды оставляют грунтовую перемычку. Траншею заполняют водой, и в нее опускают трубопровод. Возле перемычки заранее создают резерв грунта. Как только протаскиваемый трубопровод прорезает перемычку, бульдозер, чтобы уменьшить потери воды из береговой траншеи, периодически засыпает образующуюся в перемычке прорезь из резерва грунта. Одновременно насосом или мотопомпой в траншею закачивают воду из водоема.

Роликовые дорожки представляют собой ряд опор с роликами, расстояние между которыми определяют в зависимости от размеров и массы единицы длины укладываемого трубопровода.

Применение роликовых дорожек с металлическими роликами недопустимо, так как при этом не обеспечивается сохранность изоляции трубопровода.

Применяют ролики с пневматическими шинами. По такой роликовой дорожке трубопровод может перемещаться без нарушения сплошности изоляционного покрытия и при обычной деревянной футеровке.

Футеровка трубопровода

Трубопроводы футеруют для предохранения изоляции при укладке.

Для футеровки широко применяются деревянные футеровочные рейки размером 2,5×5 – 7×300 – 400 см. Процесс футерования включает в себя следующие операции: рассортировку по длине и обрезку реек; подготовку реечного ковра; обертывание ковром трубы; предварительное, а затем и окончательное крепление футеровки проволокой-катанкой. Подготовка реечного ковра заключается в соединении необходимого для полного или частичного обертывания трубы количества реек отожженной проволокой диаметром 1,5-2 мм или прочным шпагатом. Эту операцию выполняют двое рабочих.

Для изготовления реечного ковра можно использовать оберточную бумагу. На нее наносят расплавленный битум, с помощью которого рейки приклеиваются к бумаге. По трудоемкости оба способа приблизительно одинаковы.

Приподняв трубоукладчиком трубопровод на 0,4-0,5 м, обертывают его реечным ковром. Проверив качество обертки, скрепляют ее двумя скрутками из отожженной проволоки-катанки диаметром 5-6 мм. Окончательно футеровку крепят скрутками из отожженной проволоки-катанки через каждые 60 см. Футеровочная рейка должна плотно прилегать к поверхности трубы.

Футеровка отдельных мест выполняется аналогично. В местах крепления тросов (например, оттяжек при опуске трубопровода с поверхности воды) выполняют двухслойную футеровку: нижний слой – из обычных реек длиной 2-2,5 м, а верхний – из досок толщиной 4-5 см и длиной 0,7-1 м. Это делается для предохранения изоляции от повреждения тросом, так как однослойная футеровка не обеспечивает сохранность изоляции.

Балластировка трубопровода

Балластировка, или утяжеление, трубопровода производится при строительстве газопроводов, а также любых подводных трубопроводов, обладающих положительной плавучестью в заполненном продуктом состоянии.

Балластировку выполняют чугунными или железобетонными отдельными грузами и в виде сплошных покрытий бетоном или асфальтобетоном. В настоящее время наибольшее распространение имеют чугунные и железобетонные грузы из двух полумуфт. Основное достоинство железобетонных грузов – простота их изготовления и сравнительно невысокая стоимость. Недостаток – меньший объёмный вес по сравнению с чугунными. Поэтому приходится увеличивать размер железобетонных грузов или располагать их более часто, что, в свою очередь, усложняет производство работ, как по навеске грузов, так и по протаскиванию трубопровода. Наиболее перспективным является утяжеление труб сплошным покрытием из бетона при укладке однотрубного перехода или заполнения утяжеляющим раствором межтрубного пространства (укладка по схеме труба в трубе).

В первом случае утяжеляющее покрытие получают с помощью торкрет-бетона, наносимого на трубу в заводских условиях, или на месте перехода.

Торкретирование заключается в нанесении на покрываемую поверхность слоев цементного раствора струей сжатого воздуха. Толщина слоя торкрета, наносимого на поверхность за один заход, составляет 200 мм. Установка для торкретирования состоит из цемент-пушки; шлангов для подачи воздуха, воды и сухой

смеси цемента и инертного заполнителя; компрессора (производительность 5-6 м³/мин, давление сжатого воздуха не менее 4 кгс/см²), бака для воды.

Сухую смесь цемента и мелкозернистого инертного заполнителя состава 1: 2 – 1: 5 загружают в цемент-пушку, откуда она под давлением воздуха подается к соплу, где смешивается с водой. При торкретировании сопло держат перпендикулярно трубопроводу на расстоянии 0,8-1,2 м от поверхности.

На трубы диаметром до 529 мм торкрет-бетон наносят в два этапа. Сначала покрывают верхнюю половину труб, а после выдержки бетона в течение 1-2 суток трубопровод (или секции труб) переворачивают и торкретируют остальную часть. Торкрет-бетон выдерживают до момента укладки, не менее 5-7 суток. В сухую погоду при выдержке в течение 5-7 суток торкрет-бетон через, определенное время 3 раза в сутки поливают водой.

Трубы большого диаметра торкретируют в несколько этапов. Сначала – боковые поверхности, затем верхнюю часть труб. После 1-2 суток трубопровод (или секции труб) переворачивают и торкретируют оставшуюся часть. Бетонное покрытие обычно устраивают армированным, в качестве арматуры используют металлическую сетку с размером ячеек от 2,5 × 5 до 10 × 10 см.

Балластировка при укладке трубопровода по схеме труба в трубе входит в операцию укладки. При строительстве подводных переходов выполняют значительный объём земляных работ, связанных с устройством траншей. Земляные подводные работы ведут с помощью специальных землеройных машин.

Менее сложно в техническом отношении устройство береговых или, как их часто называют строители, приурезных траншей. Береговые траншеи разрабатывают экскаваторы, оборудованные обратной лопатой или драглайном.

Для разработки речных траншей используют различные земснаряды, позволяющие вести работы на глубине до 40 м. Производительность их составляет от 200 до 2000 м³/ч.

Зная объём земляных работ и имея сведения о производительности земснаряда, рассчитывают время, необходимое для их выполнения. Соответственно увязывают сроки работ по строительству, чтобы к моменту окончания разработки траншей трубопроводы были подготовлены к укладке.

Разработку траншей ведут несколькими способами: разработка земснарядами, экскаватором, скреперной установкой.

Сваренный в нитку, футерованный, утяжеленный грузами и оснащенный необходимыми приспособлениями трубопровод устанавливают в исходном перед укладкой положении. Операция по укладке является основной, завершающей большой объём подготовительных работ. Поэтому к её проведению необходимо готовиться тщательным образом. Существует много способов и схем укладки трубопроводов в подводные траншеи. Все они могут быть разбиты на три способа: протаскивание по дну, погружение с поверхности воды трубопровода полной длины и погружение с поверхности воды последовательным наращиванием секций трубопровода.

Дата добавления: 2014-01-07