Свод правил сооружения магистральных газопроводов

Для сохранения направления прокладки применяют вертикальные и горизонтальные рамы.

5.16. На рис.5.3 показана схема установки с гидродомкратами, предусматривающая ручную разработку грунта и транспортировку его из забоя по полости защитного кожуха.

Рис. 5.3. 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 в 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. 5.4).

Рис. 5.4. 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

 

Техническая характеристика КП - 1721

Диаметр защитного кожуха, мм ........................................... 1720;

Максимальная длина прокладываемого кожуха, м ............ До 60;

Средняя скорость проходки, м/ч........................................... 1,0;

Ход штоков гидродомкратов, мм ......................................... 1000;

Максимальное усилие подачи, кН ....................................... 3920;

Общая установленная мощность двигателей, кВт ............. 35;

Общая масса установки, т ..................................................... 33.

Прокладку кожуха с применением комплекса КП-1721 осуществляют следующим образом. На участке прокладки защитного кожуха отрывают рабочий и приемный котлованы.

После отрытия рабочего котлована производят планировку его дна с соблюдением уклона по проекту и монтируют комплекс. Затем на направляющую раму устанавливают головное звено защитного кожуха и проверяют соосность его с осью газопровода. По окончании выверки осей головное звено внедряют в грунтовый массив силовым модулем на величину набора грунтовой пробки. Затем на место нажимной траверсы, установленной в носовой части силового модуля, монтируют грунтозаборную капсулу и лебедкой перемещают модуль в зону забоя.

В зоне забоя силовой модуль фиксируют в упорных поясах головной секции и грунтозаборная капсула вдавливается гидродомкратами силового модуля в грунтовую пробку. Обратным ходом гидродомкратов производят выем грунтозаборной капсулы с набранным грунтом, расфиксируют модуль и лебедкой возвращают его в зону разгрузки.

В зоне разгрузки снимают грунтозаборную капсулу. На ее место устанавливают нажимную траверсу, а в свободную зону между силовым модулем и упорной стенкой - проставку. Затем внедряют кожух в грунтовый массив с набором новой порции грунтовой пробки.

При внедрении головного звена в грунтовый массив производят пристыковку к ней следующего звена кожуха и процесс повторяют в принятой последовательности до полной прокладки кожуха.

Состав бригады, работающей на комплексе, 6 человек, а общий цикл производства работ представлен в приложении 1.

5.17. В слабых и неустойчивых грунтах во избежание разрушения дорожной насыпи вследствие "самозатекания" грунта через кожух необходимо вдавливать защитный кожух на один или два хода гидродомкратов без остановки и вести разработку грунта только после того, как закончится образование грунтовой пробки в защитном кожухе, т.е. когда грунт войдет в него на 1-2 м. При этом за режущей кромкой ножа устанавливают специальную диафрагму, регулирующую поступление сыпучего или водонасыщенного грунта в прокладываемый защитный кожух.

5.18. При продавливании защитного кожуха разработка пробки грунта должна осуществляться только до плоскости режущей кромки ножа. Опережение выборки может привести к проседанию полотна дороги.

5.19. В процессе продавливания защитного кожуха особое внимание следует обращать на работу гидроприводов. При резком увеличении давления в гидросистеме необходимо немедленно остановить установку до выяснения причин. В качестве одной из них могут быть твердые включения в дорожной насыпи.

5.20. Технология прокладки защитного кожуха методом горизонтального бурения основана на сочетании трех одновременно протекающих процессов: резания грунта, транспортирования разработанного грунта из забоя скважины и продавливания защитного кожуха в горизонтальную скважину.

Эту технологию не рекомендуется использовать в водонасыщенных и сыпучих грунтах во избежание "утечки" грунта через полость защитного кожуха, в результате которого может произойти разрушение дорожной насыпи.

5.21. Для прокладки кожуха методом горизонтального бурения используются установки ГБ-1721 (АО "Газстроймашина").

Особенность конструкции этой установки состоит в том, что подача защитного кожуха при бурении осуществляется гидродомкратами (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Установка горизонтального бурения ГБ-1721:

 

1 - режущая головка; 2 - расширительное кольцо; 3 - защитный кожух; 4 - вал режущей головки; 5 - площадки; 6, 13 - редукторы; 7 - виртовая тележка; 8 - коробка передач;

9, 15 - электродвигатели; 10 - винтовой домкрат; 11 - ковшовый элеватор; 12 - тележка;

14 - редуктор механизма подачи; 16 - домкратный агрегат; 17, 18 - вставки; 19 - металлический шпунт; 20 - горизонтальная направляющая рама; 21 - рама для установки; 22, 23 - тележки рамы; 24 - тележка шнекового транспортера; 25 - рама шнекового транспортера; 26 - шнеки.

 

5.22. При прокладке защитных кожухов в устойчивых грунтах методом горизонтального бурения режущая головка размещается на уровне кромки ножевой секции.

При прокладке защитных кожухов в неустойчивых грунтах режущая головка размещается внутри ножевой секции на расстоянии до 450 мм кромки ножа. В этом случае установка ГБ - 1721 работает как установка по продавливанию.

5.23. Бестраншейная прокладка установкой ГБ - 1721 производится методом последовательного наращивания и проталкивания звеньев защитного кожуха длиной по 12 м. При этом методе работы необходимо проводить в следующем порядке.

На участке перехода по обе стороны насыпи отрывают рабочий и приемный котлованы. Длина рабочего котлована должна быть на 4-5 м больше длины проталкиваемого звена защитного кожуха. Конструкция упорной стенки - см. п.5.19. Около передней стенки на дне котлована следует выкопать приямок для производства сварочных работ при наращивании защитного кожуха.

Рабочий орган размещается в инвентарной секции и приводится в действие самостоятельным электродвигателем, установленным на площадке. Транспортировка грунта из забоя осуществляется шнековым транспортером, состоящим из безопорного шнека, размещенного в желобе. Для удаления из рабочего котлована грунта, доставленного шнековым транспортером, используется скребковый элеватор.

Подача защитного кожуха осуществляется одновременно с разработкой грунта в забое. Механизм подачи защитного кожуха состоит из передвижной рамы, опирающейся роликами на направляющие рельсы горизонтальной рамы, и шести гидродомкратов двухстороннего действия, приводимых в действие гидравлическим агрегатом с электрическим двигателем. Каждый из этих домкратов может развивать нажимное усилие 1150 кН.

Передвижная рама передает нажимные усилия гидродомкратов на торец звена защитного кожуха. Кроме того, эта рама является базой для основных узлов механизмов транспортировки грунта из забоя.

Для передачи реакции нажимных усилий на грунт используются переходник, нажимные патрубки и инвентарная упорная стенка шириной 0,7 м и длиной 5 м. Чтобы снизить сопротивление трения и обеспечить некоторый зазор между защитным кожухом и грунтом, на переднем конце защитного кожуха установлено расширительное кольцо. Кроме того, в образовавшийся зазор подается насосом смазка (тиксотропный раствор).

Звено прокладываемого защитного кожуха передвигается по горизонтальной направляющей раме на опорных роликовых тележках. Прокладка защитного кожуха может осуществляться звеньями длиной по 6, 10,5 или 11,8 м. Для этого установка ГБ-1721 укомплектована сменными патрубками длиной по 0,75 и 6 м. Патрубки изготовлены из толстостенных труб диаметром 1420 мм. Питание всех установленных на ГБ-1721 двигателей осуществляется от передвижной электростанции мощностью 75- 100 кВт.

5.24. Установка ГБ -1721 имеет следующую техническую характеристику:

Техническая характеристика ГБ-1721

Диаметр прокладываемого защитного кожуха, мм............ 1720

Максимальная длина перехода, м......................................... 60

Максимальное усилие подачи, кН........................................ 7000

Средняя скорость проходки, м/ч........................................... 2,0

Мощность двигателя, кВт...................................................... 72

Масса установки (без электростанции), т............................. 63.

6. Монтаж трубной плети газопровода в защитном кожухе

 

6.1. Сварка трубной плети газопровода осуществляется непосредственно на участке строительства перехода из одиночных труб или секции труб, сваренных на трубосварочных базах. Трубы могут быть без изоляции или с изоляцией (заводской или базовой).

Сварка стыков плети на месте строительства перехода выполняется в неповоротном положении, как правило, ручной дуговой сваркой.

Сборку и сварку стыка проводят следующим образом. Сначала трубы или секции укладывают на инвентарные лежки и зачищают их кромки до металлического блеска. Затем при помощи внутреннего центратора собирают стыки с установлением технологического зазора.

При сварке газозащитными электродами типа ВСЦ зазор принимается равным 2,3-3 мм, а при сварке электродами с фтористокальциевым покрытием типа УОНИ-13/55 - 3-3,5 мм. После установления зазора и окончательного закрепления его положения центратором выполняют прихватку стыкуемых кромок труб. Длина прихватки 80-100 мм при толщине не менее 4 мм. Прихватка является частью корневого слоя шва и должна обеспечивать полный провар корня шва без пор и трещин.

После наложения прихваток на первом стыке осуществляют сварку первого слоя по всему периметру стыка. Затем центратор снимают и переставляют на другой стык для его центровки. Наложение второго и последующих слоев проводится по схеме "снизу-вверх". Каждый слой шва очищают от шлака и брызг металла шлифовальными машинками.

6.2. Все сваренные стыки трубной плети газопровода перед нанесением на нее изоляции и размещением в защитном кожухе подвергают контролю рентгеновским способом.

6.3. На наружную поверхность трубной плети наносят изоляционное покрытие в соответствии с проектом.

Очистку поверхности труб выполняют электроинструментом с металлическими щетками или портативными приспособлениями. На очищенную поверхность плети наносят грунтовку, а затем изоляционное защитное покрытие усиленного типа. Полимерные ленты рекомендуется наносить с помощью портативных приспособлений. Для предохранения изоляционного покрытия от механических повреждений при монтаже плети в защитном кожухе на нее накладывают защитный оберточный материал.