Инженерно-геодезические работы при реконструкции трубопроводов нефтегазовых промыслов

Русловая съемка может  выполняться традиционными технологиями наземной топографической съемки, за исключением фототопографической, для небольших рек, глубина и  скорость течения которых позволяют  устанавливать рейку (отражатель) на всех характерных точках рельефа русла и определять высоту (превышение) и плановое положение характерной точки одним визированием геодезического прибора.

Русловая съемка предполагает применение различных геодезических приборов или технических средств для определения высоты (промеры глубин) и планового положения снимаемой точки, называемой в этом случае промерной. Таким образом, определение  планового положения промерной точки, называемое в технической литературе также плановой привязкой или позиционированием, выполняется одними геодезическими приборами, а определение высоты другими. Более того, определение высоты промерных точек выполняется относительно уреза воды (геодезической высоты уровня водной поверхности), для этого производят измерение глубины (вертикального расстояния, равного слою воды над промерной точкой) и измеряют высоту уреза воды в районе объекта съемки, на момент, соответствующий времени  съемки. То есть, фактически выполняются две технологических операции. Для каждой из которых используют свой геодезический прибор или техническое средство для измерений.

Погрешности положения  пунктов плановой съемочной сети относительно пунктов опорной геодезической сети не должны превышать 0,6 мм в масштабе плана [9].

Русловые съемки подразделяются на специальные, подробные и облегченные. Обязательному отображению при съемке подлежат русловые образования (острова, побочни, осередки, косы), протоки, ручьи, участки размываемого берега, промоины. Промеры глубин характеризуются подробностью и способами: проложения галсов (галс- направление движения промерного судна при выполнении съемки), определения мест на галсах, измерения глубин. По подробности промеры также подразделяются на специальные, подробные и облегченные.

В процессе гидрографических работ была выполнена съемка русла  реки П. Воронеж на подводном переходе нефтепровода «Дружба-1», основная нитка, на протяжении 600 м, из них 390 м вверх по течению от основной нитки. Ширина реки в месте перехода 20 м.

Масштаб съемки 1:500 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м.

Съемка русла реки выполнялась путем проложения промерных  створов через 10 м. Измерения  глубин  производились  наметкой  с лодки  по створам с промерными точками  через 5 м.

Координирование промерных точек осуществлялось прямой однократной угловой засечкой с существующих точек съемочного обоснования.

Для приведения измеренных глубин к одному отчетному уровню использовались наблюдения на временном уровенном посту, который привязан по высоте ходом технического нивелирования. Наблюдения на посту проводились ежесуточно с точностью отсчетов 1 см.

Продольный уклон водной поверхности определен из технического нивелирования, проложенного по методике IV класса по точкам однодневной связки.

 

2.3.5 Съемка подземных коммуникаций

Подземные коммуникации и сооружения, являются одним из основных элементов содержания топографических планов. Топографические планы, отображающие подземные коммуникации, должны создаваться согласно действующей инструкции по съемке и составлению планов подземных коммуникаций. Ниже приводятся основные требования к показу элементов подземных коммуникаций по имеющимся материалам и съемке подземных коммуникаций на топографических планах.

Элементы подземных коммуникаций должны отображаться на топографических планах в зависимости от масштаба в соответствии с действующими условными знаками для топографических планов масштабов 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 : 500 и условными знаками для планов подземных коммуникаций. На топографических планах необходимо отображать точное плановое и высотное положение подземных коммуникаций установленной классификации по трем группам:

• трубопроводы;
• кабельные сети;
• туннели (общие коллекторы).

К трубопроводам относятся  сети водопровода, канализации разных систем, теплофикации, газоснабжения, дренажа, а также сети специального назначения (нефтепроводы, мазутопроводы, паропроводы, водопроводы и пр.).

К кабельным сетям  относятся сети сильных токов  высокого и низкого напряжения (для  освещения, электротранспорта) и сети слабого тока (телефонные, телеграфные, радиовещания и пр.).

Туннели служат для размещения только кабелей. В общих коллекторах размещаются сети разного назначения [16].

Топографические планы, контурной нагрузкой которых  являются подземные коммуникации, допускается создавать совмещенными или раздельными. При создании совмещенных планов все группы подземных коммуникаций наносятся на оригиналы топографических планов местности. Совмещенные планы составляются в том случае, если при нанесении подземных коммуникаций на топографические планы обеспечивается хорошая читаемость и наглядность всех изображаемых на плане коммуникаций и их характеристик. Не допускается составление планов коммуникаций путем увеличения с планов более мелких масштабов. Исходными материалами для составления планов подземных коммуникаций служат: материалы исполнительных съемок; материалы съемок элементов существующих (ранее проложенных) подземных коммуникаций; каталоги и профили сооружений и линий подземных коммуникаций; архивные материалы учетно-справочного характера; данные эксплуатирующих организаций, промышленных предприятий; учреждений; материалы съемок прошлых лет. Основным способом получения на планах данных о подземных коммуникациях является сбор сведений о них и нанесение их на планы. Съемка подземных коммуникаций должна производиться на основе геодезической сети существующего или вновь создаваемого планово-высотного съемочного обоснования. Исходной высотной основой при съемке подземных коммуникаций служат реперы и марки государственной нивелирной сети I, II, III, IV классов. Съемка элементов подземных коммуникаций на топографических планах производится в основном методами тахеометрической и теодолитной съемки. Исполнительная съемка подземных коммуникаций выполняется в масштабе 1/500 в открытых траншеях в процессе и по окончании строительства. Исполнительный чертеж (план) составляется на имеющемся топографическом плане, используемом для составления проектов подземных прокладок. При исполнительной съемке плановое положение подземных коммуникаций и сооружений при них может быть определено, на незастроенной территории - от пунктов опорной геодезической сети и точек съемочных ходов. В результате произведенных работ по исполнительной съемке подземных коммуникаций представляются: схемы теодолитных и нивелирных ходов; абрисы съемки подземного сооружения; журналы нивелирования и измерения углов; ведомость вычисления координат и высот; исполнительный чертеж. Работы по съемке существующих подземных коммуникаций производятся при наличии утвержденного технического задания (технического проекта) после рекогносцировки и обследования. Определение направлений линий ранее уложенных коммуникаций между колодцами, а также бесколодезных коммуникаций производится с помощью электронных приборов поиска, трассоискателей и трубокабелеискателей. Съемка существующих подземных коммуникаций состоит из планово-высотной съемки их выходов на поверхность земли и съемки линий, выявленных с помощью приборов поиска или вскрытых шурфами. Плановое положение всех выходов подземных коммуникаций определяется от пунктов опорной геодезической сети и съемочного обоснования, а также от углов капитальных зданий и сооружений, колодцев и т. д. Съемка выходов ранее уложенных подземных коммуникаций производится линейными засечками, способом перпендикуляров, полярным способом, способом створов. В результате выполненных работ по съемке и нивелированию существующих подземных коммуникаций представляются:

• журналы измерения углов и нивелирования подземных коммуникаций;
• абрисы обследования и привязок подземных сооружений;
• схемы съемочного обоснования (теодолитных и нивелирных ходов);
• ведомости вычисления координат углов кварталов, строений и подземных коммуникаций;
• схемы расположения подземных коммуникаций на плане масштабов
• 1:2000 и 1:5000;
• каталог подземных коммуникаций;
• технический отчет или пояснительная записка по выполненным работам [1,6].

В процессе работы определено местоположение и характеристики подземных коммуникаций и трубопроводов, для воздушных линий определено назначение и напряжение, материал столбов, количество проводов и высота подвески нижнего провода. Все сведения приведены на топографическом плане, составлены эскизы опор.

 

2.4 Камеральные работы

 

В процессе камеральной  обработки данных проверены полевые журналы, вычисление планово-высотного съемочного обоснования и выполнено составление текстовой и графической частей отчета.

Топографические планы  составлены автоматизированным методом  в программе «GALS». Результаты окончательной  камеральной обработки графических материалов представлены в среде «AutoCad 2000» и выведены на графопостроителе.

Топографический план коридора нефтепровода составлен в масштабе 1:500 на 7 листах, из них 2 листа – топографо-гидрографический.

Продольный профиль  по существующей основной нитке нефтепровода «Дружба-1» построен по программе «PRF» и вычерчен на графопостроителе на 4 листах в масштабах: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100.

Продольный профиль  проектного створа построен по программе  «PRF» и вычерчен на графопостроителе на одном листе в масштабах: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100.

Обработка результатов  измерений включает следующие укрупненные  процессы:

• полевые вычисления, включая контрольные;
• камеральную обработку и уравнительные вычисления.

Контрольные вычисления должны производиться в процессе исполнения работ для установления точности измерений и соответствия их требованиям действующих инструкции.

Математическая обработка  геодезических измерений производится в принятой проекции и системе  координат и высот. Она содержит следующие виды работ:

- составление схемы  геодезической сети;

- подготовку и анализ  координат и высот исходных  пунктов с целью установления  их достоверной точности;

- перевод координат  исходных пунктов из системы  в систему

- проверку и обработку  журналов угловых и линейных измерений, журналов нивелирования;

- проверку и оформление  материалов определения элементов  приведения;

- составления сводок  измеренных направлений и углов,  зенитных расстояний;

- вычисление длин линий;

- вычисление угловых,  полюсных, линейных, координатных невязок;

- составление ведомостей  превышений;

- вычисление приближенных  координат и высот геодезических  пунктов;

- подготовку информации  для уравнивания и уравнивание  сетей;

- составления пояснительной  записки и отсчетной схемы

- систематизацию материалов и подготовку их к сдаче.

Вычисления ведутся, как  правило, в уже установленной  для данного объекта системе  координат. Вычисления и уравнивание  нивелирования всех классов и  тригонометрического нивелирования  производится в Балтийской системе  высот 1997 года или в особых случаях в местной системе высот.

 

1.  Применение программы GALS

Программа “GALS” разработана  в ЗАО «ПИРС» (г. Омск), разработчик  Шилин А.Е. “GALS” служит для построения цифровой модели местности и создания на основе этой модели топографического плана.

Масштабный ряд программы  от 1:500 до 1:1000000. Программа имеет стандартный  набор средств редактирования текстовых  и графических элементов электронного плана, а также инженерного использования цифровой модели рельефа, возможность визуализации и передачи в CAD – системы для дальнейшей трехмерной проработки моделей рельефа и трубопроводов.

Данная программа позволяет  работать с условными топографическими знаками, строить линии различного типа, цвета и толщины. Надписи  на планах выполняются различными шрифтами с выбором цвета и других параметров.

После загрузки координат  и высот пикетных точек производиться построение горизонталей программным путем с возможностью дальнейшего их редактирования.

Имеется возможность  отображения объектов в различных  слоях, работы с отдельными слоями, а также выделения объектов в блоки, группы, копирования, удаления, редактирования.

Исходной информацией  для создания ЦММ служат координаты (X,Y) и высоты пунктов съемочного обоснования, данные тахеометрической съемки (горизонтальные углы, расстояния до пикетных точек и их высот), данные промерно-глубинных работ, в частности результаты работы комплекса "Гидромакс".

Информация в GALS может  быть передана 3-я путями:

1. загружен исходный  файл c расширением .gal или данные  с тахеометра автомата, полученные от полевиков (GALS принимает данные тахеометрических измерений только в том случае, если тахеометр перед выполнением съемки настроен соответствующим образом);

2. с клавиатуры вручную  заносятся координаты из полевого  журнала в меню ВПК (введенные  пикеты);

3. импорт файлов из  других программ.

Векторизацию изображения  выполняют согласно абрисам, составленным при производстве полевых работ.

При создании плана по программе GALS в первую очередь необходимо создать планшет. Размеры создаваемого планшета задаются в соответствие со стандартными размерами, разработанными специально для программы с таким расчетом, чтобы изображение файла находилось в границах планшета.

Затем в режиме редактирования конфигурации файла в общих параметрах файла устанавливают необходимые настройки. Угол поворота изображения файла устанавливают с таким расчетом, чтобы было зрительно удобно работать с файлом. Кроме общих настроек,  устанавливают параметры импортных пикетов, условных знаков, горизонталей и текстов.

Все точки обоснования  задаются номером (число) и именем (текст). При этом каждая точка обоснования имеет уникальный номер, который не может иметь другая точка. Все точки обоснования имеют отметку и их можно включить в моделирование рельефа. ИПК (импортные пикеты) задаются номером станции и номером пикета. Они показываются как кресты в программе GALS и как точки в программе AutoCAD, в отличие от точек обоснования, которые показываются в виде соответствующего условного знака, в зависимости от типа точки обоснования.

При составлении плана  все отметки располагаются под  углом планшета справа или посередине от пикетной точки. Для выполнения данного условия какую-либо одну отметку приводят в данное положение, заходят в ИПК и устанавливают значения смещения этого пикета для всех.

После внесения точек  обоснования и импортных пикетов  производится отрисовка всех существующих объектов местности (трубопроводов, дорог, ЛЭП, кабелей связи, зданий и сооружений, рек и ручьев, границ контуров растительности и угодий, а также сооружений на трубопроводах, таких как задвижки, КИК-и и т.д.). Для нанесения всех объектов местности на план используется встроенная библиотека условных знаков. Условные знаки можно наносить как по одному, так и производить заполнение условными знаками замкнутых контуров. Все условные знаки и тексты так же разворачиваются по углу планшета.