2. Нові підходи та вибір визначення необхідної величини баластування. Розрахунок баластування грунтом зворотного засипу. Будівництво та реконструкція політеленових газопроводів. Наведіть приклад.

Монтажні роботи на поліетиленових газопроводах

Підготовчі роботи.

До підготовчих робіт приступають після отримання дозволу на будівництво, отримання проектно-кошторисної документації та створення геодезичної розбивочної осі замовника.

Перед початком будівництва СМО повинна виконати на трасі наступні роботи:

- Контроль геодезичної розбивки (приймається за актом від замовника)

- Планування траси

- Земляні роботи

- Транспортування труб

- Розкладка труб на трасі

- Установку зварювального агрегату

• Геодезичні знаки встановлюються на кутах повороту траси (не менше 2 - х на кожний напрям)

• на прямолінійних ділянках через 500 м

• на переходах через річки, яри та ін перешкоди

• у місцях відгалужень

Уточнення перетинань, оформляється актом розбивки.

Планування включає в себе корчування дерев, розчищення снігу і т. д. з таким розрахунком, щоб ширина була не менше 1,5 м і на ній можна було розмістити обладнання для зварювання.

Тимчасові дороги звичайно однополосні з розширенням для розворотів.

Земляні роботи полягають у риття траншеї під труби і пристрої котлованів під колодязі та ковери.

Розміри траншеї приймаються за СНіП 3.02.01-87 і повинні бути:

Де +200 мм - для труб 0 до 110 мм включно

Де +300 мм - для труб 0> 110 мм і вище

При цьому ширина повинна бути не менше 250 мм для труб Де до 50 мм включно.

За СНиП 2.04.08-87 глибина прокладки не менше 1м до верху труби, а для районів з температурою -40 ° С - 1,4 м. У місцях руху транспорту глибину збільшують на 0,2 - 0,5 м. Для скельних грунтів враховують підсипку.

У місцях розташування сідельних відводів дно траншеї знижується на 3-5см оскільки відводи забезпечують деякий піднесення відвідної труби по відношенню до труби основного розподільного газопроводу.

Розробку траншей виконують за допомогою роторних, одноківшових екскаваторів, барових машин та спеціальних траншеєкопачів.

Відвал влаштовується з боку можливого припливу талих або дощових вод.

На переходах через дороги використовують ті ж методи, що і для сталевих газопроводів, перевага віддається методу проколу з використанням превмопробейніков і гідропробойніков.

До моменту укладання газопроводу необхідно провести перевірку глибини розкритої траншеї згідно проектних позначок, остаточну зачистку і вирівнювання дна траншеї вручну.

Труби та деталі, що надійшли на об'єкт будівництва, піддають зовнішньому огляду з метою визначення відповідності їх проектної документації та виявлення механічних пошкоджень в процесі їх транспортування; крім того виробляють вхідний контроль якості за основними їх розмірами і характеристиками.

Визначення зовнішнього вигляду поверхні і розмірів труб і деталей слід здійснювати за методиками, зазначеним у нормативній документації на продукцію (ГОСТ Р або технічні умови - ТУ).

Вхідний контроль якості труб і деталей на об'єкті будівництва повинен проводиться фахівцями атестованої у встановленому порядку лабораторії.

Існує основні 4 організаційні схеми проведення зварювальних робіт.

Трасових схема - за наявності у зварювальної бригади супроводжуючого автотранспорту з автом. джерелом електропостачання та допоміжним обладнанням.

Зварювання труб мірної довжини, укладених по трасі будівництва торець в торець з переміщенням зварювальної машини від стику до стику.

Базова схема - зварювання труб мірної довжини в окремі секції на базі з подальшим вивезенням секцій на трасу. Застосовується рідко, при неможливості розташувати обладнанням 1пл - 12-18м. Може поєднуватися з трасовому (1бр. - готує секції, інша - зварювання на трасі).

Стендова - зварювання труб мірної довжини, покладених на трасі поруч зі зварювальним апаратом, методом їх протягування в міру нарощування. Використовується якщо є можливість протягування без пошкодження (додаткові роликові опори, суміжний наст і т. д.)

Індустріальна - зварювання довгомірних труб між собою після їх розмотування. Раціональна через великої продуктивності. При довжині труб 250 м, проводиться до 3 км за зміну. Не може застосовуватися при температурі нижче +5

Укладання і засипка

Організаційні заходи і послідовність виконання робіт з укладання і засипці газопроводів приймаються виходячи з прийнятого способу прокладки, який може бути відкритим чи безтраншейним.

Укладання в траншею газопроводу проводиться не раніше, ніж через 30 хвилин після зварювання останнього стику, щоб стик охолов і наб "рал міцність.

Перед укладанням труби оглядають, кінці труб повинні бути заглушені.

Укладання труб роблять за допомогою ременів, текстильних строп. Відстань між опорами залежить від діаметру.

Зазвичай труби укладають вручну. Тільки для труб діаметром більше 180 мм в ряді випадків використовують автокран.

Можливо поєднання робіт з укладання і риття. У цьому випадку використовують екскаватори безперервної дії, оснащені пристроєм для укладання.

У літній період газопровід укладають «змійкою» і присипають відразу на 15-30 см над верхом, щоб температура не стала вище температури траншеї.

Вночі газопровід розпрямляється.

Якщо неможливо укладати «змійкою» укладають в холодну пору доби.

При надходженні труб в котушках їх розмотують або з рухомою, або з нерухомою котушки (протягуванням).

Розмотування труб роблять при температурі не нижче +5 ° С (можна розігрівати бухти).

До початку робіт з присипці:

- Перевірити проектне положення, щільне прилягання по дну, якість підсипки

- Якість ізоляції сталевих вставок

- Влаштувати під'їзд для привозу грунту

- Отримати письмовий дозвіл на засипку

- Видати наряд-завдання машиністу

Присипають відразу після укладання.

Засипку роблять після його випробування. Обов'язкове трамбування.

Укладається сигнальна стрічка.

Умовне позначення труб включає в себе послідовно слова «труба», тип поліетилену (ПЕ 80, ПЕ 100) і «ГАЗ», стандартне розмірне відношення SDR, тире, значення номінального діаметра, товщини стінки труби та позначення нормативного документа на продукцію ( ГОСТ Р або ТУ).

Приклад, умовне позначення труби з поліетилену типу ПЕ 100, SDR 9, номінальним зовнішнім діаметром 225 мм і номінальною товщиною стінки 25,2 мм:

Труба ПЕ 100 ГАЗ SDR 9 - 225 × 25,2 ГОСТ Р 50838.

Умовне позначення деталі для з'єднання з трубою і деталлю методом зварювання встик складається, як правило, з найменування деталі та типу ПЕ (ПЕ 80, ПЕ 100), номінального зовнішнього (приєднувального) діаметра, стандартного розмірного відношення SDR з'єднуються труб, слова «ГАЗ», позначення нормативного документа на продукцію (ГОСТ Р або ТУ).

Рисунок 1 Послідовність процесу складання і зварювання встик труб з поліетилену.

а - центрування і закріплення в затискачах зварювального апарату решт зварюваних труб; б - механічна обробка торців труб за допомогою торцювання 1; в - перевірка співвісності і точності збігу торців за величиною зазору «С»; г - оплавлення і нагрів зварювальних поверхонь нагрітим інструментом 2; д - осаду стику до утворення зварного з'єднання (К, b і h - літерні позначення розмірів шва в перетині 1)

Реконструкція підземних сталевих газопроводів

із застосуванням поліетиленових труб

 Реконструкція підземних сталевих газопроводів способом протягування в них поліетиленових труб здійснюється для газопроводів тиском до 0,6 МПа.

 Проводити реконструкцію дозволяється на всіх ділянках, у тому числі при пересіченні газопроводами вулиць та автошляхів всіх категорій, залізниць загальної мережі та промислових підприємств, трамвайних колій та водяних перешкод.

Реконструкцію дозволяється виконувати без зміни категорії тиску діючих газопроводів і зі зміною категорії тиску діючих (реконструюються) газопроводів з низького на середній або із середнього на високое (до 0,6 МПа на території селищ і сіл та міжселищних газопроводів).

Підвищення категорії тиску сталевого газопроводу допускається за умови, що газопровід був укладений з урахуванням требований додатку 8.1 ДБН -360.

 Глибина закладення газопроводів, що реконструюються приймається за фактичним положенням сталевих газопроводів. Глибина закладення відкритих (поза сталевими трубами) ділянок поліетиленових газопроводів при їх довжині до 15 м повинна відповідати вимогам до прокладки сталевих газопроводів.

Допускається відкрите прокладання поліетиленових газопроводів на окремих ділянках газопроводів, що реконструюються, якщо з технічних причин протяжка в існуючі газопроводи неможлива.

При неможливості прокладки поліетиленових труб на глибині 1,0 м і більше, а також у випадках розташування котлованів на проїзній частині автодоріг слід вживати заходів щодо захисту поліетиленових труб від пошкодження шляхом влаштування футлярів, установки накладних захисних козирків або інших способів, передбачених проектом.

При реконструкції сталевих газопроводів, прокладених у стиснутийних умовах, без підвищення категорії тиску, дозволяється зберігати фактичні мінімальні відстані від будинків, споруд та інженерних мереж за умови, що на ділянці із стисненими умовами застосовується протяжка труб без з'єднань.

Не допускається реконструкція газопроводів з підвищенням категорії тиску на ділянках, де вони не відповідають вимогам додатку 8.1 ДБН 360.

 Співвідношення діаметрів сталевих газопроводів та поліетиленових труб, вибирається виходячи з можливості свободного проходження поліетиленових труб та деталей усередині сталевих.

Відстані до споруд та інженерних мереж на ділянках проходження поліетиленових труб в сталевих газопроводах, допускається приймати на підставі аналізу існуючих геодезичних даних без проведення шурфового огляду, якщо перевірка в натурі не виявить неврахованих колодязів, камер та інших споруд та інженерних мереж.

 На робочих кресленнях ділянок газопроводів повинні бути нанесені інженерні мережі та споруди, розташовані параллельно, і ті, які перетинаються.

За наявності на реконструйованих ділянках відводів або трійникових відгалужень, протягування через них поліетиленових труб не рекомендується. У таких місцях необхідно передбачати вирізку з'єднувальних деталей сталевих газопроводів і заміну їх поліетиленовими з'єднувальними деталями.

 Кінці ділянок газопроводів між поліетиленову новими і сталевими трубами повинні бути ущільнені

 Для споживачів, що потребують безперебійного постачання газом і пі-тающихся від ділянок газопровідної мережі, повинна розроблятитися схема тимчасового їх підключення за допомогою байпаса до найближчого залишається в експлуатації. Байпас може передбачатися з мелевих або поліетиленових труб (залежно від запланованого терміну та умов його експлуатації).

Баластування газопроводів мінеральним грунтом.

Баластування газопроводів мінеральними, схильними до самоуплотненію і самозміцнення, грунтами засипки траншеї може здійснюватися на ділянках прогнозованого обводнення, обводнених і заболочених територіях, а також на переходах через болота з потужністю торф'яного покладу, що не перевищує глибини траншеї.

4Використання для баластування газопроводів великих діаметрів мінеральних грунтів засипки траншеї можливо за умов:

• використання гнучких полотнищ з нетканих синтетичних матеріалів (НСМ) у поєднанні з мінеральним грунтом засипки;

• використання закріплених грунтів;

• застосування комбінованих методів баластування мінеральним грунтом із залізобетонними утяжелителями різних конструкцій або анкерних пристроїв;

• укладання газопроводу в перезаглубленную траншею (необхідне збільшення глибини траншеї визначається розрахунком);

• застосування заповнених грунтом

Баластування газопроводів мінеральними грунтами засипки або комбінованими методами, включаючи використання полотнищ з НСМ і полімероконтейнеров, може проводитися лише після укладання трубопроводу на проектні відмітки, за умови відсутності води в траншеї в процесі виробництва робіт (після видалення води з траншеї технічними засобами), а також у випадках, коли трубопровід утримується в проектному положенні за допомогою інвентарних обважнювачів підвищеної маси. При цьому глибина траншеї визначається проектом, виходячи з вимог СНиП 2.05.06-85.

Для баластування газопроводів з використанням НСМ залежно від категорії місцевості можуть застосовуватися різні конструктивні схеми:

• В умовах обводненной місцевості і на ділянках прогнозованого обводнення в суглинистих грунтах може бути використано пристрій, в якому НСМ укладається в траншею на встановлений в проектне положення трубопровід і на укоси траншеї; траншея засипається грунтом до денних відміток, після чого полотнище з НСМ перекриває зверху засипаний ділянка траншеї. При цьому краї полотнища по всій довжині пристрою замикаються (зварюються) над засипаним трубопроводом, утворюючи замкнутий коток контур.

• На ділянках трас складених, переважно, піщаними, вічній грунтами і на обводнених територіях використовується пристрій в якому полотнище з НСМ укладається на лежачий, на дні траншеї (на проектних відмітках) трубопровід і на укоси траншеї, закріплюється на бермах траншеї спеціальними металевими штирями і засипається мінеральним грунтом з пристроєм грунтового валика над траншеєю і полотнищем з НСМ (місцевим або привізним). При необхідності через 10 - 15м по довжині трубопроводу в пристрої повинні бути встановлені грунтозадержівающіе перегородки, які по контуру укосів і дна траншеї, а також поверхні трубопроводу, жорстко з'єднані (зварені) з поздовжнім полотнищем з НСМ.

• На переходах через болота першого типу із стійкою консистенцією торфу і при укладанні трубопроводу на мінеральне підставу траншеї пристрій з НСМ виконується таким чином: полотнище укладається на покладений в проектне положення газопровід і на укоси траншеї, а після засипки траншеї (до денних відміток) мінеральним привізним грунтом замикається і зварюється під засипаним мінеральним грунтом трубопроводом, утворюючи замкнутий контур, посилений в поперечному напрямку за допомогою спеціальних бандажів.

Бандажі виконуються з гумотканинних матеріалів або декількох зварених між собою смуг з НСМ і укладаються на дно траншеї до опуска в траншею трубопроводу і замикаються над засипаним грунтом газопроводом, охоплюючи весь грунтовий масив, утворений полотнищем з НСМ.

Полотнище з НСМ укладається в підставу траншеї, над трубопроводом на укоси.

Виробляється засипання траншеї мінеральним грунтом (місцевим або привізним), при цьому кінці баластованих ділянки, довжина якого, як правило, не перевищує 25 м з кожного торця, що не засипаються на довжині 1,0 - 1,5 м.

Полотнища з НСМ довжиною 25 - 26 м замикаються над баластованих трубопроводом з перетином у бік технологічної дороги не менше 0,5 м; на торцевих ділянках полотнище укладається безпосередньо на незасипаних трубопровід і закріплюється утяжелителями типу УБТ, після чого проводиться остаточна засипка траншеї з пристроєм грунтового валика .

У всіх розглянутих схемах ширина полотнища з НСМ повинна забезпечувати або замикання його над засипаним трубопроводом, або закріплення на брівці траншеї.

На ділянках баластування, де можлива (очікувана) швидкість течії талих вод незначна (не більше 0,2 м / с), закріплення газопроводу допускається без пристрою вертикальних перегородок-перемичок. На інших ділянках необхідність спорудження вертикальних перегородок з НСМ визначається з урахуванням конкретних інженерно-геологічних характеристик траси.

Полотнища з НСМ для баластувальні пристроїв зварюють із заготовлених по необхідному розміром рулонованих нетканих синтетичних матеріалів. Зварювання полотнищ виконують за допомогою теплового нагріву країв зварюваних смуг і їх стикування (притисненням).

Процес баластування газопроводів грунтом із застосуванням нетканих синтетичних матеріалів включає вивезення, розвантаження і розкладку полотнищ вздовж траншеї, розмотування і укладання в траншеї, закріплення покладених полотнищ по краях траншеї, відсипання баластного грунту, перекриття баластного грунту і замикання полотнищ з НСМ; відсипання і формування земляного валика .

Баластування газопроводів закріпленим грунтом може вироблятися на обводнених прямолінійних і криволінійних ділянках при підземному способі прокладки. Баластування газопроводів закріпленими грунтами слід проводити на ділянках місцевості за умови відсутності води в траншеї в процесі виробництва робіт. Область застосування цього методу обмежується ділянками земель несільськогосподарського призначення та непридатних земель. Економічна доцільність використання даного методу баластування повинна бути підтверджена техніко-економічними розрахунками.

В якості засобів закріплення і стабілізації будівельних властивостей грунтів в умовах обводненной місцевості рекомендуються використовувати модифікації важких фракцій продукту МТ-10, що представляє собою суміш зимового і літнього базових компонентів (суміш залишку термічного крекінгу і легкого газойлю у співвідношенні 1:1 або 3:1) з 10% будівельного бітуму БН-90/10. Додавання бітуму збільшує міцність і зменшує водонасичення закріплених грунтів.

Залежно від виду та стану грунту рекомендується застосовувати два варіанти методу баластування газопроводів з використанням закріплених мінеральних грунтів, а саме:

• пристрій перемичок із закріпленого грунту без використання армуючої сітки:

• пристрій перемичок із закріпленого грунту з застосуванням армуючої сітки.

Технологічний процес баластування газопроводів перемичками із закріплених мінеральних грунтів складається з наступних операцій:

• приготування грунтової суміші з добавками (подрібнення грунту і змішування його з нафтобітумом);

• укладання приготовленої грунтової суміші в траншею з покладеним у неї газопроводом;

• ущільнення грунтової суміші.

При баластуванню магістральних газопроводів великих діаметрів з використанням закріпленого мінерального грунту засипки можливе його застосування в поєднанні з залізобетонними утяжелителями типу УБТ і УБТ-М, конструкції яких дозволяють підвищувати величину їх баластувальні здібності; при цьому обважнювачі встановлюються груповим методом.

При груповому методі установки обважнювачі укладаються окремими ділянками впритул один до одного; при цьому загальна їх кількість на 1 км газопроводу має відповідати вимогам проекту.

При використанні комбінованих методів баластування газопроводів в поєднанні з мінеральними грунтами засипки слід застосовувати обважнювачі типу УБТ і УБТ-М, розміщені груповим методом, або гвинтові анкерні пристрої ВАУ-1.

Облік баластувальні здатності грунту при груповій установці обважнювачів типу УБТ і УБТ-М дозволяє знизити витрату збірного залізобетону до 30% в порівнянні з баластування газопроводів одиночними утяжелителями. Обважнювач УБТ-М дозволяє створити по довжині газопроводу замкнутий контур при груповій їх установці.

З метою запобігання виносу (вимивання) грунту з порожнини групи обважнювачів і забезпечення стійкості гарантованого обсягу грунту над трубопроводом (у разі необхідності) кінці груп обважнювачів слід замикати сідловидну або клиноподібними утяжелителями типу 1-УБКм.

Максимальний вплив грунту засипки траншеї на забезпечення стійкості положення газопроводу досягається при застосуванні для баластування обважнювачів типу УБГ, УБТ і УБТ-ПМ, що розміщуються на трубопроводі, як груповим методом, так і окремо. Установка зазначених обважнювачів можлива на покладений в проектне положення трубопровід.

При цьому допускається наявність води в траншеї не вище середньої утворює трубопроводу (а при використанні обважнювачів типу УБТ - не вище верхньої твірної труби).

Мінеральні грунти засипки, що укладаються в обважнювачі і траншею при використанні комбінованих методів баластування, повинні відповідати вимогам, пред'явленим до грунтів при укладанні їх в траншею в різні будівельні періоди.

Одиночні заповнюються мінеральним грунтом Полімерконтейнер вимагають меншої витрати геотекстильного синтетичного матеріалу в порівнянні з використанням полотнищ з НСМ.

4.20. Полімерконтейнерное заповнюване мінеральним грунтом баластувальні пристрій ПКБО (рис. 20) являє собою два контейнери, розміщені по обидві сторони трубопроводу, виконані з міцного і довговічного геотекстильного синтетичного матеріалу, з'єднані чотирма м'якими силовими стрічками і двома металевими розпірними рамками.

Встановлюються ПКБО на газопроводах по одному через рівні відстані або груповим способом і можуть бути використані для баластування газопроводів, що прокладаються в обводненной і заболоченій місцевості, а також на ділянках прогнозованого обводнення.

Допускається застосування ПКБО на болотах I типу з потужністю торф'яної залежання, що не перевищує глибини траншеї, при використанні для їх заповнення талого, привізного мінерального грунту.

Одиночний заповнюваний грунтом Полімерконтейнер з технічних тканин ПКР-Ф що формується безпосередньо в траншеї на укладеному в проектне положення газопроводі за допомогою спеціального пристрою, являє собою утяжелитель сідловидного типу і може бути застосований на ділянках місцевості, Заповнення ПКР-Ф мінеральним грунтом здійснюється одночасно з засипанням траншеї.

Доцільність використання одиночних Полімерконтейнер (ПКБО і ПКР-Ф) для баластування газопроводів повинна бути підтверджена проведеними техніко-економічними розрахунками.

Визначення необхідної величини баластування

Для забезпечення проектного положення газопроводів на підводних переходах, на ділянках прогнозного обводнення, на періодично обводнюваних ділянках застосовуються такі види баластування:

- Пригрузи з високоплотних матеріалів (залізобетон, чавун тощо);

- Мінеральний грунт зворотної засипки, який закріплюється нетканим синтетичним матеріалом (НСМ); - анкерні пристрої.

При баластуванню газопроводу привантажувач з високоплотних матеріалів (залізобетон, чавун тощо) відстані між ними повинні бути, як правило, не більше визначених формулою:

Тут навантаження від пружного відсічі газопрвода qІЗГ при згині газопроводу у вертикальній площині визначається за формулами :

для опуклих кривих

для увігнутих кривих (Н/м)

Значення коефіцієнта надійності стійкого положення для різних ділянок газопроводу приймаються за таблицею:

Таблиця:

 Коефіцієнт надійності за матеріалом вантажу приймається: для залізобетонних вантажів і мішків з цементно-піщаною сумішшю - 0,85; для чавунних вантажів - 0,95. Вага привантаження приймається за відповідними стандартами або ТУ.

При баластуванню газопроводу грунтом зворотної засипки, що закріплюється нетканим синтетичним матеріалом (НСМ), висота грунту, що закріплюється в траншеї НСМ (відстань від осі труби до верху закріплюється НСМ грунту), повинна бути, як правило, не менше величини, яка визначається формулою:

Де

тут;k - безрозмірний коефіцієнт, чисельно рівний зовнішньому діаметру труби, м. Значення cp, φ, ρp і е приймаються за результатами інженерних вишукувань по трасі газопроводу. Допускається визначення цих величин за відповідною нормативно-технічної документації.

При баластуванню газопроводу анкерними пристроями відстані між ними повинні бути, як правило, не більше визначених формулою:

Тут коефіцієнт умов роботи вуса анкерного пристрою приймається:

при

при

несуча здатність анкера Фа, Н, визначається розрахунком або за результатами польових випробувань згідно СНиП 2.02.03; коефіцієнт надійності анкера γma приймається рівним 1,4 при визначенні несучої здатності анкера розрахунком і 1,25 при визначенні несучої здатності анкера за результатами польових випробувань статичним навантаженням