Технология строительства переходов магистральных трубопроводов под автомобильными и железными дорогами

    Предпосылками организации производства СМР на переходах являются следующие положения:

  - каждый переход рассматривается  как сосредоточенный строительный  объект, сокращение сроков строительства  которого за счет дополнительной  концентрации машин и рабочих  не представляется возможным,  так как число захваток на  объекте ограничено и постоянно;

  - специализация бригад по строительству  переходов должна соответствовать  конструкции переходов, протяженности  и принятой технологии их сооружения:

  а) - закрытым способом - методом горизонтального  бурения или - продавливания;

  б) - открытым способом с устройством  или без устройства объездов (за исключением переходов через  железные дороги);

  - до начала работ по строительству  переходов опережающим методом  (до начала работы КТП на  участке расположения этих переходов)  к каждому переходу должна  быть проложена временная дорога (если она отсутствует) для  доставки машин и технологической  оснастки, труб, материалов, рабочих  и др.

    Для решения указанных выше задач организации строительства переходов рекомендуется метод, получивший название графо-аналитический (использование метода на стадии разработки ППР).

  Суть  метода состоит в следующем.

    Все подлежащие сооружению переходы трубопровода через железные и автомобильные дороги группируются на сооружаемые:

  - открытым способом без кожуха;

  - открытым способом в кожухе;

  - методом продавливания;

  - методом горизонтального бурения.

    Для каждой из этих групп проводится следующая проектная работа.

    Места расположения переходов  наносятся на график «протяженность  трассы - время», где должны быть  указаны границы каждого КТП  и работа бригад по ликвидации  технологических разрывов также  в границах осуществления КТП  (рис.1).

Рис.1 Организация строительства переходов

   

    Для каждого перехода должно  быть определено время его  сооружения одним из следующих  способов:

  а) разработчик данного раздела  ППР использует собственный опыт строительства переходов;

  б) разработчик использует экспертов;

  в) разработчик ППР составляет на каждый переход технологическую карту  или производит «привязку» типовой  технологической карты к каждому  переходу (по схеме: область применения, технико-экономические показатели, организация и технология строительного  процесса, организация и методы труда, материально-технические ресурсы, техника  безопасности, экологическая безопасность).

    На упомянутый график, начиная  с перехода 1, наносятся схемы  работы специализированных бригад  с указанием времени работы  на каждом переходе, времени перебазировки  с предыдущего перехода на  следующий по трассе и с  обязательным выполнением условия  окончания производства СМР на  каждом переходе до подхода  к нему бригады по ликвидации  технологических разрывов (обеспечение  сплошности нитки трубопровода). Таким образом, определяются первоначальное число специализированных бригад и последовательность строительства ими переходов.

    При получении неудовлетворительных (неприемлемых) результатов (на рис.1 специализированные бригады явно неравномерно загружены: 1-я сооружает шесть переходов, 2-я - три, 3-я - два) производится корректировка графика. Для этого используются резерв времени от начала строительства трубопровода до начала работ бригад по ликвидации технологических разрывов (на рис.1 для строительства перехода 8) и опережающее строительство отдельных переходов (на рис. 1 переход 9).

  Корректировка графика позволяет, во-первых, сократить  число специализированных бригад (в  данном примере с трех до двух), во-вторых, обеспечить примерно одинаковую загрузку для оставшихся бригад (в примере - по шесть и пять переходов на бригаду).

  Дальнейшее  уточнение графика (он представляет «постановку на поток» отдельных  переходов) следует производить  по методу составления графика движения строительных и специальных строительных машин и оснастки («постановка  на поток» производства отдельных видов  работ; например, бульдозер, закончивший  работу по подготовке строительной площадки на переходе 1, должен немедленно перебазироваться для той же работы на переход 2 и  т.д.).

  Совмещение  графиков строительства переходов  различных групп (в данном случае сооружаемых методом горизонтального  бурения, методом продавливания  и открытым способом) в единый при  «постановке на поток» отдельных  видов работ при использовании  одних и тех же машин и оснастки для строительства переходов  различных групп представляет собой  более сложную организационную  задачу, удовлетворительное решение  которой в каждом случае является индивидуальным и может быть получено лишь при использовании ЭВМ.

Конструкции переходов магистральных  газопроводов 

    Переходы магистральных газопроводов под железными и автомобильными дорогами состоят из защитного кожуха, рабочего трубопровода (трубной плети), опор, манжет, отводной трубы и вытяжной свечи.

    При пересечении дорог газопроводы, как правило, укладываются в специальные защитные кожуха, состоящие из стальных труб или иногда в тоннеле. При пересечении автомобильных дорог без покрытий трубопровод прокладывается без защитного кожуха.

    Переходы магистральных газопроводов под железными и автомобильными дорогами должны прокладываться под любым углом к их оси.

    Строительство переходов под железными и автомобильными дорогами представляет комплекс специальных строительных и монтажных работ, который включает в себя:

  - изготовление узлов и деталей  перехода;

  - прокладку защитного кожуха;

  - монтаж, сварку, контроль сварки  и испытание трубной плети;

  - очистку, изоляцию, контроль изоляции  и оснастку трубной плети опорными  элементами;

  - размещение трубной плети в  кожухе;

  - монтаж манжет, отводной трубы  и вытяжной свечи.

    Длина участка перехода и защитного кожуха определяется исходя из категории дорог, ширины земляного полотна, высоты насыпи и крутизны откосов.

  Для газопровода Ямал-Европа длина перехода и защитного кожуха принимается  с учетом нормируемых СНиП 2.05.06-85* расстояний.

  Глубина заложения защитных кожухов нормируется  и СТН Ц-01-95. Для магистральных  газопроводов глубина заложения  защитного кожуха под железными  дорогами должна быть не менее 2 м от подошвы рельса, а при прокладке  газопровода методом продольного  или горизонтального бурения - не менее 3 м: в выемках и на нулевых  местах - от подошвы рельса, на насыпях - от подошвы насыпи.

  При этом, во всех случаях глубина заложения  от дна продольных водоотводов (лотков, кюветов, водоотводных канав, дренажей и т.п.) должна быть не менее 1,5 м. Все  расстояния даны до верхней образующей защитного кожуха.

  Минимальная глубина заложения верха рабочей  трубы газопровода на расстоянии 50 м в обе стороны от земляного  полотна должна быть не менее 2,5 м  от дневной поверхности.

  Расстояние  от искусственных сооружений (мостов, путепроводов, водопропускных труб и  т.п.) до места пересечения газопроводов всех классов с железной дорогой  должно быть не менее 150 м.

  Устройство  переходов газопроводов в теле насыпей  и прокладка их в отверстия  железнодорожных искусственных  сооружений категорически запрещаются.

  Глубина заложения защитных кожухов, прокладываемых под автомобильными дорогами всех категорий, должна быть не менее 1,4 м от бровки земляного полотна до верхней  образующей защитного кожуха, в выемках  и на нулевых отметках - не менее 0,4 м от дна кювета, водоотводных канав или дренажа.

    Выбор соответствующего метода для прокладки кожуха определяется классом и категорией дорог, интенсивностью движения транспорта, наличием подземных коммуникаций, геологическими и гидрогеологическими условиями.

Защитный  кожух

    Защитный кожух предназначен для защиты газопровода на переходах через железные и автомобильные дороги от воздействия внешних нагрузок, создаваемых движущимся транспортом, а также отвода газа от дороги в случае его утечки из трубопровода.

    Защитный кожух также позволяет при необходимости заменить или отремонтировать газопровод без нарушения движения железнодорожного или автомобильного транспорта.

    Основными параметрами защитного кожуха являются диаметр, длина и толщина стенки.

    Для изготовления защитного кожуха перехода газопровода используют, как правило, стальные трубы диаметром 1720 мм и длиной 6 - 12 м; толщина стенки 16 мм - при бестраншейном способе прокладки и 18 мм - при открытом методе.

    Наружная поверхность защитного кожуха покрывается изоляцией усиленного типа в заводских, базовых или трассовых условиях.

Трубная плеть

    Газопровод подземного перехода через автомобильную и железную дороги относится к участкам В и I категории магистрального газопровода.

    Для изготовления трубной плети перехода используют трубы с соответствующей этой категории утолщенной стенкой.

    Длина плети перехода и прилегающих участков указывается в проекте.

    Сваренная плеть перед нанесением на нее изоляции и размещением в кожухе подвергается контролю. Сварные кольцевые стыки трубной плети контролируются методами просвечивания рентгеновскими или гамма-лучами согласно .

  Испытание плети на прочность и герметичность  выполняют гидравлическим способом в соответствии с .

    После контроля стыков на наружной поверхности плети наносят изоляцию. Изоляция стыков выполняется термоусаживающимися манжетами.

    Для предохранения изоляции от механических повреждений ее покрывают оберточным рулонным материалом.

Опоры

  Опоры служат для размещения внутри защитного кожуха трубной плети.

  Опоры выполняют несколько функций. Они воспринимают нагрузку трубопровода и передают ее защитному кожуху. Служат скользящими элементами при протаскивании плети в кожухе, а при эксплуатации - диэлектрическим изолятором между газопроводом и кожухом.

  Количество опор и расстояния между ними определяются расчетом и указываются в рабочих чертежах.

  Опоры бывают роликовые и ползунковые.

  Роликовые опоры используют при прокладке плети в защитных кожухах большой длины.

Рис.2. Опорно-направляющее кольцо:

1 - кожух; 2 - неметаллический опорный элемент; 3 - болтовое соединение сегментов; 4 - сегмент опорного кольца

    Ползунковая опора (опорно-направляющее кольцо) состоит из сегментов, соединенных болтами, и опорных элементов (подушек), изготавливаемых из диэлектрических материалов (полиэтилен, полиуретан, текстолит и т.п.).

    Конструкция опорно-направляющего кольца приведена на рис. 3.1. Она состоит из неметаллических опорных элементов - 2, болтовых соединений сегментов - 3 и сегментов опорного кольца - 4.

  Опорно-направляющие кольца могут быть изготовлены полностью  из полимерных материалов (полиэтилен, полиуретан).