Сооружение нефтепровода в горных условиях

На участках с уклонами  α_п до 15^о выполняются трубовозами на колесном ходу, при этом важно в зависимости от рельефа определить вертикальную и горизонтальную вписываемость, без касания трубы о грунт и возможности поворота (рисунки 4,5).

 На  участках с уклонами α_п > 15º применяются машины на гусеничном ходу.

На участках трассы с крутизной склона α_п > 20º трубы и секции, как правило, транспортируют по объездным или специально сооруженным подъездным дорогам; на особо труднодоступных участках трассы и пересеченной местности необходимо предусматривать дежурные трактора-тягачи или тракторные самоходные лебедки.

Рисунок 5 - Зависимость допускаемой величины свеса от профиля дороги.

На продольных уклонах свыше 35^о трубы укладывают на салазки и транспортируют лебедками.

На участках с сильно пересеченной местностью трубы  транспортируются с перевалкой. Для  этого организуется промежуточная площадка для перегрузки труб с автотрубовоза на тракторный трубовоз (площадка перевалки).

На крутых уклонах транспортировка труб может  осуществляться двумя или тремя  соединенными друг с другом тракторами. При этом вместо колесных прицепов могут быть использованы салазки (в особенности на спусках).

При больших  длинах уклонов для доставки труб сверху вниз или снизу вверх могут  быть использованы канатные подъемники с подвеской труб на несущем канате.

На участке, где весьма затрудняется футеровка  труб на берме траншеи или в  траншее, трубы могут доставляться в зафутерованном виде.

При погрузке труб на трубовозы и особенно их разгрузке на горных участках трассы  с повышенной требовательностью относятся к мерам, направленным на исключение самопроизвольного скатывания транспортного средства (тягача и прицепа-роспуска) под уклон; для обеспечения надежной фиксации колесной техники на уклоне пользуются стопорными башмаками или специальными инвентарными упорами.[1,4]

 

2.2 Земляные  и скальные работы

 

 

Разработку  траншей на участках трассы с продольными  уклонами до 15º, если нет поперечных косогоров, следует выполнять одноковшовым экскаватором без специальных мероприятий. При работе на продольных уклонах от 15 до 36º должна быть осуществлена предварительная анкеровка экскаватора. Число анкеров и метод их закрепления следует определять расчетом в соответствии с проектом производства работ.

На продольных уклонах до 22º разработка грунта одноковшовым экскаватором допускается  в направлении как снизу вверх, так и сверху вниз по склону.

На участках с уклоном более 22º допускается  вести работы при прямой лопате только в направлении сверху вниз по склону ковшом вперед по ходу работ, а при обратной лопате–только сверху вниз по склону ковшом назад по ходу работ.

Разработку  траншей на продольных уклонах до 36º в грунтах, не требующих рыхления, следует производить одноковшовым или роторным экскаваторами; в предварительно разрыхленных грунтах одноковшовыми экскаваторами.

Работа  роторных экскаваторов разрешается  на продольных уклонах до 36º при  движении их сверху вниз. При уклонах  от 36 до 45º применяется анкеровка экскаваторов.

Экскаватор  к каждому анкеру крепится отдельным  тросом. Диаметр троса подбирается  по расчетному усилию, равному весу экскаватора. Например, для экскаватора весом 30 т диаметр троса принимается 26–30 мм. Анкерные тросы прикрепляют к тумбе (раме) экскаватора или к балкам его ходовой части в специально предусмотренных для этих целей местах.

При перемещении  якорей экскаватор анкерят ковшом и начинают разработку траншеи после постановки якорящих тракторов на тормоза. При использовании бульдозера в качестве подвижного анкера его устанавливают отвалом в сторону уклона и для увеличения стопорящей способности отвал бульдозера внедряют в грунт.

Работу  одноковшовых экскаваторов при продольном уклоне свыше 22º и роторных экскаваторов при уклоне свыше 45º следует выполнять специальными приемами согласно проекту производства работ.

Работа  бульдозера разрешается на продольных уклонах до 36º .

Засыпку трубопровода скальным грунтом в  случае, если грунт распланирован по полке, необходимо производить бульдозером или роторным траншеезасыпателем, оставшийся грунт разравнивать по полосе строительства.

В том  случае, если грунт находится у  бровки со стороны откоса полувыемки, то допускается использование одноковшового экскаватора.

Засыпку трубопровода на продольных склонах  необходимо производить с помощью  бульдозера, который перемещается вдоль или под углом к траншее, а также можно осуществлять сверху вниз по склону траншеезасыпателем с обязательным его якорением на уклонах свыше 15º.

Для предотвращения смывания грунта при засыпке трубопровода на крутых продольных склонах (свыше 15º) необходимо устраивать перемычки.

При продольных уклонах α_п > 36º на практике получил широкое распространение  лотковый способ устройства траншей бульдозером (рисунок 6), при этом ширина траншеи по дну равна ширине ножа бульдозера. Слой грунта – 0,4 –0,6 м на всю длину.

Разработка  траншеи ведется сверху вниз. Для  подъема работающего бульдозера вверх используется буксирный трактор, размещаемый на верхней площадке. Буксирный трактор находится в постоянной сцепке с работающим бульдозером и перемещается синхронно с ним.

Разработанный грунт у подошвы уклона дополнительным бульдозером перемещается в отвал.

 

1–работающий  бульдозер Д-27; 2–анкерный трос; 3–якорящий бульдозер или трактор; I, II, III–последовательно разрабатываемые слои грунта

 

Рисунок 6 - Разработка траншеи лотковым способом.

 

 При α_п > 36º, если уклон длиной 100 м и более, целесообразно устройство траншей выполнять канатными скреперными лебедками, например серии ЛС (рисунок 7), широко использующимися при разработке подводных траншей, лебедочный блок–диаметром 0,4 –0,6 м, тяговый канат – 24 –26 мм, вспомогательные – диаметром 16 –18 мм.

 

 

1–лебедка  скреперная; 2–тяговый трос; 3–ковш; 4–вспомогательный канат; 5–поворотный блок; 6 – отвал грунта

 

Рисунок 7 - Разработка траншеи скреперной установкой.

 

В скальных грунтах перед разработкой траншеи  одноковшовыми экскаваторами необходимо предварительно рыхлить грунт взрывным способом. Рыхление осуществляется группой небольших зарядов, помещенных в шпуры ─ цилиндрические полости диаметром до 85 мм и длиной до 5 м. В качестве взрывчатых веществ (ВВ) применяются зерногранулиты, игданиты, гранулиты, аммониты.

Расстояние  между шпурами в ряду а обычно составляет (0,5 -1,0)∙h_T. При ширине траншеи по дну до В ≤ 2 м заряды располагаются в один ряд, при большой ширине – в два ряда. 

В процессе устройства полок часто производят взрывы на выброс, получая профиль  полки, близкий к проектному. Заряды размещают в один, два или три ряда в зависимости от крутизны косогора и ширины полки. Для размещения зарядов используют как шпуры, так и скважины цилиндрические полости диаметром 85–200 мм и длиной до 20 м.

Расстояние  между рядами назначается таким  образом, чтобы  воронки взрывов  смежных рядов перекрывали друг друга.

На крутых склонах от 45 до 60^о все скважины бурят веером с одной стоянки буровой машины, для прохода которой вначале устраивают тропу шириной b_T=4,5 м, используя шпуровые заряды (рисунок 8).

 

Рисунок 8 - Схема расположения скважин на крутых склонах

 

На продольных уклонах до 35^о и поперечных уклонах до 8º бурение шпуров под ВВ производится буровыми станками с якорением.

При более  крутых уклонах шпуры бурят перфомолотками, работающими от компрессоров.

Шпуры бурят  вертикально, горизонтально и наклонно в зависимости от крутизны уклона. На уклонах до 45º рациональнее применять  вертикальные шпуры, на уклонах свыше 45º–горизонтальные.

Разработка  полки производится бульдозерами, одноковшовыми  экскаваторами или в сочетании  бульдозера с экскаватором, с предварительным рыхлением  грунтов взрывом. Рыхление крупных валунов, кусков породы и перемычек в скальных грунтах на дне траншеи производится накладными зарядами.

Мягкий  и мелкофракционный грунты при разработке полки и траншеи рекомендуется  укладывать отдельно с тем, чтобы их использовать впоследствии для устройства постели траншеи и присыпки уложенного трубопровода.

 

Разработка  полки выполняется в последовательности:

• снятие гумусного и рыхлого слоев почвы;
• рыхление грунта буровзрывными или механическими способами;
• разработка разрыхленного грунта;
• повторное рыхление грунтов (при необходимости)
• разработка разрыхленного грунта;
• формирование полки (планировка подошвы и откосов, уплотнение насыпной части полки)

Разработка  траншеи в скальных породах выполняется  в последовательности:

• очистка полосы от поверхностных крупных валунов;
• снятие плодородного и рыхлого слоев земли (если они имеются);
• рыхление коренного скального грунта;
• планировка разрыхленного грунта для проезда экскаватора;
• разработка траншеи в разрыхленном грунте;
• рыхление оставшихся крупных кусков породы и перемычек.

Для каждого  объекта буровзрывных работ разрабатывается  индивидуальный проект взрыва, состоящий из рабочих чертежей и ППР. Рабочие чертежи буровзрывных работ разрабатывает проектная организация, а ППР буровзрывных работ разрабатывает специализированная проектная организация, ведущая буровзрывные работы, или по её заказу специализированная проектная организация. Организации, разрабатывающие ППР буровзрывных работ, должны иметь лицензии Ростехнадзора России.

При взрывании  грунтов на рыхление для последующей  разработки одноковшовым экскаватором предельные размеры кусков в основной массе взорванной породы должны составлять 50 – 60 % от вместимости ковша экскаватора.

Для разработки взорванной породы бульдозерами основная масса ее должна быть раздроблена  на куски размером, не превышающим  половины высоты отвала бульдозера.

Если  разрыхленный грунт используется для  обваловки наземного трубопровода, то размеры кусков не должны превышать 30 см.

Мерзлые глинистые грунты, предназначенные  для возведения насыпей временных дорог и обвалования трубопровода, должны быть раздроблены на куски размером не более 20 см.

В скальных грунтах на уклонах с большой  крутизной во избежание вымывания  грунта подсыпки и присыпки, которое может привести к повреждению его изоляции, следует устраивать перемычки в траншее с шагом 3–5 м из пенополимерных материалов, мешков с песком, глины.

В скальных грунтах при укладке трубопровода в траншею с бермы допускается  поверхность трубопровода покрывать защитной противоударной оберткой из синтетического материала.

В рабочих  чертежах буровзрывных работ указываются  безопасные расстояния по разлету взорванной породы, сейсмическому действию взрыва, действию воздушной волны и ядовитых газов, а также по детонации. Эти параметры рассчитываются по методикам, изложенным в «Единых правилах безопасности при взрывных работа».

В необходимых  случаях для предотвращения повреждений  близлежащих строений, сооружений, коммуникаций и других объектов устраиваются вокруг них укрытия, щиты, ограждения и т. п.

На каждом прорабском участке ведется журнал взрывных работ с указанием: пикетажа трассы, даты и времени суток взрыва, числа взорванных скважин (шпуров), количества ВВ, дальности разлета отдельных кусков породы, оценки результатов взрыва (качество дробления, процент негабаритов), отказов взрыва, характера и причины повреждения ближайших сооружений.

Данные  журнала используются для корректировки  параметров взрывных работ. Персонал, занятый на буровзрывных работах, должен пройти обучение, иметь соответствующее  удостоверение и допуск  работам  на конкретном объекте.[3,4]

2.3 Изоляционно-укладочные  работы

 

Зашита  трубопроводов от коррозии должна обеспечивать их безаварийную (по этой причине) работу на весь период эксплуатации.

При всех способах прокладки, кроме надземной, трубопроводы подлежат комплексной  защите от коррозии защитными покрытиями и средствами электрохимической зашиты, независимо от коррозионной агрессивности грунта.

При надземной  прокладке трубопроводы защищают от атмосферной коррозии металлическими и неметаллическими покрытиями в соответствии с НД на эти покрытия.