Методы сооружения подводных переходов

Подготовительные работы перед началом строительно-монтажных работ на переходе выполняются с целью обеспечения беспере­бойного строительства объекта и заключаются, прежде всего, подготовке строительной площадки и обустройстве ее времен­ными и вспомогательными технологическими сооружениями. Та­кими сооружениями являются трубосварочная база, механические мастерские, склады для хранения труб, горюче-смазочных и других материалов, хозяйственные, жилые и культурно-бытовые помещения, внутриплощадочные дороги, стоянки и причалы.

По окончании организационно-технической подготовки при­ступают к выполнению основных строительно-монтажных работ на переходе. В комплекс основных технологических процессов по строительству подводных переходов входят: монтаж и сварка секций в нитку, изоляция и балластировка трубопровода, раз­работка траншей, укладка и засыпка или замыв трубопровода.

Сварочно-монтажные работы на подводных переходах выпол­няют теми методами, которые применяют и на строительстве ли­нейной части магистральных трубопроводов. При сооружении небольших по протяженности подводных переходов применяют ручную сварку труб в плети. На строительстве переходов значи­тельной протяженности сварку отдельных труб в трехтрубные секции выполняют на специальном стенде с использованием сва­рочных полуавтоматов. На монтажной площадке секции сваривают в одну или несколько плетей в зависимости от ширины водной преграды и длины монтажной площадки. Последняя, как правило, определяется рельефом местности и технологической схемой укладки трубопровода. После сварки плетей проводят их гидрав­лическое испытание.

Плети испытывают либо по одной, либо одновременно по несколько плетей, соединив их в общую магистраль.

Для изоляции труб на переходах применяют в основном антикоррозийные липкие ленты из полимерных материалов. Изоляцию наносят в полевых условиях.

За рубежом на строительстве переходов применяют различные изоляционные покрытия, наносимые как в заводских, так и в полевых условиях. От механических повреждений их защищают, как правило, монолитным бетонным армированным покрытием выполняющим одновременно функцию балласта.

Подводные земляные работы являются наиболее дорогостоящими и трудоемкими в общем комплексе строительства подводных трубопроводов. В большинстве случаев они определяют про­должительность строительства. При ширине зеркала воды от 500 до 1500 м трудоемкость подводных земляных работ составляет до 70%, а стоимость — до 50% базисной стоимости строительства подводного перехода (без стоимости труб). Специфическими осо­бенностями подводных земляных работ при строительстве пере­ходов являются большой диапазон глубин (до 30 м) и объемов работ (от 1 тыс. м³ до 1 млн. м³), разнообразие грунтовых условий (от илов до скальных грунтов), разбросанность объектов и не­обходимость частых перебазировок землеройной техники и пер­сонала.

Многообразие местных условий обусловливает необходимость применения различных методов и большой номенклатуры тех­нических средств для разработки подводных траншей.

При сооружении подводных переходов заглубление трубопро­водов может осуществляться устройством на дне водоема или реки подводной траншеи до укладки трубопровода или заглублением до проектных отметок уложенного на дно трубопровода посредством удаления из-под него грунта. На переходах через реки трубопроводы заглубляют в основном по первому способу.

Подводные траншеи могут выполняться землечерпательными рефулерными снарядами, канатно-скреперными установками, взрывным способом.

Метод разработки и тип механизированных средств для конкретного участка перехода определяются проектом в зависимости
от объемов земляных работ, вида грунта и его свойств, характеристики водоема, времени года. При разработке песчаных и осыпающихся грунтов применяют траншейный способ. Необходимая ширина траншеиобеспечивается путем ее перезаглубления и последующего резания откосов. Папильонажный способ применяют при разработке связных грунтов.

Разрабатан земснаряд ТЗР-251 раз­ряда «О» для устройства подводных траншей на больших судоход­ных реках, водохранилищах, озерах. Этот земснаряд разборный, несамоходный, оборудован землесосом 80МП500-19 с приводом от дизеля с большим моторесурсом.

Для эффективной работы земснаряда при разработке траншей набольших глубинах на всасывающей линии землесоса устанавли­вают эжектор, питаемый от центробежного насоса, производи­тельностью 450 м³/ч при напоре 42 м вод. ст. На земснаряде пре­дусмотрена установка механического рыхлителя фрезерного типа для рыхления плотных грунтов.

Техническая характеристика ТЗР-12 и ТЗР-251

ТЗР-12 ТЗР-251

Производительность по грунту I категориим^а/ч 50—80 200

Глубина разработки, м ……………….... 10—12 25

Категории разрабатываемых грунтов 1—IV 1—IV

Рыхлитель механический с гидроприводом

Способ разработки траншей - Папильонажный или траншейный

Годовая эксплуатационная выработка земснаряда ТЗР-251 по расчетам составляет 150 000 м³ грунта, что в 2—3 раза больше выработки земснарядов ТЗР-12 и УПГЭУ-ЗМ.

Для разработки подводных траншей на водных преградах малой и средней протяженности, а также на преградах с тяжелыми грунтовыми условиями в ряде случаев целесообразно применять скреперные установки увеличенной производительности с ковшом 3 м³ и скреперной лебедкой ЛС-301 (рис. 16). Комплект скреперного оборудования вместе с лебедкой ЛС-301 предназначен для разработки подводных траншей в грунтах I—VI.

 

 

Рис. 16 – Лебедка ЛС - 301

Техническая характеристика скреперной установки

Тип скрепера…………………………………с откидывающимся днищем

Геометрический объем, м³, 3

Производительность при 100%-ном опорожне­нии, м³/ч 18

Ширина траншеи по дну, м.... 1,6

Тяговое усилие максимальное, тс 20

Масса оборудования, т.. 6,2

При устройстве подводных траншей в скальных грунтах рых­ление грунта производят взрывным способом с применением:

скважинных или колонковых зарядов;

шпуровых зарядов;

накладных зарядов.

Заглубление уложенного трубопровода до проектных отметок можно выполнять с применением специальных трубозаглубителей или обычных средств гидромеханизации.

Вопросы для самопроверки:

1. Определение и назначение подводных переходов

2. Виды работ по сооружению подводных переходов

3. Оборудования для сооружения подводных переходов

Лабораторное занятие №14