Технология и организация механизированного строительства трубопровода комбинированной конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Задание на курсовой проект

1. Обоснование конструктивных решений трубопровода

2. Специфика организации строительства трубопровода

2.1 Транспортная схема

2.2 Создание запаса труб и материалов

2.3 Производство работ в летний период

2.4 Производство работ в зимний период

2.5 Директивный график строительства

3. Технология производства отдельных видов работ

3.1 Инженерная подготовка трассы трубопровода

3.2 Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы

3.3 Сварочно-монтажные работы

3.4 Земляные работы (буровзрывные работы)

3.5 Изоляционные и укладочные работы

3.6 Очистка полости и испытание трубопровода

4. Спецвопрос. Определение диаметра основного шнурового заряда при разработке траншей и каналов на болотах взрывным способом

5. Контроль качества работ

6. Мероприятия по охране окружающей среды

Список использованной литературы



Задание на курсовой проект

Вариант №7

Тема: Технология и организация механизированного строительства трубопровода комбинированной конструкции.

Исходные данные: трубопровод прокладывается в условиях чередования участков вечномерзлых грунтов (надземная конструкция) и участков болот, водоемов и сухих грунтов (подземная конструкция).

Содержание проекта:

1. Обоснование конструктивных решений трубопровода

2. Специфика организации строительства трубопровода:

а) транспортная схема;

б) создание запаса труб и материалов;

в) производство работ в летний период;

г) производство работ в зимний период;

д) директивный график строительства;

3. Технология производства отдельных видов работ:

а) инженерная подготовка трассы трубопровода;

б) погрузочно-разгрузочные и транспортные работы;

в) сварочно-монтажные работы;

г) земляные работы (буровзрывные работы)

д) изоляционные и укладочные работы

е) очистка полости и испытание трубопровода

4. Графический материал: директивный график строительства комбинированного трубопровода; конструктивные схемы прокладки трубопровода.

5. Спецвопрос.

6. Контроль качества работ.

7. Мероприятия по охране окружающей среды.



1. Обоснование конструктивных решений трубопровода

Согласно исходным данным трубопровод прокладывается в условиях чередования участков вечномерзлых грунтов и участков болот, водоемов и сухих грунтов. В связи с этим чередоваться будет и конструктивная схема прокладки трубопровода.

Надземную прокладку магистрального трубопровода применяем в районах многолетнемерзлых грунтов во избежание оттаивания грунта в процессе эксплуатации трубопровода, и как следствие изменения его проектного положения.

Надземная прокладка трубопровода в условиях вечной мерзлоты предоставляет ряд эксплуатационных преимуществ: увеличение надёжности, простота надзора, облегчение ремонта и удлинения срока службы. Эксплуатация трубопроводов в условиях Севера доказывает надёжность и целесообразность надземной прокладки трубопроводов там, где подземная прокладка встречает затруднения. К тому же ведение работ при надземной прокладке возможно круглый год.

Схема надземной прокладки трубопровода

1 - трубопровод; 2 - опоры; 3 - деятельный слой; 4 - многолетнемерзлый грунт

На участках сухих грунтов, а также болот и водоемов применяем подземную схему прокладки трубопровода.

Данный способ прокладки наиболее экономически выгоден, а также имеет наименьшее влияние на окружающую среду (по сравнению с наземным и полуподземными способами прокладки).

Подземная прокладка обеспечивает защиту трубопровода от механических повреждений, создаёт более благоприятный температурный режим его эксплуатации, не требует полного изъятия из оборота земель сельскохозяйственного назначения.

Схема подземной прокладки трубопровода

1 - трубопровод; 2 - профиль траншеи; 3 - грунт обратной засыпки

В соответствии со СНиП 12-04-2002 выбираем комбинированный профиль траншеи.

Ha обводнённых и заболоченных участках для предотвращения всплытия пригружаем (балластируем) трубопровод специальными грузами, утяжеляющими покрытиями или закрепляем при помощи анкерных устройств.

Ha переходах под дорогами прокладку производим в защитных футлярах (кожухах) из пластмассовых, стальных, бетонных или железобетонных труб

В местах сопряжения подземных и надземных участков трубопровода следует предусматриваем установку регулируемых опор, а также (при необходимости) применение надземных или подземных компенсаторов.



2. Специфика организации строительства трубопровода

Организация строительства (строительного производства) - функциональная система, включающая объекты строительства, ресурсы для их возведения, (временные, трудовые, материальные, денежные), а также ограничения и правила взаимодействия ресурсов (последовательность, направление, совмещение, продолжительность, интенсивность, надежность) для достижения заданного результата - сооружения объекта.

Для оптимальной организации строительства выбираем поточный метод строительства.

Экономическая эффективность поточного метода организации строительного производства обеспечивается за счет сокращения продолжительности строительства путем уменьшения непроизводительных потерь рабочего времени, улучшения использования основных производственных фондов, повышения ритмичности производства и качества строительства

Схема поточного метода строительства

а) подготовительные работы

б) земляные работы

г) сварочно-монтажные работы

д) изоляционно-укладочные работы

г) очистка полости и испытание



2.1 Транспортная схема

Транспортировку труб, материалов, конструкций и оборудования, поступающих на строительство трубопроводов, осуществляем в строгом соответствии с транспортной схемой строительства.

Транспортная схема содержит:

- трассу магистрального трубопровода с привязкой основных наземных сооружений (КС, НПС, РЭП, СКЗ, узлов запуска и приемки очистителей и разделителей, узлов врезки арматуры, лупингов и отводов) и разбивкой на участки по исполнителям;

- схему размещения населенных пунктов, железнодорожных станций, сварочных, изоляционных и строительных баз, жилых городков, промежуточных перевалочных базов складирования материалов и вертолетных площадок;

- схему путей транспортирования грузов (автомобильные, железные дороги, речные и морские пути с мостами, бродами, переездами и т.д.).

Разработку транспортной схемы строительства осуществляем с учетом затрат на:

- обустройство и реконструкцию пунктов поступления материально-технических ресурсов;

- сооружение временных дорог и технологических проездов;

- реконструкцию используемой сети постоянных дорог;

- создание и обустройство промежуточных площадок для временного хранения материально-технических ресурсов;

- транспортировку труб, оборудования и других материально-технических ресурсов различными транспортными средствами в соответствии с принятыми технологией и организацией производства работ;

- погрузочно-разгрузочные работы и складирование материалов;

- содержание и эксплуатацию временных дорог;

- природоохранные и восстановительные мероприятия;

- мониторинг за состоянием дорожной сети и окружающей среды в местах транспортировки грузов.

Транспортную схему строительства назначаем после сравнения вариантов расположения постоянных и временных путей, связывающих строящиеся объекты с базисными и перевалочными складами, производственными предприятиями, железнодорожными узлами и морскими или речными портами.

Для доставки материалов на объекты используем преимущественно существующую дорожную сеть, а в необходимых случаях (если нет дорог) производим строительство временных подъездных дорог.

Осуществляем (если это необходимо) ремонтные работы существующих дорог и в дальнейшем поддерживаем их в рабочем состоянии.

Сварочные базы сооружаем при жилых городках. При сварочной базе размещаем установку по холодному гнутью труб.

На участках вечной мерзлоты или в зимний период на остальных участках для подъезда к строительным площадкам строим зимние и ледовые дороги, ледовые переправы.

Изоляционные базы сооружаем при сварочных базах для изоляции стыков на трубных секциях.

Площадки для приема вертолетов устраиваем при жилых городках, сварочных базах, в местах сосредоточенных работ (переходы рек, узлы подключения КС и НС), вблизи трассы согласно проекту организации строительства.

Принятую схему наносим на ситуационный и генеральный план строительства.

2.2 Создание запаса труб и материалов

Формирование текущих и страховых запасов материальных ресурсов строго увязываем со сроками и технологией строительства.

Пункты поступления материально-технических ресурсов на строительство трубопровода выбираем с учетом следующих требований:

- минимального расстояния до участков трассы трубопроводов и площадок наземных объектов;

- наличие на железнодорожных станциях тупиковых путей с разгрузочными площадками соответствующих размеров или обгонных путей;

- наличие в районе речных и морских причалов разгрузочных площадок, обеспечивающих прием и временное хранение поступающих грузов;

- наличие на разгрузочных площадках железнодорожных станций, морских и речных причалов проездов и подъездов, обеспечивающих маневренность транспортных и погрузочно-разгрузочных средств.

Трубы и материалы перевозим от пунктов разгрузки (прирельсового склада) до трубосварочных баз, где их укрупняем, предварительно комплектуем, затем в подготовленном к монтажу виде доставляем к месту работ.

Сезонные запасы материальных ресурсов создаем в районах с ограниченным периодом поставок. Размеры сезонных запасов должны обеспечивать выполнение заданных объемов работ в период перерыва в поставках.

Для хранения наиболее объемных строительных грузов - труб, трубных секций и железобетонных пригрузов сооружаем временные на период строительства склады, которые располагаются в пунктах разгрузки (прирельсовые), при сварочных базах (базовые), в различных точках трассы (трассовые склады). Количество и местоположение различных видов складов обоснованы транспортной схемой в составе проекта организации строительства. На мобилизационном этапе должен быть создан запас труб не менее 50-80% всего запланированного количества, а в районах со сложными природно-климатическими условиями - 100%.



2.3 Производство работ в летний период

Сооружение трубопроводов, прокладываемых на вечномерзлых грунтах, должно осуществляться в основном в зимнее время с использованием грунтов в качестве оснований в соответствии со СНиП II-18-76 по 1 принципу. При этом в летний период при потере несущей способности деятельного слоя грунта выполняются внетрассовые работы:

- транспортировка труб, грузов и оборудования водным путем на временные базы;

- заготовка грунта в резервах для отсыпки насыпей под поверхностные опоры;

- сварка и изоляция труб в секции на стационарных базах;

- изготовление и изоляция гнутых отводов и кривых вставок;

- сборка, изоляция и испытания укрупненных линейных крановых узлов, узлов подключения КС и других конструкций;

- ремонт и подготовка строительной техники и автотранспорта к работе в зимних условиях.

В летний период при потере несущей способности деятельного слоя грунта и его использовании в соответствии со СНиП II-18-76 по II принципу выполнение линейных трассовых работ допускается только с применением специальных технологий и техники, обоснованных технико-экономическим расчетом и отвечающих требованиям охраны окружающей среды.

Заготовку и осушение грунта для производства работ в зимний период производят преимущественно в карьерах в летний период послойной разработкой и формированием буртов.

Работы по изоляции трубных секций (при строительстве из неизолированных труб) и изоляции поворотных стыков (при строительстве из труб с заводской изоляцией) в основном необходимо выполнять в подготовительный (летний) период в базовых условиях.

При производстве работ в летний период следует применять строгие противопожарные мероприятия, в том числе не допускать при работе на сухих торфяниках применения открытого огня, не разводить костры и не сжигать порубочные остатки; разведение открытого огня допускается только в специально оборудованных местах в соответствии с правилами противопожарной безопасности.

2.4 Производство работ в зимний период

В зимний период при промерзании деятельного слоя осуществляются линейные трассовые работы:

- расчистка и планировка строительной полосы;

- сооружение зимников;

- развозка секций труб, материалов и оборудования вдоль трассы;

- бурение скважин под установку свай;

- установка свайных и устройство поверхностных опор;

- земляные работы;

- сварочно-монтажные работы на трассе, трассовая изоляция стыков труб, изоляция, укладка и закрепление трубопровода в проектном положении, теплоизоляция трубопровода, очистка полости и испытание.

Перед началом земляных работ в зимнее время удаляем снег с полосы будущей траншеи.

Изоляционно-укладочные работы в условиях болот выполняем преимущественно в зимнее время с использованием технологических схем, которые применяют в обычных условиях.

Во избежание заноса траншей снегом и смерзания отвала грунта при работе зимой темп разработки траншеи должен соответствовать темпу изоляционно-укладочных работ. Технологический разрыв между землеройной и изоляционно-укладочной колоннами должен быть не более двухсуточной производительности землеройной колонны.

В зимнее время при промерзании воды до дна озера разработку траншеи производим со льда. При непромерзании воды до дна устраиваем майну и траншею разрабатываем экскаватором с понтона. Майну устраиваем путем нарезки льда баровыми машинами. Лед удаляем одноковшовыми экскаваторами.

При глубине промерзания грунта до 0,4 м разработку траншеи производим роторным или одноковшовым экскаватором, оборудованным ковшом-обратной лопатой с емкостью 0,65-1,5 м³.

При глубине промерзания грунта более 0,4 м перед разработкой его одноковшовым экскаватором грунт разрыхляем механическим или буровзрывным способом.

Роторными экскаваторами разрабатываем траншею в грунтах с большей глубиной промерзания.

Рыхление мерзлых грунтов буровзрывным способом при разработке траншей осуществляем методом технологических захваток (рис. 1).

Рис. 1. Схема разработки траншеи в мерзлом грунте с предварительным рыхлением их буровзрывным способом:

а - снятие снежного покрова; б - рыхление грунта буровзрывным способом; в - планировка разрыхлённого грунта; г - разработка траншеи

Захватки устанавливаем с таким расчетом, чтобы весь взорванный грунт был разработан в течение одной смены. Расстояние между захватками должно обеспечивать безопасное ведение работ на каждой из них.

Бурение шпуров осуществляем шнековыми мотобурами, перфораторами и самоходными буровыми машинами,

При разработке мерзлого грунта с использованием тракторных рыхлителей мощностью 250-500 л.с. работы по разработке траншеи осуществляем по следующим схемам:

Схема 1. При глубине промерзания грунта до 0,8 м стоечным рыхлителем грунт разрыхляется на всю глубину промерзания, а затем разрабатывается одноковшовым экскаватором.

Выемку разрыхленного грунта необходимо осуществлять сразу после рыхления (рис. 2).

Рис. 2. Схема разработки траншеи в мерзлом грунте с предварительным рыхлением его механическим рыхлителем:

а - снятие снежного покрова; б - рыхление грунта механическим рыхлителем; в - планировка разрыхленного грунта; г - разработка траншеи экскаватором

Схема 2. При глубине промерзания грунта до 1 м работы необходимо вести в следующей последовательности:

1) Рыхление грунта стоечным рыхлителем за несколько проходов, затем выбор разрыхленного грунта бульдозером вдоль траншеи;

2) Оставшийся грунт с глубиной промерзания менее 0,4 м должен разрабатываться одноковшовым экскаватором.

Схема 3. При глубине промерзания грунта до 1,5 м работы допускается проводить аналогично предыдущей схеме.

Рыхление грунта должно осуществляем стоечным рыхлителем, оснащенным одним или несколькими зубьями.

Разработку траншей в грунтах с глубиной промерзания более 1 м допускается проводить проходом двух или трех роторных экскаваторов.

При засыпке трубопровода в зимнее время мерзлым грунтом поверх него устраиваем валик грунта с учетом последующей осадки его при оттаивании.

2.5 Директивный график строительства

Большая протяженность фронта строительно-монтажных работ, сложные и разнообразные метеорологические и топографические условия прохождения трассы требуют длительного подготовительного периода до развертывания собственно строительства.

Совмещенный график строительства трубопроводов предусматривает производство как линейных работ, так и всего строительства в целом.

При разработке директивного совмещенного графика учитываем основные положения организации строительно-монтажных работ:

1) очередность и сроки выполнения отдельных видов работ должны быть увязаны с установленными руководящими органами сроками сдачи в эксплуатацию всего трубопровода;

2) поточный метод работы с применением комплексной механизации всех производственных процессов, как наиболее рациональный и оправдавший себя.

Сущность поточного метода заключается в том, что линейные работы на трассе (рубка леса, корчевка пней, планировочные работы и устройство временных дорог), рытье траншей, сварочно-монтажные работы, очистка и изоляция труб, укладка, засыпка и испытание трубопровода выполняются специализированными механизированными колоннами в едином потоке строительства;

3) одновременность выполнения всех видов работ на всей трассе в определенной технологической последовательности;

4) создание непрерывной нитки трубопровода по ходу ведения линейных работ без разрывов на переходах через болота, ручьи, железнодорожные, автодорожные и другие препятствия;

5) равномерный темп ведения работ по графику, предусмотренному в проекте и соответствующему заданным срокам строительства трубопровода;

6) обеспечение строительства рабочими в течение всего периода производства строительно-монтажных работ.

Следовательно, при составлении директивного совмещенного графика строительства трубопровода и разработке проекта организации производства работ необходимо по заданному темпу или шагу потока строительства определить нужное количество землеройных, сварочно-монтажных и изоляционно-укладочных колонн и в соответствии с этим определить оптимальную длину участков, на которые нужно разбить всю трассу трубопровода с расчетом окончания всех работ в установленные сроки.

При определении числа линейных объектных потоков и границ их осуществления используют метод приведенной протяженности трубопровода. Период строительства в директивном графике разделяют на месяцы. Движение линейных колонн показывают наклонными линиями в зависимости от темпа выполнения работ на отдельных участках. Работы по сооружению переходов через естественные и искусственные преграды отражают лишь путём фиксирования даты их начала и окончания (в виде вертикальных линий на месте переходов).

На директивном графике указывают организации -- непосредственные исполнители работ по каждому участку трубопровода (генподрядчик, СУ или СМУ, выполняющие сварочно-монтажные и землеройные работы, и тресты, которым они подчинены).



3. Технология производства отдельных видов работ

3.1 Инженерная подготовка трассы трубопровода

Работы по подготовке трассы к ведению строительно-монтажных работ объединяют под общим названием инженерная подготовка. Характер и объемы инженерной подготовки зависят от рельефа местности.

Инженерная подготовка трассы должна создать необходимые условия для сооружения магистрального трубопровода, а именно: возможности подвоза и развозки вдоль трассы труб и необходимых материалов, прохода и работы машин для выполнения строительно-монтажных работ и производства самих работ.

При подготовке трассы к работе основных строительных подразделений наиболее важными являются три вида работ -- вырубка леса, если он имеется в полосе отвода, создание начального профиля трассы и устройство проезда вдоль трассы. Под начальным профилем трассы понимается поверхность грунта вдоль трассы, спланированная таким образом, что по ней могут безостановочно двигаться основные строительные подразделения

Для доставки на трассу труб, трубных секций, других различных материалов и для прохождения по трассе строительных машин во время подготовительного периода строим дороги. Это связано с тем, что трассы магистральных трубопроводов проходят в районах, отдаленных от автомобильных и железных дорог.

На равнинных участках трассы при отсутствии леса или зарослей кустарников на несельскохозяйственных землях производим только необходимую планировку рельефа, засыпку канав, сооружение простейших проездов через ручьи и мелкие овраги. При наличии земель сельскохозяйственного назначения в подготовительный период с помощью бульдозеров в пределах полосы отвода срезаем слой плодородного грунта и перемещаем его во временный отвал у границы полосы отвода. После окончания строительства и засыпки трубопровода в траншее восстанавливаем слой плодородного грунта, т.е. проводим рекультивацию.

При прохождении трассы магистрального трубопровода по лесным массивам и тайге в границах полосы отвода устраиваем просеку со спиливанием деревьев и удалением пней.

На участках магистрального трубопровода, проходящих по заболоченной местности или на сильнообводненных грунтах, основная подготовка связана со строительством вдольтрассовых дорог для прохождения строительных машин и ведения строительно-монтажные работ и с проведением работ по осушению отведенной полосы.

Подготовка трассы может быть выполнена в зависимости от состояния болота (мерзлое, талое). В зависимости от типа болота, его естественного состояния и других факторов при подготовке трассы выполняется одна из операций схемы.

Выемка торфа проводится в тех случаях, когда работы принято вести по минеральному грунту. Торф убирается на всю глубину болота бульдозером, экскаватором или землеройным устройством, установленным на плавсредстве.

Отсыпка песка производится при большой глубине болота. При этом отсыпается массивная песчаная подушка. Отсыпка песка производится с берега болота автосамосвалами или гидронамывом.

Осушение проводят с помощью водоотводных дренажных канав. Эта операция может быть эффективна только на болотах верхового типа.

Промораживание осуществляется в тех случаях, когда необходимо как можно быстрее проморозить болото. Достигается это снятием снежного покрова с поверхности болота легкими бульдозерами со специальными отвалами. Выпускать на промороженное болото механизированную колонну можно только убедившись в достаточной прочности промерзшего грунта.

Устройство лежневой дороги осуществляется как на талом, так и на мерзлом болоте для прохождения тяжелых строительных машин

В районах распространения вечномерзлых грунтов проводим следующие работы: геодезические разбивочные с восстановлением и закреплением оси зимней технологической дороги; разбивка и закрепление размещения карьеров, находящихся за пределами строительной полосы; заготовка и осушение грунта в карьерах; укрупнение и повышение технологической готовности конструкций и материалов; промораживание или осушение заболоченных и переувлажненных плохозамерзающих участков, подготовка оснований под насыпи; сооружение зимних технологических дорог.

3.2 Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы

Транспортные, погрузочно-разгрузочные работы выполняют в соответствии с требованиями разд. 5 СНиП III-42-80.

К погрузочно-разгрузочным и транспортным работам относят:

- выгрузку труб из железнодорожных полувагонов, судов, барж;

- транспортировку труб с железнодорожных станций назначения, речных и морских портов на промежуточные трубосварочные базы, непосредственно на трассу строящегося трубопровода или к местам временного складирования;

- складирование труб на прирельсовых площадках железнодорожных станций или площадках речных, морских портов;

- разгрузку трубовозов и складирование труб на промежуточных трубосварочных базах, в местах временного складирования или разгрузку труб (в том числе и 24-метровых секций заводского изготовления) непосредственно на трассе строящегося трубопровода;

- складирование секций труб на промежуточной трубосварочной базе, погрузку их на плетевозы, транспортировку непосредственно на трассу и разгрузку.

Выгрузку труб из железнодорожных полувагонов осуществляем по двум схемам: полувагон - склад - трубовоз или полувагон - трубовоз.

Выгрузку труб из полувагонов и погрузку их на транспортные средства производим в следующей последовательности:

1) полувагоны с трубами подают на место разгрузки;

2) кран на прирельсовой разгрузочной площадке устанавливают в рабочее положение;

3) снимают скрутки, крепящие трубы в полувагоне;

4) крюк со стропом или несколькими стропами подают на середину полувагона;

5) трубу стропуют, поднимают, перемещают и грузят на трубовоз;

6) так же выгружают вторую трубу;

7) уложенные на трубовозе трубы закрепляют.

При разгрузке труб кранами и погрузке на транспортные средства, а также при складировании труб на прирельсовых и притрассовых складах с помощью трубоукладчиков используемя торцевые захваты, состоящие из 2 и более канатов с крюками на концах и траверсы.

При складировании труб с изоляционным покрытием места контакта труб с опорными и разделительными стойками должны быть облицованы амортизирующими материалами (дерево, резина и т.д.) для обеспечения сохранности изоляции.

Для предотвращения раскатывания труб при хранении используем внутреннюю или наружную увязки.

Для исключения повреждений изоляционного покрытия при перевозке труб и трубных секций выполняем следующие мероприятия:

- на платформах полуприцепов должны быть установлены и закреплены опоры с подкладками из эластичных материалов;

- внутренние части бортов полуприцепа должны быть облицованы эластичным материалом;

- боковые стойки плетевозов должны быть оснащены накладками из эластичных материалов.

Отводы, тройники, переходники и днища транспортируем на плетевозах, оснащенных пеналами или на грузовых автомобилях.

Отводы холодной гибки должны перевозиться трубоплетевозами в один ряд по высоте вогнутой частью вниз.

На погрузо-разгрузочных работах используем автокраны и трубоукладчики. При подъеме труб, изолированных в заводских условиях, используем мягкие полотенца, траверсы и клещевые захваты.

Танспортировку отдельных труб и секций из нескольких труб, сваренных на трубосварочной базе, осуществляем на специальнообо-рудованных машинах - трубовозах или плетевозах, изготавливаемых на базе автомобилей марок "Урал", ЗИЛ, КрАЗ, МАЗ.

На участках транспортировки грузов со спусками и подъемами 10-20° применяем дежурные гусеничные тракторы, с помощью которых транспортные средства преодолевают эти участки.

3.3 Сварочно-монтажные работы

Сварочно-монтажные работы при строительстве линейной части магистральных трубопроводов можно разделить на две группы:

1. Работы, выполняемые на трубосварочной базе (поворотная сварка отдельных труб в секции длиной, как правило, 36 м), гнутье труб (изготовление кривых вставок);

2. Работы, выполняемые непосредственно на трассе трубопровода (неповоротная сварка секций труб в плети длиной 1--5 км или сплошную нитку от одного технологического разрыва до другого длиной 5 км и более).

Трубопровод наращивается из отдельных двух-, трех- или четырехтрубных секций диаметром 1220--1420 мм. Стыки свариваются ручной электродуговой сваркой. Весь технологический процесс выполняется движущейся сварочно-монтажной бригадой на участке длиной 300--350 м (8--9 секций). Скорость наращивания трубопровода за смену достигает 3 км в зависимости от условий строительства.

Также к работам второй группы относим ликвидацию технологических разрывов по трассе трубопровода; сварочные работы при сооружении переходов трубопровода через крупные и малые естественные и искусственные преграды, а также при очистке полости и испытании трубопровода, врезке кривых вставок и отводов.

На трубосварочной базе выполняются следующие операции:

1. Подача трубоукладчиком с клещевым захватом отдельных труб из штабеля на стеллаж-накопитель;

2. Сборка труб в трехтрубные секции и сварка первого шва на механизированном стенде с предварительным подогревом кромок свариваемых труб;

3. Подварка сварного шва изнутри автоматической сваркой под слоем флюса;

4. Автоматическая сварка под слоем флюса последующих слоев сварного шва;

5. Подача трубоукладчиком сваренной секции труб на стеллаж контроля качества сварки;

6. Контроль качества сварных швов;

7. Ремонт при необходимости дефектных сварных швов труб;

8. отправка секций труб на трассу плетевозом.

Трубосварочные базы располагаем на горизонтальных площадках, которые не затапливаться водой во время весенних паводков и ливневых дождей.

Сборка труб и деталей и их сварка должны выполняться в соответствии с требованиями технологической инструкции и карты.

Сборка стыков труб должна гарантировать:

* перпендикулярность стыка оси трубопровода. Отклонение от перпендикулярности не должно превышать 2 мм;

* равномерность технологического зазора, находящегося в пределах значений, регламентированных технологической инструкцией и картой;

* минимально возможную величину смещения кромок, регистрируемую универсальными шаблонами, не превышающую допустимых значений.

Монтаж трубопровода в непрерывную нитку из отдельных труб или секций труб при дуговой сварке следует осуществлять на инвентарных опорах, исключающих повреждение изоляции труб. При контактной стыковой сварке трубопровода в непрерывную нитку свободный конец трубы или секции труб необходимо поддерживать трубоукладчиком.

Монтаж нитки трубопровода на снежных или грунтовых опорах осуществляем с обязательным применением страховочных опор, устанавливаемых под монтируемым стыком.

Каждый стык трубопроводов должен иметь систему клеймления, которое выполняется маркерами (или несмываемой краской) в верхней полуокружности трубы слева по ходу газа на расстоянии 100 - 150 мм от стыка. Возможна маркировка стыков электроискровым методом. Маркировка сварочной дугой запрещается.

3.4 Земляные работы (буровзрывные работы)

При выполнении земляных работ на строительстве линейной части магистрального трубопровода осуществляем:

• рытье (разработку) траншеи роторными и одноковшовыми экскаваторами. Рытье траншей и сварка труб в нитку могут выполняться как параллельно, так и последовательно (рытье траншеи опережает сварку труб в нитку, или наоборот).

• засыпку уложенного в траншею трубопровода бульдозерами или роторными траншеезасыпателями,

• обвалование прокладываемого наземного трубопровода одноковшовыми экскаваторами;

• отсыпку насыпей с использованием одноковшовых экскаваторов, автосамосвалов и бульдозеров;

• устройство полок,

• рекультивацию,

• разработку (устройство) котлованов при монтаже линейной арматуры

Грунт, вынутый из траншеи укладываем в отвал с одной стороны траншеи, на безопасном расстоянии от бровки (не ближе 0,5 м от бровки), оставляя другую сторону свободной для передвижения транспорта и производства монтажно-укладочных работ (рабочая полоса).

К моменту укладки трубопровода дно траншеи должно быть очищено от веток и корней деревьев, камней, обломков скальных пород, мерзлых комков, огарков электродов и других предметов, которые могут повредить антикоррозионное покрытие, и выровнено в соответствии с проемом.

Производство земляных работ на болотах:

На болотах большой протяженности с низкой несущей способностью траншею разрабатываем зимой, после предварительного промораживания, что обходится дешевле.

В зависимости от несущей способности болота разработку траншей осуществляем:

* на болотах с несущей способностью более 0,01 МПа -- болотными одноковшовыми экскаваторами или обычными одноковшовыми экскаваторами, установленными на перекидных щитах или сланях;

* на болотах с несущей способностью менее 0,01 МПа -- экскаваторами, установленными на понтонах или пеноволокушах.

Устройство траншеи взрывом проводим при относительно небольшой ширине труднопроходимого болота глубиной до 2--3 м. В качестве взрывчатого вещества (ВВ) используюем пироксилиновый порох, уложенный в упаковку в виде шнура из хлопчатобумажной ткани диаметром 12--18 см. Непрерывный заряд пироксилинового пороха, помещенный в воду, хорошо детонирует от взрыва промежуточного заряда бризантного ВВ. В результате образуется траншея глубиной до 2 м и шириной 5--6 м.

Разработка траншеи бульдозером и экскаватором производим в тех случаях, когда глубина слоя торфа не превышает 0,5--1 м. Бульдозер снимает слой торфа в полосе шириной 4--5 м до минерального грунта. Отставая от бульдозера на 15--30 м, по минеральному грунту ведет разработку траншеи на необходимую глубину экскаватор, оборудованный обратной лопатой.

На участках с межболотными озерами при разработке траншеи в летнее время используем понтоны и скреперные установки; в зимнее время при промерзании воды до дна озера разработку траншеи производим со льда. При непромерзании воды до дна устраиваем майну и траншею разрабатываем экскаватором с понтона. Майну устраиваем путем нарезки льда баровыми машинами. Лед удаляем одноковшовыми экскаваторами.

Производство земляных работ в условиях вечной мерзлоты:

Предварительное рыхление грунта осуществляем одноковшовыми экскаваторами при разработке грунта под траншею в зимний период.

Предварительное рыхление грунта осуществляем буровзрывным или щелевзрывным способом. При глубине разработки грунта менее 1,3 м и его прочности до 300 ударов по плотномеру ДорНИИ допускается механическое рыхление грунта бульдозерами-рыхлителями.

Определение наиболее целесообразных параметров взрыва для каждых конкретных условий рыхления вечномерзлого грунта осуществляем пробным взрыванием.

Для учета осадки грунта в период эксплуатации трубопровода засыпку траншеи в зимний период осуществляем с превышением над поверхностью строительной полосы не менее чем на 30% от глубины траншеи.

Устройство насыпей при наземной и призм при надземной прокладке трубопровода на вечномерзлых грунтах:

Насыпи отсыпаем горизонтальными слоями толщиной 0,1-0,2 м с последующим их уплотнением. Слои должны иметь выпуклую форму. Насыпку каждого слоя осуществляем на всю ширину сооружения. Во избежание образования внутри насыпи водяных линз и плоскостей скольжения вышележащих слоев грунта по нижележащим не рекомендуется отсыпать насыпь различными по свойствам грунтами. Не допускается возводить и уплотнять насыпь из несвязных грунтов при интенсивном выпадении осадков.

Насыпь возводится в два этапа. Вначале грунт отсыпают до уровня нижней образующей трубы, затем после выполнения сварочных и изоляционных работ засыпают трубопровод и возводят насыпь до требуемых размеров.

Толщина слоя грунта над трубопроводом после его засыпки и уплотнения должна соответствовать требованиям проекта.

Работы по устройству призм и технические требования к их выполнению для надземной укладки трубопровода аналогичны возведению насыпей при его наземной укладке.

3.5 Изоляционные и укладочные работы

Изоляционно-укладочные работы проводит механизированная изоляционно-укладочная колонна после того, как на трассе трубопровода сварены в плеть или сплошную нитку секции труб и разработана траншея

Изоляционно-укладочные работы выполняем совмещенным способом.

При выполнении основных работ такой колонной, движущейся вдоль трассы трубопровода, осуществляем следующие операции:

• трубоукладчики приподнимают участок нитки трубопровода, лежащей на бровке траншеи, для обеспечения прохода очистной и изоляционной машин (или комбинированной очистно-изоляционной машины) и непрерывной укладки изолированного трубопровода в траншею;

• очистная машина очищает до металлического блеска наружную поверхность трубопровода от грязи, окалины, ржавчины и пыли;

• одновременно на очищенную поверхность трубопровода наносится грунтовка (битумный праймер или клеевой слои);

• изоляционная машина наносит на загрунтованную поверхность трубопровода изоляционное покрытие.

По мере продвижения изоляционно-укладочной колонны изолированный трубопровод опускается в траншею.

При выполнении укладочных работ применяем только такие средства малой механизации, которые исключают возможность повреждения изоляционного покрытия: троллейные подвески с катками, облицованными полиуретаном, или снабженные пневмобаллонами; мягкие монтажные полотенца; катковые полотенца.

Особенности производства изоляционно-укладочных работ на заболоченной местности:

Изоляционно-укладочные работы в условиях болот выполняем преимущественно в зимнее время с использованием технологических схем, которые применяют в обычных условиях.

Балластировку и закрепление трубопровода на проектных отметках осуществляем одним из следующих способов:

• засыпкой трубопровода минеральным грунтом;

• обетонированием трубопровода;

• установкой на трубопровод одиночных железобетонных грузов различных конструкций;

• закреплением трубопровода анкерными устройствами;

• заполнением внутренней полости трубы транспортируемым продуктом (для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов) и др.

Если сооружение трубопровода на заболоченных участках придется выполнять в теплое время года, то следует, в зависимости от местных условий, применять один из следующих способов укладки трубопроводов:

• I способ - укладка трубопровода с лежневой дороги, проложенной вдоль траншеи (на болотах I и II типа);

• II способ - сплав трубопровода по заполненной водой траншее;

• III способ - протаскивание трубопровода по дну траншеи.

Особенности производства изоляционно-укладочных работ в условиях вечной мерзлоты:

В трассовых условиях в зимний строительный сезон должны выполняться работы по изоляции сварных неповоротных стыков и ремонту изоляционного покрытия трубопровода. Работы по изоляции трубных секций (при строительстве из неизолированных труб) и изоляции поворотных стыков (при строительстве из труб с заводской изоляцией) в основном необходимо выполнять в подготовительный

Очистку траншеи от снега осуществляют, если есть в этом необходимость, перед перемещением смонтированной и изолированной нитки трубопровода от места монтажа на бровку траншеи. Очистку осуществляют технологическим модулем, состоящим из одноковшового экскаватора и бульдозера, перемещающихся вдоль траншеи в зоне между бровкой и смонтированным трубопроводом.

3.6 Очистка полости и испытание трубопровода

Очистку полости трубопровода, а также его испытание на прочность и проверку на герметичность осуществляем по специальной инструкции, отражающей местные условия работ, и под руководством комиссии, состоящей из представителей генерального подрядчика, субподрядных организаций, заказчика или органов его технадзора.

Очистку полости подземной части трубопровода производим после укладки и засыпки; надземной -- после укладки и крепления на опорах.

Применяем продувку с пропуском очистных поршней как способ очистки полости трубопровода.

На части трубопровода, монтируемой на опорах, продувку проводим с пропуском поршней-разделителей. Поршни-разделители пропускаем под давлением сжатого воздуха или природного газа со скоростью не более 10 км/ч по участкам протяженностью не более 10 км. После пропуска поршней-разделителей окончательное удаление загрязнений выполняем продувкой без пропуска очистных устройств путем создания в трубопроводе скоростных потоков воздуха (или газа).

Продувка считается законченной, когда после вылета очистного устройства из продувочного патрубка выходит струя незагрязненного воздуха или газа.

Если после вылета очистного устройства из трубопровода выходит струя загрязненного воздуха или газа, необходимо провести дополнительную продувку участка.

Если после вылета очистного устройства из продувочного патрубка выходит вода, по трубопроводу дополнительно следует пропустить поршни-разделители. При продувке трубопровода пропуск и выпуск загрязнений и очистных поршней через линейную арматуру запрещаются.

Испытание трубопровода проводим только при полной готовности всего трубопровода (или его участка), для этого испытываемый объект должен быть уложен и засыпан; обвалован или укреплен на опорах; очищена полость; установлены арматура и приборы, катодные выводы; удален персонал и вывезена техника из опасной зоны; обеспечена постоянная или временная связь.

Испытания трубопровода осуществляются в соответствии с действующими нормами и предусматривают следующий комплекс измерений:

• определение содержания кислорода в газовоздушной смеси при продувке и пневмоиспытании трубопровода;

• измерение скорости перемещения поршней (очистных, разделительных);

• определение давления в трубопроводе и скорости его подъема;

• определение местонахождения и утечки продукта (при проверке трубопровода на герметичность) и др.

При испытаниях трубопроводов на прочность и герметичность используем пневматический метод. При пневматическом испытании трубопровод (его участок) заполняем воздухом или газом через полностью открытые краны обводных линий при закрытых линейных кранах. Для выявления утечки воздуха или газа в процессе их закачки в газопровод добавляют одорант (через одоризационные установки) в объеме 30--50 г на 1000 м3 воздуха или газа.

При пневматическом испытании подъем давления в трубопроводе производим плавно [не более 0,З МПа (3 кгс/см²) в час], с осмотром трассы при величине давления, равного 0,3 от испытательного, но не выше 2 МПа (20 кгс/см²). На время осмотра подъем давления должен быть прекращен. Дальнейший подъем давления до испытательного производим без остановок. Под испытательным давлением трубопровод должен быть выдержан для стабилизации давления и температуры в течение 12 ч при открытых кранах байпасных линий и закрытых линейных кранах. Затем следует снизить давление до рабочего, после чего закрыть краны байпасных линий и провести осмотр трассы, наблюдения и замеры величины давления в течение не менее 12 ч. Подвергаемый испытанию на прочность и проверке на герметичность магистральный трубопровод следует разделяем на отдельные участки, ограниченные заглушками или линейной арматурой.

Проверку на герметичность участков трубопровода производим после испытания на прочность и снижения испытательного давления до максимального рабочего, принятого по проекту. Трубопровод считается выдержавшим испытание на прочность и проверку на герметичность, если за время испытания трубопровода на прочность давление остается неизменным, а при проверке на герметичность не будут обнаружены утечки.



4. Спецвопрос. Определение диаметра основного шнурового заряда при разработке траншей и каналов на болотах взрывным способом

При использовании удлиненных шнуровых зарядов для разработки траншей, они укладываются в пионерную зарядную траншею, которая образуется взрывом поверхностных или малозаглубленных зарядов.

При определении диаметра основного удлиненного заряда необходимо знать:

- проектную глубину траншеи (hпр);

- ширину траншеи по верху (В);

- плотность взрывчатого вещества в заряде ();

-удельный расход взрывчатого вещества (g);

- коэффициент сжатия грунта взрывом удлиненного горизонтального заряда (Кс).

Исходные данные
		Кг/м3
3,7	10	800	0,5	0,4

Порядок расчета.

1. Диаметр поверхностных и малозаглубленных, удлиненных горизонтальных прострелочных зарядов определяется по формуле:

Dn= ,

Где - глубина зарядной выемки, м;

определяется в зависимости от проектной глубины траншеи из условия:



,

Dn= = = 0,148 м.

2. Глубина траншеи, сооружаемой взрывом удлиненного горизонтального заряда, определяется по формуле:

hпр = W + Kc* ,

где W - линия наименьшего сопротивления, равная расстоянию от оси заряда до поверхности болота (м);

W = K2 * hпр, K2 = 0,3 - 0,6;

W = 0,4 * 3,7 = 1,48 м;

2 2 = 30,80 кг/м

3. С учетом проектной величины ширины траншеи по верху вес заряда (обозначим его Q2y) определяется по формуле:

Q2y = g*W2*f(n),

где f(n) - коэффициент, зависящий от показателя действия взрыва n,

n=B/2W,



определяется по формуле:

f(n) = n2+0,4n-0,4.

n=10/2*1,48 = 3,38,

f(n) = 3,382+0,4*3,38-0,4 = 9,67;

Q2y = 0,5*1,482*9,67 = 10,49 кг/м

Наибольшее значение из и Q2y подставляется в следующую формулу.

4. Диаметр основного удлиненного заряда определяется по формуле:

D0 == = 0,221 м.



5. Контроль качества работ

При контроле качества и приемке работ, выполняемых в процессе сооружения трубопровода необходимо соблюдать требования ВСН 012-88.

Контроль качества работ осуществляем путем систематического наблюдения и проверки соответствия выполняемых работ требованиям проектной документации, а также требованиям СНиП 2.05.06-85 "Магистральные трубопроводы", СНиП III-42-80 "Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ", СНиП 3.01.04-87 "Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения" и СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения. Правила производства и приемки работ";

1. Контроль качества выполнения подготовительных работ.

В процессе подготовительных работ контролируем правильность закрепления трассы с соблюдением следующих требований:

- створные знаки углов поворота трассы, которые должны быть установлены в количестве не менее двух за каждое направление угла в пределах видимости;

- створные знаки на прямолинейных участках трассы, которые должны быть установлены попарно в пределах видимости, но не реже, чем через 1 км;

- створные знаки закрепления прямолинейных участков трассы на переходах через реки, овраги, дороги и другие естественные и искусственные препятствия, должны быть установлены в количестве не менее двух с каждой стороны перехода в пределах видимости;

- высотные реперы должны быть установлены не реже чем через 5 км вдоль трассы, кроме устанавливаемых на переходах через водные преграды;

Кроме того проверяем:

- соответствие фактических отметок и ширины планируемой полосы требованиям проекта, особенно в зоне рытья траншей;

- качество выполнения водопропускных сооружений;

- крутизну откосов при устройстве полок, насыпей, планировке барханов, устройстве нагорных и дренажных канав;

- величину уклонов, ширину проезжей части, радиусы поворотов;

- наличие разъездов.

2. Контроль качества выполнения земляных работ.

В зависимости от характера выполняемой операции (процесса) операционный контроль качества осуществляется непосредственно исполнителями, бригадирами, мастерами, прорабами или специальными контролерами.

Приборы и инструменты, предназначенные для контроля качества материалов и работ, должны быть заводского изготовления и иметь утвержденные в установленном порядке паспорта, подтверждающие их соответствие требованиям Гос. стандартов или технических условий.

Характеристика контролируемых параметров подготовительных и земляных работ в процессе строительства трубопроводов приведена в табл. 1.

Выявленные в процессе контроля дефекты, отклонения от проектов и требований строительных норм и правил или технологических инструкций должны быть исправлены до начала следующих операций (работ).

Таблица 1

Наименование контролируемого параметра	Пределы измерения	Суммарная погрешность, измерения, %	Средства измерений
	Минимальный	Максимальный
Отклонение оси траншеи от прямой на длине 100 диаметров, см	0	500	1,0	Теодолиты, нивелиры, рейка нивелирная
Глубина траншеи, м	1,0	10,0	2,0	Рейка нивелирная, лента мерная, отвес механический
Ширина траншеи по низу на прямолинейных участках, м	1,0	3,0	5,0	Рулетка, лента мерная, рейка нивелирная, нивелир
Ширина траншеи по низу на криволинейных участках, м	1,0	5,0	5,0	То же
Отклонение дна траншей от проектного положения по вертикали, см	0	50	5,0	Рейка нивелирная, нивелир
Толщина мягкой подсыпки траншей в скальных грунтах, см	0	50	5,0	Щуп измерительный, металлический
Толщина мягкой засыпки траншей, см	0	50	5,0	То же

Операционный контроль качества земляных работ должен включать:

- проверку правильности переноса фактической оси траншеи и ее соответствие проектному положению;

- проверку отметок и ширины полосы для работы роторных экскаваторов (в соответствии с проектами производства работ);

- проверку профиля дна траншеи с замером ее глубины и проектных отметок, проверку ширины траншеи по дну;

- проверку откосов траншей в зависимости от структуры грунтов, указанной в проекте;

- проверку толщины слоя подсыпки на дне траншеи и толщины слоя присыпки трубопровода мягким грунтом;

- контроль толщины слоя засыпки и обвалования трубопровода грунтом;

- проверку отметок верха насыпи ее ширины и крутизны откосов;

- изменение фактических радиусов кривизны траншей на участках поворота горизонтальных кривых.

Контроль правильности переноса оси траншеи в плане производится теодолитом с привязкой к разбивочной оси.

Ширина полосы для прохода роторных экскаваторов контролируется промером стальной лентой или рулеткой. Отметки полосы контролируются нивелиром.

Ширина траншеи по дну, в том числе на участках, балластируемых армобетонными грузами или винтовыми анкерными устройствами, а также на участках кривых контролируется шаблонами, опускаемыми в траншею.

Расстояние от разбивочной оси до стенки траншеи по дну на сухих участках трассы должно быть не менее половины проектной ширины траншеи, и не превышать ее более чем на 200 мм; на обводненных и заболоченных участках - более чем на 400 мм.

Фактические радиусы поворота траншеи в плане определяются теодолитом (отклонение фактической оси траншеи от проектной на криволинейном участке не должно превышать ± 200 мм).

Соответствие отметок дна траншеи проектному профилю проверяется с помощью геометрического нивелирования. В качестве исходных берутся отметки опорных реперов (при необходимости сеть реперов во время выполнения разбивочных работ сгущается таким образом, чтобы расстояние между временными реперами не превышало 2-2,5 км). Нивелировка дна траншеи выполняется методами технического нивелирования. Фактическая отметка дна траншеи определяется во всех точках, где указаны проектные отметки в рабочих чертежах.

Фактическая отметка дна траншеи в любой точке не должна превышать проектную и может быть менее ее на величину до 100 мм.

3. Контроль качества сварных соединений трубопроводов.

Для обеспечения требуемого уровня качества необходимо производить:

а) проверку квалификации сварщиков;

б) контроль исходных материалов, труб и трубных заготовок, запорной и распределительной арматуры (входной контроль);

в) систематический операционный (технологический) контроль, осуществляемый в процессе сборки и сварки;

г) визуальный контроль (внешний осмотр) и обмер готовых сварных соединений (для сварных соединений, выполненных двусторонней автоматической сваркой под слоем флюса - дополнительно по макрошлифам);

д) проверку сварных швов неразрушающими методами контроля;

е) механические испытания сварных соединений, выполненных стыковой контактной сваркой оплавлением, сваркой вращающейся дугой и паяных соединений.

При операционном контроле в процессе сварки осуществляют наблюдение за обеспечением строгого соблюдения режимов сварки (по показаниям контрольно-измерительной аппаратуры, установленной на сварочных агрегатах, постах, машинах и т.п.), порядка наложения слоев и их количеством, применяемых материалов для сварки корневого и заполняющих слоев, времени перерывов между сваркой корневого шва и "горячем проходом" и других требований технологических карт.

При осмотре сварного соединения: