Строительство трубопровода

Сущность метода состоит в том, что бульдозер-рыхлитель наряду с традиционным назначением, заключающимся в выполнении подготовительных и вспомогательных работ, используется непосредственно для разработки траншеи. При этом способе продольными проходами бульдозера-рыхлителя разрабатывается пионерная траншея, в которой затем перемещается один или несколько одноковшовых экскаваторов, дорабатывающих ее до проектного профиля. Метод разработки траншей роторными экскаваторами и бульдозерами рекомендуется для разработки траншей при прокладке трубопроводов больших диаметров. Применение указанного способа позволяет расширить область применения роторных экскаваторов и обеспечить разработку траншей глубиной более технических характеристик применяемых роторных траншейных экскаваторов; повысить производительность труда комплекса машин. Сущность метода заключается в поточной разработке траншеи землеройными машинами, каждая из которых выполняет определенную операцию, разрабатывая часть профиля траншеи. Вначале роторным экскаватором разрабатываются пионерная траншея заданной глубины, затем эта траншея расширяется продольными проходами бульдозера с образованием траншеи шириной, равной длине его отвала. После этого второй экскаватор перемещается по траншее, образованной бульдозером и дорабатывает ее до проектного профиля.

Для разработки траншей под трубопроводы диаметрами 1220-1420 мм применяют комплекты машин, которые состоят из двух роторных экскаваторов ЭТР-231, ЭТР-253А или ЭТР-254 и бульдозера. Эти комплекты можно применять до освоения экскаваторов с изменяемой шириной гусеничного хода, использование которых позволит разрабатывать траншеи комплектами, состоящими из двух-трех роторных экскаваторов без применения бульдозеров. Для эффективной разработки траншей под трубопроводы диаметром до 1220 мм комплекты машин могут состоять из двух экскаваторов типа ЭТР-204 и ЭТР-223 и бульдозера. Проектный профиль траншеи формируется в процессе прохождения второго экскаватора. Такая технологическая схема позволяет разрабатывать траншеи глубиной, превышающей максимальную глубину копания роторных экскаваторов.

Метод разработки траншей комплектом роторных экскаваторов предусматривает непрерывную поточно-механизированную разработку траншей комплектами роторных экскаваторов, каждый из которых разрабатывает определенную часть профиля траншей. Применение данной технологии позволяет обеспечить заданные темпы разработки траншей; ликвидировать образование технологических перемычек между захватками работы роторных экскаваторов и тем самым высвободить одноковшовые экскаваторы для их разработки; устранить сменные переезды машин с одного участка на другой, что имеет место при обычной технологической схеме разработки; снизить непроизводительные затраты труда и расход ресурсов.

В мерзлых и вечномерзлых грунтах в зимних условиях траншею с применением комплексов роторных экскаваторов разрабатывают по следующим трем схемам:схема - при плотности, мерзлого грунта до 250-300 ударов по плотномеру ДОРНИИ применяют последовательный метод с использованием нескольких роторных экскаваторов, т. е. поочередный проход нескольких экскаваторов (схема последовательной разработки траншеи для трубопровода диаметром 1420 мм роторным экскаватором ЭР-7Е, ЭТР-231 и ЭТР-253 или одного экскаватора на всю глубину копания траншеи ЭТР-253, ЭТР-254);схема - при плотности грунта до 300-350 ударов по плотномеру ДОРНИИ следует применять комплексный метод (например, роторный универсальный экскаватор ЭТР-231 со сменными роторами для трубопровода диаметром 1420 мм или ЭТР-254-01,а затем ЭТР-254 или ЭТР-307); эта схема состоит из следующих операций:

первым экскаватором отрывают пионерную траншею; вторым экскаватором расширяют траншею и углубляют ее;

третьим экскаватором расширяют траншею до проектного профиля;схема - при плотности грунта более 300 ударов по плотномеру ДОРНИИ во II схему должны быть дополнительно включены два-три рыхлителя марки ДП-9С, Д-9 или Д-652А для предварительного рыхления мерзлого грунта траншеи.

В мерзлых грунтах любой прочности для всех диаметров трубопроводов траншею разрабатывают также буровзрывным способом с выемкой разрыхленного грунта одноковшовыми экскаваторами Э-652, ЭО-4121, ЭО-4123. Для рыхления грунтов используют шпуровые или скважинные заряды. Бурение шпуров и скважин осуществляют бурильными машинами БМ 276, БМ-253, БМ-254, при малых объемах - пневматическими перфораторами и мотобурами. Разработку траншей в мерзлых грунтах (особенно для трубопроводов малых диаметров) можно осуществлять одноковшовыми экскаваторами с предварительным рыхлением грунта стоечными тракторными рыхлителями.

 

3.3 Разработка  траншей в условиях болот и  обводненной местности

магистральный трубопровод строительство земляной

Болота в зависимости от характера передвижения по ним строительной техники подразделяются на три типа:тип - болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и неоднократное передвижение болотной техники с давлением 0,02-0,03 МПа или работу обычной техники на санях, щитах либо по дорогам, обеспечивающим снижение давления на поверхность залежи до 0,02 МПа;тип - болота, целиком заполненные торфом, допускающие работу и передвижение строительной техники только по щитам, саням либо по дорогам, обеспечивающим снижение давления на поверхность торфяной залежи до 0,01 МПа;тип - болота, заполненные растекающимся торфом и водой, плавающей торфяной коркой (сплавиной) или без сплавины, допускающие работу только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств.

К заболоченным относятся участки, грунты которых имеют значительное водонасыщение и торфяной покров менее 0,5-0,6 м, а к обводненным - участки, покрытые водой и не имеющие торфяного покрова. Глубокие болота большой протяженности с низкой несущей способностью проходят, как правило в зимний период, а мелкие небольшие - летом.

В зависимости от несущей способности грунта и объемов траншеи разрабатывают:

o на болотах I типа в любое время года и II типа в зимних условиях экскаваторами ЭО-4121, ЭО-4123 с обратной лопатой на уширенных гусеницах или на обычных гусеницах с применением перекидных саней или щитов;

o на болотах II и III типов (за исключением сплавинных болот) в летних условиях траншеи разрабатывают специальными болотными экскаваторами (Э-652БС, ЭО-4221, МПТ-72 и др.) или обычными экскаваторами, установленными на понтонах.

Для прокладки магистральных трубопроводов на болотах всех типов методом сплава или протаскивания траншеи разрабатывают взрывным способом. В зависимости от типа и глубины болота, а также степени залесенности трассы применяют способы удлиненных, сосредоточенных или скважинных зарядов. В зависимости от типа болота, способа прокладки, времени строительства и используемой техники различают следующие основные методы земляных работ:

o разработку траншей с предварительным выторфованием;

o разработку траншей с применением специальной болотной модификации и плавающей техники, понтонов, щитов, сланей или пено-саней, снижающих давление на поверхность грунта;

o разработку траншей с применением энергии взрыва;

o разработку траншей в зимнее время.

Схема разработки траншей с предварительным выторфованием применяется на участках с глубиной торфяного слоя до 1 м с устойчивым подстилающим основанием. Ширина образуемой посредством выторфования выемки должна обеспечивать нормальную работу экскаватора для разработки траншеи в минеральном грунте на полную глубину. Траншея устраивается бульдозером или экскаватором на глубину 0,15-0,2 м ниже проектной отметки с учетом возможного оплывання откосов траншеи. Схему разработки траншей с применением специальной техники, понтонов, щитов или сланей применяют на слабонесущих болотах (II и III типов).

Для разработки траншей взрывным способом в зависимости от типа болота и размеров траншеи применяют различные технологические схемы.

На открытых и слабозалесенных болотах при разработке траншей и каналов глубиной до 3-3,5 м, шириной по верху до 15 м, мощностью торфяного слоя до 2/3 глубины траншеи используют удлиненные шнуровые заряды (из отходов пироксилиновых порохов или водоустойчивых аммонитов). На глубоких болотах, покрытых лесом, разработку траншеи (глубиной до 5 м и шириной по верху до 20 м) целесообразно осуществлять сосредоточенными зарядами, размещенными вдоль оси траншеи. При этом отпадает необходимость в предварительной расчистке трассы от леса. Сосредоточенные заряды размещают в зарядных воронках, образуемых прострелкой небольших скважинных зарядов.

Для разработки траншей глубиной до 2,5 м и шириной по верху 6-8 м эффективно использовать скважинные заряды из водоустойчивых ВВ. Этот метод можно использовать на болотах I и II типов, в том числе покрытых лесной растительностью. Скважины (вертикальные или наклонные) располагают вдоль оси траншеи на расчетном расстоянии друг от друга в один или два ряда в зависимости от проектной ширины дна траншеи. Диаметр скважин принимают 150-200 мм. Наклонные скважины под углом 45-60° к горизонту применяют при необходимости направленного выброса грунта на одну из сторон траншеи.

Число экскаваторов МТП-71, МТП-72 (ТЭ-ЗМ) для разработки траншей на болоте в летних условиях следующее:

- для диаметра трубопровода  до 529 мм включительно,

- для 720 мм, 11-для 820 мм,

-для 1020 и1220 мм,

-для 1420 мм.

 

3.4 Разработка  траншей в горных условиях

 

Для прокладки трубопроводов в горных условиях траншеи в скальных грунтах разрабатывают различными способами в зависимости от уклонов трассы и характеристик грунта:

o на участках трассы с продольными уклонами до 15° в грунтах I-IV категории обычно применяют роторные экскаваторы;

o при больших уклонах, как правило, используют одноковшовые экскаваторы и бульдозеры; на участках с поперечным уклоном не более 8° допускается применять землеройные машины на гусеничном и пневмоколесном ходу.

На косогорах с поперечным уклоном более 8° для устойчивости машин при выполнении всех строительных процессов устраивают полки со съездами и подъездами.

На полках при продольных уклонах до 35° в грунтах, не требующих предварительного рыхления, используют одноковшовые экскаваторы с обратной лопатой или роторные экскаваторы; при уклонах более 35° применяют бульдозеры, причем ширина траншеи по дну должна быть равна ширине ножа бульдозера.

В скальных грунтах перед разработкой траншеи одноковшовыми экскаваторами необходимо предварительно рыхлить грунт взрывным способом Рыхление скальных грунтов следует производить до вывоза труб на трассу. Для обеспечения необходимого дробления породы при рыхлении рекомендуется увеличивать перебор дна траншеи от 15 до 20 %. Разработка траншеи в скальных грунтах ведется одноковшовыми экскаваторами с предварительным рыхлением грунта буровзрывным способом. Рыхление грунта под траншею осуществляется группой небольших зарядов, помещенных в пробуренные шпуры. Заряд ВВ в шпуре занимает 0,3-0,6 его глубины, а остальная часть заполняется забойкой.

Массу заряда рассчитывают так, чтобы в результате взрыва образовалась воронка рыхления

 

Q3=Ah3

 

где Q3 - масса. заряда;

А - удельный расход ВВ;- кратчайшее расстояние от открытой поверхности грунта до центра заряда.

Заряды для рыхления при ширине траншеи до 2 м располагают вдоль нее в один ряд, при большой ширине - в два ряда. Расстояние между зарядами в ряду определяется в зависимости от глубины заложения центра заряда, крепости породы, ее состояния. Обычно оно составляет 0,5-1 глубины траншеи. Для уточнения выбранного расстояния между зарядами проводят опытные взрывы. При устройстве полок чаще производят взрывы на выброс. Массу заряда определяют по формуле

 

Q3=A(0.4+0.63)w3,

 

где w - линия максимального сопротивления взрыву;- показатель взрыва, равный r/w (r - радиус воронки).

Расстояние в ряду между зарядами определяют по формуле

 

a=mw,

 

где m=1 при n =1,

и m=1,25 при n=1,5.

На участках трассы, сложенных скальными грунтами, при продольных уклонах до 20° устраивают подушки и присыпки трубопровода, а на участках трассы с продольными уклонами выше 20° производят обычно сплошную футеровку трубопровода деревянными рейками.

Для подсыпки мягкого грунта в траншею применяют бульдозеры, траншеезасыпатели и одноковшовые экскаваторы. По дну траншеи грунт можно разравнивать бульдозером на базе малогабаритного тягача. На участках с крутизной склона более 35°, когда работа одноковшовых экскаваторов крайне затруднительна, траншеи небольшой протяженности можно разрабатывать бульдозерами лотковым способом послойно сверху вниз. Засыпают траншеи на крутых подъемах и спусках, как правило, путем перемещения бульдозеров вдоль или под углом к траншее. При расположении отвала грунта и подошвы откоса в виде полувыемки используют одноковшовые экскаваторы и скребковые траншеезасыпатели.

После окончания земляных работ прилегающая полоса в зоне подвижных песков должна быть обязательно закреплена.

 

3.5 Особенности  выполнения земляных работ в  условиях пустынь и орошаемых  земель

 

Все работы по строительству трубопроводов в пустынных и песчаных районах следует выполнять преимущественно в осенне-зимнё-весенний периоды, а в случае необходимости вести работы в летний период-работать только в вечернее и ночное время. Разрыв между земляными и изоляционно-укладочными работами должен быть минимальным, чтобы избежать выдувания отвала и заноса траншей песком. Траншеи в песчаных грунтах разрабатывают бульдозерами. канавокопателями, одноковшовыми и роторными экскаваторами. В сыпучих грунтах траншеи целесообразно разрабатывать одноковшовыми экскаваторами типа драглайн, оснащенными ковшами увеличенной вместимости.