Растяжения 

Бестраншейные технологии строительства трубопроводов. Бестраншейная технология ремонта наружных сетей

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.сайт/

1. Методы строительства МТ. Раскрыть один из методов

Основанием для строительства магистрального трубопровода должно служить наличие следующих документов:

утвержденного проекта (рабочего проекта) и сводного сметного расчета стоимости строительства или выписок из них, когда строительство осуществляется несколькими генподрядными организациями;

рабочих чертежей и утвержденных смет по рабочим чертежам (объектных и локальных);

разрешения соответствующих ведомств и эксплуатационных служб на право выполнения строительно-монтажных работ;

утвержденного проекта производства работ;

2. Состав общестроительных работ по сооружению НС и КС.

Разбивочные

Земляные

Монтаж по сооружению зданий

2. Гидравлический и пневматический способ испытания

Гидравлическое испытание выполняют главным образом водой. В качестве ее источников используют естественные или искусственные водоемы (реки, озера, водохранилища, каналы и т.п.). Трубопровод заполняется водой с помощью наполнительных агрегатов через узлы подключения. Поскольку присутствие воздуха в полости трубопровода может исказить результаты испытаний, то для его удаления в повышенные точки профиля врезаются воздуховыпускные краны.

При испытаниях на прочность в трубопроводе необходимо создать давление, на 10...25 % превышающее то, с которым будет вестись перекачка. Сначала давление в испытуемом участке повышают наполнительными агрегатами. Когда же их технические возможности будут исчерпаны, наполнительные агрегаты отключают и включают опрессовочные агрегаты. После достижения расчетного давления их отключают, закрывают задвижки и выдерживают трубопровод под испытательным давлением 24 ч.

Если в процессе подъема или выдержки давления случаются разрывы, то трубы разрушенного участка заменяют новыми, а испытание повторяют.

При испытании на герметичность измеряют снижение рабочего давления в течение определенного промежутка времени. Если оно незначительно, то делают вывод о герметичности испытуемого участка трубопровода. трубопровод магистральный строительство подземный

Заканчиваются гидравлические испытания вытеснением воды из полости трубопровода. На магистральных газопроводах для этого пропускают не менее двух поршней-разделителей со скоростью 3...10 км/ч под давлением сжатого воздуха или газа. Воду из нефте- и неф-тепродуктопроводов после их испытания удаляют одним поршнем-разделителем, перемещаемым под давлением транспортируемого продукта.

Пневматическое испытание трубопроводов выполняют сжатым воздухом или природным газом. Их источники и средства закачки те же, что и при продувке. Повышение давления в трубопроводе производится в несколько ступеней с обязательным осмотром трассы при достижении давления, равного 30 % от испытательного. Затем давление поднимают до испытательного (1,1 Рраб) и, перекрыв запорную арматуру, выдерживают трубопровод в течение 12 ч. Допустимое снижение давления - не более 1 %. Затем давление снижается до рабочего и выдерживают его еще не менее 12 ч. В случае утечек воздуха или разрыва труб подача воздуха немедленно прекращается, давление снижается до атмосферного и выполняются работы по устранению дефектов, после чего испытание возобновляется. По окончании испытания оборудование демонтируют и перебазируют на новый участок.

Достоинством пневматического метода испытаний является отказ от использования значительных количеств воды. Кроме того, нет необходимости вытеснять ее по окончании испытаний. Поэтому он широко используется при испытаниях на прочность и герметичность магистральных газопроводов. Однако обнаружение негерметичности трубопроводов с помощью этого метода связано с определенными трудностями. Так, при компримировании воздух нагревается. При его последующем охлаждении в трубопроводе уменьшается давление, что ошибочно можно идентифицировать как утечку. С другой стороны, воздух является сжимаемой средой. Поэтому даже при наличии мелкой утечки темп снижения давления в трубопроводе невелик.

Гидравлический метод позволяет зафиксировать даже незначительные негерметичности: вода является практически несжимаемой средой и сравнительно небольшая ее утечка приводит к заметному снижению давления в трубопроводе. Чтобы уменьшить количество используемой воды ее последовательно перемещают из одного испытуемого участка в другой. Однако если опрессовочную воду не удалось вытеснить полностью, то это приводит к внутренней коррозии трубопроводов. Кроме того, не всегда по трассе имеются достаточные для проведения испытаний объемы воды.

Чтобы надежно установить отсутствие утечек в трубопроводах в условиях ограниченных ресурсов воды прибегают к комбинированному методу испытаний, когда давление в трубопроводе создается двумя средами - воздухом и водой или природным газом и водой. В этом случае сначала полость трубопровода заполняют сжатым воздухом или газом, а затем поднимают давление до испытательного, закачивая воду опрессовочными агрегатами.

3. Сооружение блочно-комплектных НС и КС. Сущность данного метода. Основные элементы при комплектно-блочном строительстве

Для обеспечения высоких темпов сооружения НС и КС в этих условиях применяют комплектно-блочный метод строительства. Сущность данного метода заключается в том, что объекты возводятся из изделий высокой степени заводской готовности в виде блочно-комплектных устройств (БКУ), укрупненных монтажных узлов и заготовок инженерных коммуникаций.

При комплектно-блочном строительстве различают следующие элементы: блок, бокс, блок-бокс, суперблок и блочно-комплектное устройство.

Блоком называют совокупность оборудования и строительных конструкций, смонтированных на общем основании (блок газотурбинной установки, блок насосного агрегата, блок трансформатора и т.д.). Блок обязательно вписывается в габариты погрузки (рис. 20.9) - предельные размеры грузов, перевозимых по железной дороге на платформе или в полувагоне.

Бокс - транспортабельное здание из легких строительных конструкций, вписывающееся в габариты погрузки.

Блок-бокс - это бокс, начиненный технологическим оборудованием и инженерными системами, внутри которого создают микроклимат, необходимый для длительной работы обслуживающего персонала и надежной работы установленного оборудования.

Блок-контейнер отличается от блок-бокса тем, что доступ персонала к установленному оборудованию осуществляется извне.

Суперблок - это блок (или совокупность блоков), размеры которого превышают габариты погрузки.

Блочно-комплектное устройство - это объект, собираемый на специализированном предприятии или месте монтажа из комплекта блоков, боксов, блок-контейнеров, блок-боксов, суперблоков и заготовок межблочных коммуникаций.

Схема организации комплектно-блочного строительства НС и КС приведена на рис. 20.10

До начала монтажа блочных устройств сооружают фундамен-ты под них. При отсутствии в блок-боксах технологического оборудования (операторских, помещениях для отдыха и др.) специальных фундаментов не возводят, а опорную раму бокса устанавливают на уплотненный слой песчано-гравийной смеси толщиной 10... 15 см. В других случаях выбор типа фундамента зависит от характера работы технологического оборудования, наличия или отсутствия динамических нагрузок.

4. Бестраншейный способ сооружения подземных переходов трубопроводов

Бестраншейным способ называют потому, что при прокладке как кожуха, так и трубопровода не устраивают открытой траншеи. Технологическая схема выполнения работ по бестраншейной прокладке переходов включает следующие основные операции:

Подготовительные работы;

Прокладку кожуха под полотном дороги;

Прокладку трубопровода внутри кожуха;

Устройство уплотнений, вытяжной свечи или колодца, отводной канавы.

Основной объём подготовительных земляных работ составляет устройство рабочего и приемного котлованов. Котлованы отрывают на глубину, несколько ниже той, на которой должен укладываться кожух. Рабочий котлован имеет размеры, позволяющие установить в нём все необходимые машины и механизмы и выполнять работы, связанные с укладкой кожуха. Размеры приемного котлована должны быть такими, чтобы в нём можно было выполнить необходимые монтажные работы по присоединению дополнительных труб перехода или по устройству герметизирующего соединения кожуха с трубой.

Прокладка кожуха под дорогой может быть выполнена различными методами: прокалыванием, продавливанием, горизонтальным бурением и виброударным способом. В исключительных случаях могут применяться методы, используемые в шахтном строительстве, связанные с применением специальной горнопроходческой техники и технологии.

После укладки кожуха в него протаскивают заранее подготовленный рабочий трубопровод. После протаскивания устанавливают сальники, вытяжные свечи, оборудуют приёмные колодцы, отводящие канавы, полностью восстанавливают начальное состояние придорожных сооружений, а также ландшафт местности. На последнее должно обращаться особое внимание, так как не восстановленный рельеф начинает интенсивно деформироваться под влиянием дождей, ветра и др. климатических факторов

5. Учет нефти. Требования к узлам учета нефти

Принцип действия УУН основан на прямом методе динамических измерений массы «брутто» нефти с помощью автоматических поточных преобразователей массового расхо да (далее массомеров), работающих по принципу измерения Кориолисовой силы, возни кающей при движении нефти по участку трубопровода с заданным радиусом кривизны, в котором возбуждены поперечные колебания. Массу нефти определяют на основе извест ной зависимости Кариолисовой силы от скорости потока нефти и частоты поперечных колебаний измерительного участка трубопровода. Массу «нетто» нефти определяют как разность массы «брутто» нефти и массы балласта. Массу балласта определяют по резуль татам измерений массовой доли воды, массовой концентрации солей и массовой доли ме ханических примесей в нефти, полученных, в том числе и в лаборатории по объединенной пробе, отобранной автоматически или вручную.

Конструктивно УУН состоит из следующих частей:

Блок измерительных линий (БИЛ), состоящий из пяти массомеров, измерительных преобразователей давления и температуры, встроенных в трубопровод, предназна ченный для измерений массового расхода нефти, ее температуры и давления и пе редачи данных на измерительно-вычислительный комплекс «ИМЦ-03»;

блок контроля качества нефти (БКН), состоящий из пробозаборного устройства, непрерывно отбирающего точечные пробы нефти из трубопровода для последую щих лабораторных анализов параметров качества нефти и последующего ручного ввода полученных данных в ИВК «ИМЦ-03», измерительных преобразователей плотности, температуры и давления;

6. Прокладка кожуха под дорогой методом продавливания

Способ прокалывания заключается в следующем. Лобовую часть кожуха оснащают специальным заостренным наконечником, диаметр которого на 30-40 мм больше наружного диаметра кожуха. С помощью специальных домкратов, установленных в рабочем котловане и упирающихся в заднюю стенку котлована, вдавливают наконечник в грунт. По мере внедрения кожуха в грунт его наращивают дополнительными заранее приготовленными секциями. При таком способе прокладки кожуха требуется очень большое усилие продавливания, так как при внедрении его в грунт происходит уплотнение грунта наконечником, т. е. приходится преодолевать лобовое сопротивление грунта и силу трения наружной поверхности кожуха о грунт.

При укладке способом прокалывания следует иметь в виду, что минимальная глубина заложения трубы должна быть 3 м, так как при меньшей глубине поверхность грунта над трубой вспучивается, что совершенно недопустимо при пересечении железных дорог.

Способ продавливания позволяет избежать этого недостатка. Суть продавливания заключается в том, что кожух вдавливается в грунт открытым концом, а поступающий внутрь кожуха грунт удаляется.

7. Укажите основные элементы и узлы КС

Магистральный нефтепровод, в общем случае, состоит из следующих комплексов сооружений:

Подводящие трубопроводы;

Головная и промежуточные нефтеперекачивающие станции (НПС);

Конечный пункт;

Линейные сооружения.

Подводящие трубопроводы связывают источники нефти с головными сооружениями МНП.

Головная НПС предназначена для приема нефтей с промыслов, смешения или разделения их по сортам, учета нефти и ее закачки из резервуаров в трубопровод.

Промежуточные НПС служат для восполнения энергии, затраченной потоком на преодоление сил трения, с целью обеспечения дальнейшей перекачки нефти.

Конечным пунктом магистрального нефтепровода обычно является нефтеперерабатывающий завод или крупная перевалочная нефтебаза.

К линейным сооружениям магистрального нефтепровода относятся: 1) собственно трубопровод (или линейная часть); 2) линейные задвижки; 3) средства защиты трубопровода от коррозии (станции катодной и протекторной защиты, дренажные установки); 4) переходы через естественные и искусственные препятствия (реки, дороги и т.п.); 5) линии связи; 6) линии электропередачи; 7) дома обходчиков; 8) вертолетные площадки; 9) грунтовые дороги, прокладываемые вдоль трассы трубопровода.

8. Способы производства капитального ремонта газонефтепроводов

* все виды работ, применяемых при текущем ремонте;

* замена изоляции газопроводов, восстановление стенки трубы с заменой изоляции, наложение заплат, вырезка и врезка новой катушки, замена отдельных участков труб.

* ремонт кладки колодцев с разборкой и заменой перекрытия, ремонт гидроизоляции и оштукатуривание колодцев, смена лестницу и ходовых скоб, наращивание высоты колодцев;

* вынос отдельных участков газопроводов на фасады зданий;

* разборка задвижек и смена износившихся деталей, шабровка, расточка или замена уплотнительных колец, смазывание;

* замена износившихся задвижек;

* демонтаж или замена конденсатосборников и гидрозатворов, ремонт и замена коверов;

* замена опор надземных газопроводов;

* прокладка отдельных участков газопроводов

9. Работы, выполняемые в ходе подготовительного этапа сооружения НС и КС

1. Устройство строительной площадки, подъездных путей

2. Сооружение временных помещений для проживание и бытового обслуживания рабочих, а так же ля размещения прибывающих оборудования и материалов

3. Доставку на строительную площадку топливо

10. Классификация и методы сокращения потерь нефти при трубопроводном транспорте

Технологические потери нефти (нефтепродуктов) при транспортировке трубопроводом и перевалке могут возникать при:

Сборе и утилизации утечек через сальниковые и торцевые уплотнения валов центробежных насосов;

Закачке и откачке из резервуаров перекачивающих станций, перевалочных нефтебаз и наливных пунктов магистральных трубопроводов

Аварии, протечки, разрыт ТП

Размещено на сайт

Подобные документы

    Этапы строительства трубопровода. Приемка трассы, ее геодезическая разбивка. Расчистка полосы строительства. Земляные и сварочно-монтажные работы. Расчет трубопровода на прочность. Прокладка участков переходов трубопроводов через автомобильные дороги.

    курсовая работа , добавлен 28.05.2015

    Изучение этапов организации работ по строительству магистрального трубопровода: технология рытья траншеи, материальное обеспечение, природоохранные мероприятия. Расчет прочности трубопровода, машинная очистка, изоляция и укладка трубопровода в траншею.

    курсовая работа , добавлен 02.07.2011

    Структура организации строительного производства. Определение числа изоляционно-укладочных колонн и числа линейных объектных строительных потоков, необходимых для осуществления строительства магистрального трубопровода. Расчет такелажной оснастки.

    курсовая работа , добавлен 15.05.2014

    Выбор методов производства земляных работ. Проектирование прокладки самотечного канализационного трубопровода в городе Гродно протяженностью 2,31 километра. Разработка мероприятий по защите траншей от подземных вод. Гидравлические испытания трубопроводов.

    курсовая работа , добавлен 08.10.2012

    Назначение и принцип действия трубоукладчиков, требования к ним при сооружении линейной части магистрального трубопровода. Характеристики и индексы, устройство трубоукладчиков, отечественные заводы по их выпуску. Переоборудование техники в трубоукладчики.

    реферат , добавлен 24.05.2015

    Анализ природно-климатических условий строительства. Основные характеристики труб для прокладки подземных инженерных сетей. Проект организации строительства и производства работ, технологическая схема. Охрана труда и техника безопасности на участке.

    курсовая работа , добавлен 04.11.2012

    Характеристика района строительства. Климатическая характеристика, гидрологические условия. Механический расчёт трубопровода. Определение толщины стенки трубопровода. Расчет длины скважины трубопровода. Расчёт тягового усилия протаскивания трубопровода.

    курсовая работа , добавлен 12.11.2010

    Объем работ при строительстве магистральных трубопроводов. Расчистка и планировка трасс. Разработка траншеи, сварка труб в нитку. Очистка и изоляция труб, их укладка в траншею. Испытание трубопровода на прочность и герметичность, его электрозащита.

    курсовая работа , добавлен 03.03.2015

    Характеристика подводного перехода, строительный расчет устойчивости трубопровода, проверочный расчет пригрузов. Особенности сооружения подводных переходов, технология и оборудование для внутритрубной инспекции. Оценка динамики русловых процессов.

    курсовая работа , добавлен 18.12.2011

    Прокладка напорного полиэтиленового водопроводного трубопровода. Сложность изготовления и монтажа технологических трубопроводов. Методы производства земляных работ. Уплотнение грунта при обсыпке трубы. Калькуляция затрат труда и машинного времени.

При эксплуатации коммуникационных трубопроводов со временем возникают моменты, когда линия теряет прочность, подвергается износу и нуждается в ремонте или реконструкции. Ранее такие работы были проблематичными, поскольку приходилось раскапывать грунт, вынимать трубы, чинить их и снова закапывать. Объемы СМР приводили к заторам на городских улицах, разрозненным свалкам грунта, были довольно затратными в денежном плане. Теперь всего этого возможно избежать, поскольку все большее применение находят бестраншейные технологии.

Трубопроводы по большей части размещены в толще грунта. Там они не создают препятствий для городской жизни, защищены, не нуждаются в добавочной теплоизоляции. Однако подход к таким трубам затруднен и ремонт или реконструкция оборачиваются серьезной проблемой. На сегодняшний день существует варианты проверки герметичности соединения трубопроводов такие как гелиевый течеискатель.

Так же БТ позволяют вести СМР из котлована или вовсе прямо из колодца без заготовки траншей по всему маршруту трассы. Это экономит технические ресурсы, сберегает бюджет, позволяет проводить работы в более короткие сроки.

В сегменте БТ разработана масса вариантов реализации технологии. Выбор зависит от степени изнашивания, бюджета, технических особенностей коммуникации. Выделяют:

– способ затягивания гибкого полимерного рукава;

Способ нанесения ЦПП покрытия;

Релайнинг;

Берстлайнинг;

Способ нанесения местных покрытий (спиралевидных, листовых, точечных, калиброванных).

Для труб, которые имеют сильный износ, актуальны методики берстлайнинга(это способ, при котором происходит разрушение старой, дефектной трубы и протяжка новой. … Старую трубу разрушают с помощью специальных ножей-разрушителей, внутри нее протягивается специализированный расширитель, который производит вдавливание осколков старой трубы в грунт) и релайнинга(бестраншейный метод санации и восстановления трубопроводов, когда новый трубопровод прокладывается внутри существующего без раскрытия (или с частичным раскрытием), а также без демонтажа старого трубопровода). Одним из вариантов является прокладка новых труб в старом трубопроводе. В целом это 2 похожих метода. Подготовительные работы у них одинаковы. Трубы надо очистить, обеспечить к ним доступ (котлован), вскрыть, инсталлировать оборудование. После наступает ведущий технический процесс, который обуславливает тип методики. При релайнинге с помощью троса лебедки в ремонтируемую трубу затягивается труба ПВП меньшего калибра. Основной трубопровод притом остается в грунте, но выполняет теперь только защитную функцию (кожуха). Вещество далее транспортируется по трубе ПВП. При берстлайнинге старая труба вначале разрушается при помощи специального оборудования. После в получившемся канале прокладывается труба ПВП. Она стыкуется с основной линией муфтами. Как результат, поврежденный отрезок восстанавливается на тех же условиях, с тем же калибром, с единственной заменой типа трубы.

Обе методики могут использоваться на разных видах коммуникаций. Это дает большие преимущества. Глядя на технологию, можно сказать, что эти методы просты и экономичны. Восстановить линию до полной работоспособности можно в кратчайшие сроки. Это удобно в городских условиях, когда простои услуг для потребителей должны быть минимальными.

Бестраншейная прокладка трубопроводов применяется при пересечении различных естественных или искусственных препятствий. В зависимости от категории грунта и диаметра прокладываемых труб способы бестраншейной прокладки подразделяются: на прокол - для труб малых диаметров в глинистых и суглинистых грунтах, разновидностью являются вибропрокол и гидропрокол; продавливание; пневмопробойник, горизонтальное бурение (вибровакуумный способ), щитовой и штольный - для подземных тоннелей и коллекторов.

Способ прокола используют для прокладки в связных грунтах при отсутствии в них камней и гравия. Для прокола применяют нажимные насосно-домкратные установки, состоящие из одного или двух спаренных гидродомкратов, смонтированных на общей раме.

Вдавливание труб в процессе прокола производят циклично путем попеременного переключения домкратов на прямой и обратный ход. Вдавливание происходит на длину хода штока 1,3 м. Шток возвращают в первоначальное положение, и вставляют другой патрубок удвоенной длины (рис. 2.10). При гидропроколе водяная струя, выходя под давлением из специальной конической насадки впереди трубы, размывает грунт и образует в нем отверстия диаметром до 500 мм. Вибропрокол основан на использовании дополнительных вибрационных продольно направленных воздействий в процессе прокола трубы диаметром до 500 мм.

Рис. 2.10.

  • 1 - упорная железобетонная стенка; 2- гидравлический домкрат;
  • 3- нажимной патрубок длиной 1 м; 4 - то же длиной 3 м; 5- стальная прокладываемая труба; 6- стальной конусообразный наконечник;
  • 7 - приямок; 8- направляющая рама; 9- нажимная рама; 10- сварная опорная подушка; 11 - забирка из досок; 12- двутавровые сваи крепления; 13 - насос гидродомкрата

При продавливании прокладываемую трубу открытым концом, снабженным ножом, врезают в массив грунта, а грунт, поступающий в трубу в виде плотного керна (пробки), разрабатывают и извлекают из забоя. Грунт удаляют ручным способом лопатой с укороченной ручкой или механизированным - совком или тележкой, установленными внутри трубы, передвигаемой с помощью лебедок. При продвижении трубы преодолеваются усилия трения грунта по наружному ее контуру и врезания ножевой части в грунт. Для продавливания труб используют нажимные насосно-домкратные установки из двух, четырех, восьми и более гидродомкратов. Для домкратов в котловане устраиваются прочные упорные стенки.

При прокладке стальных труб с помощью пневмопробойников на переднем конце трубы крепят конусный наконечник, при этом возможны два варианта выполнения работ: забивка трубы в грунт и забивка трубы в лидирующую скважину.

Щитовая прокладка труб, применяемая при устройстве коллекторов и тоннелей, предусматривает разработку грунта под прикрытием щита и закрепление тоннеля сборными чугунными и железобетонными тюбингами, монолитным бетоном или керамическими блока-

ми (рис. 2.11). Щитовую проходку ведут с помощью щита, состоящего из трех частей: передней - режущей клиновидной формы; средней - опорной, где размещаются домкраты, и задней - хвостовой. Щит вдавливают в грунт домкратами, а грунт разрабатывают ручным или механическим способом. Для щитовой проходки применяют механизированные, частично механизированные и немеханизированные проходческие щиты. Работы ведут в три стадии: устройство начальной (монтажной) шахты для опускания щита краном в забой; передвижка щита домкратами, включающая разработку грунта, продвижение щита, монтаж блочной или возведение монолитной обделки; устройство лотка, если тоннель используется как самотечный коллектор.

а"» і 9 з и


Рис. 2.11. Устройство транспортного тоннеля щитовым способом (размеры в м): а - схема механизированного щита с плоской план-шайбой; б - общий вид головной части щита с план-шайбой; в - общая схема щитового способа проходки тоннеля; 1 - корпус щита; 2- план-шайба; 3- упорные ролики; 4 - привод; 5- подвижная станина; 6- отвальный мост; 7- неподвижная станина; 8- домкрат подачи; 9 - транспортер; 10- резцовые окна; 11 - корпус щита; 12- блокоукладчики; 13- транспортер; 14 - обделка стен тоннеля; 15 - вагонетки; 16 - электровоз; 17 - крепление шахтного отвала; 18 - металлическая рама

Горизонтальное бурение выполняют в песчаных и глинистых грунтах. Прокладку ведут с помощью эксцентриково-сверлильной установки с циклическим удалением грунта ковшом, бурение производят фрезерной головкой, а удаление грунта - шнековым конвейером (рис. 2.12).

Вибровакуумный способ прокладки труб диаметром 200-500 мм в горизонтальных скважинах заключается в следующем: трубу, состоящую из стакана, вибратора и штанги, открытым концом прижимают при помощи лебедки к стенке предварительно вырытой траншеи. Затем из грунта выкачивают воздух, включают вибратор, и под действием разницы атмосферного давления и вибрации труба врезается в грунт. После этого ее извлекают, удаляют грунт и удлиняют штангу для повторной операции.

Прокладку рабочего трубопровода в футляре проводят на участке подземного перехода. Для этого применяют стальные трубы с толщиной стенки на 25% больше толщины стенки основного трубопровода. Укладку осуществляют способом проталкивания для труб диаметром до 1020 мм и протаскивания для труб диаметром более 1020 мм. Перед проталкиванием по дну котлована устраивают дорожку из шпал, уголков и рельсов, по которой проталкивают трубопровод. На торце футляра крепят оттяжной блок, пропускают тяговый канат с крюком. Крюк заводят за стенку рабочего трубопровода, а второй конец каната цепляют за крюк крана. При протаскивании также устраивается дорожка, тяговый трос крепят за наконечник или скобу, приваренные к переднему концу трубопровода.


Рис. 2.12. 1 - режущая головка; 2- совок; 3 - обойма блока; 4 - опорная стенка; 5 - направляющая рама; 6- захват; 7- разгрузочно-тяговое устройство; 8- емкость;

9 - разгрузочный обратный клапан

Конец троса протягивают через оттяжной блок, закрепленный в котловане со стороны расположения тяговых механизмов, и протаскивают трубопровод.

А. Рыбаков,
директор компании «МГС-Бестраншейные технологии»

На сегодняшний день в передовой зарубежной практике 95% объема работ по прокладке и реконструкции подземных инженерных коммуникаций проводят бестраншейными методами, это позволяет снизить затраты на проведение ремонта трубопроводов на 10...40% (в зависимости от их диаметра). Во многих крупных зарубежных городах прокладка инженерных коммуникаций открытым способом уже запрещена. Необходимо отметить, что в Европе растет число объектов, где находят применение методы бестраншейной технологии ремонта, реконструкции и прокладки коммуникаций, причем этот рост более стремительный, чем в США, так как крупнейшие европейские города были заложены в основном несколько веков назад.

В России из-за отсутствия соответствующего оборудования и материалов ремонт и прокладку коммуникаций в последние годы вели преимущественно открытым способом. Это резко увеличивало стоимость работ и сроки строительства объектов, а сам метод требовал разрушения дорожных покрытий и перекрытия движения автомобильного и железнодорожного транспорта. Получившая широкое распространение в последние десятилетия в зарубежной и отечественной практике технология бестраншейной прокладки методом горизонтально направленного бурения (ГНБ) и реконструкции водоотводящих труб позволяет успешно решать эти проблемы.

Развитие современного городского хозяйства невозможно без нормального функционирования основных систем жизнеобеспечения – инженерных коммуникаций различного назначения. Подземные трубопроводы снабжают жилые дома и предприятия горячей и холодной водой, электроэнергией, газом, обеспечивают отвод бытовых и промышленных стоков, поверхностных и фильтрационных вод.

В настоящее время в городах России находится в эксплуатации свыше 300 тыс. км систем водоснабжения и водоотведения, отслуживших нормативный срок, из них свыше 85,2 тыс. км находится в аварийном состоянии и требует немедленной замены.

При бестраншейном методе прокладки подземных инженерных коммуникаций окружающая среда не подвергается техногенному воздействию.

При открытой перекладке сетей трубопроводов основные затраты приходятся на земляные работы и транспортные перевозки, по большей части – грунта. При бестраншейной технологии объем земляных работ пренебрежимо мал. Бестраншейный метод позволяет избежать проблем и с экологией: окружающая среда не подвергается техногенному воздействию – не уничтожаются зеленые насаждения и травяной покров, как в случае применения открытого способа.

Бестраншейные технологии позволяют:

  • резко увеличить темпы работ по новому строительству и ремонту изношенных коммуникаций, более эффективно использовать финансовые и материальные ресурсы;
  • соблюдать экологические нормы, практически исключить ведение земляных работ, ликвидировать угрозу повышения уровня грунтовых вод и загрязнения грунтовых массивов бытовыми и производственными стоками;
  • обеспечивать бесперебойное движение транспорта в районе проведения работ.

Бестраншейные технологии отличаются практически стационарным режимом работы, высоким уровнем механизации и, в отличие от открытого способа, меньшим объемом ручных работ. Воздействие на дорожное покрытие и поверхность грунта либо полностью отсутствует (при работе по методу «из колодца в колодец»), либо имеет место только на начальном и конечном этапах работ. Бестраншейная технология позволяет обойтись без транспортных перевозок, упрощается пересечение уже существующих коммуникаций, есть возможность отказаться от водоотливных мероприятий. Техника безопасности при бестраншейной замене трубопроводов значительно проще по сравнению с открытыми земляными работами: работникам достаточно навыков по обращению с комплектом оборудования для бестраншейной замены.

Техника горизонтально направленного бурения возникла в США и в последнее время получила распространение по всему миру.

В отличие от существующих в нефтегазовом секторе понятий «направленное в глубину» и «горизонтальное бурение», термином «горизонтально направленное бурение» (ГНБ, международное сокращение – HDD) называется прокладка трубопроводов, кабелей, фильтрационных колодцев, удлиненных конструкций и крепежных систем близко к поверхности с помощью мобильных буровых установок с соответствующим буровым лафетом, системами локации, промывочной техникой и возможностью расширять буровые скважины, причем этот способ предпочтителен, если необходим обратный ход.

Техника ГНБ быстро развивается. За последние несколько лет мощность установок ГНБ значительно возросла, появились многочисленные дополнительные функции, разработана автоматика, модернизированы механизмы. Это позволяет выполнять такие объемы работ, для которых три-четыре года назад понадобилось бы вдвое больше установок. Тенденция сохраняется, поэтому компании-производители демонстрируют только основные компоненты в базовых вариантах компоновки, сознательно не предоставляя их детальные описания, которые всего несколько лет назад имели совершенно другую конструкцию.

Наибольшее распространение технология горизонтально направленного бурения получила при прокладке труб водоснабжения, канализации и газификации в населенных пунктах.

Первоначально способ ГНБ разрабатывался для прокладки тонких электрокабелей, тонких и коротких линий, подключаемых к газопроводам, а также коротких отрезков трубопроводов. В США и Европе возросла потребность в подключении к главным магистралям отводных газо- и водопроводов, а потребность инициировала интерес к применению данного способа, причем для прокладки трубопроводов большого диаметра, что привело к созданию еще более мощных установок ГНБ. Установки ГНБ класса 10 и 12 т теперь широко применяют для бестраншейной прокладки трубопроводов. Крупными потребителями бестраншейных технологий стали службы газо- и водоснабжения, телекоммуникационные компании.

Отмена государственной монополии на телекоммуникации в Европе и сильная конкуренция между частными компаниями несколько лет назад послужили мощнейшим толчком для развития ГНБ. Именно частные компании обеспечивали более двух третей всех заказов, выполнявшихся с использованием технологий ГНБ. К настоящему времени потребность в прокладке телекоммуникаций несколько снизилась, но на такие работы существует относительно равномерный спрос. Сегодня в Европе и США прокладка трубопроводов газо- и водоснабжения способом ГНБ составляет около 15% длины всех прокладываемых газо- и водопроводов, и эта доля постоянно растет. В некоторых регионах Германии, особенно на юге и юго-востоке страны, более половины всех газо- и водопроводов прокладывают методом ГНБ. Его существенными преимуществами являются сокращение сроков работ, сохранение окружающей среды и поверхности, но в первую очередь – долговечность проложенных трубопроводов. Для трубопроводов, прокладываемых способом ГНБ, разработаны технические требования к процессу, требования по гарантии качества и документация по качеству прокладки.

При бестраншейной прокладке затягиваются газо-, водо-, электро-, а также телекоммуникационные трубопроводы с длиной отрезка прокладываемой трубы от 100 до 200 м, а в некоторых случаях и до 400 м. Достаточное пространство для установки необходимо только в начале и в конце буровой трассы. Трубу перед затягиванием сваривают.

Для раскладки нитки трубопровода также нужна площадь. Если нитку трубопровода растягивают с прицепа, то требуется место только для прицепа. Затягивание трубопровода отрезками требует, как правило, всего несколько часов. Монтажные работы для будущих ответвлений (подключения домов) займут значительно больше времени, чем бестраншейное создание трубопроводов в области сетей. Между тем трубопроводы зачастую прокладывают не только на отдельных улицах, но и в целых районах города. При обновлении трубопроводов снабжения питьевой водой новые трубы прокладывают способом ГНБ, а старая поврежденная сеть продолжает функционировать до подключения к домам, заслонкам и распределителям. Таким образом, несколько буровых установок реализуют строительные задачи, и весь район за короткое время незаметно оборудуется новыми трубопроводами.

На данный момент существует большой выбор техники ГНБ, но особый интерес представляет продукция немецкой фирмы Tracto-Technik, уже более 40 лет занимающейся исключительно вопросами бестраншейной прокладки труб, в частности ГНБ. Фирма производит установки для разных сфер применения техники ГНБ: пневмопробойник Grundomat, система статического разрушения труб Grundoburst, инструмент для забивки стальных футляров Grundoram и, конечно, системы для бестраншейной прокладки труб Grundodrill.

Система Grundoburst состоит из лафета, гидравлической силовой станции и принадлежностей. Grundoburst можно быстро привести в рабочее состояние, так как собирается она просто. Управление несложное, для обслуживания требуется только два человека, которые при благоприятных условиях могут заменить до 200 м труб за день. Система позволяет заменять не только чугунные трубы, но и трубы из стали, бетона, керамики, фазерцемента (FZM) на новые трубы из ПВХ/ ПВХД, как длинные, так и короткие. Тracto-Technik предлагает установки с тяговым усилием от 40 до 250 тс.

С помощью данных установок можно заменять трубы диаметром от 50 до 1000 мм. Grundoburst состоит из гидравлической станции на базе дизеля Deutz, лафета, набора специальных штанг и инструмента. Лафет снабжен телескопическими упорами для извлечения инструмента из земли и приспособлен для работы из котлована. Он имеет два захвата штанг, один из которых служит в качестве фиксатора обратного хода, а второй надежно удерживает штангу. В отличие от установок такого типа со штангами круглого сечения от других производителей здесь исключена необходимость постоянного контроля чистоты штанги и кулачкового механизма во избежание проскальзывания при захвате.

Модельный ряд Grundodrill поражает многообразием и функциональностью. Например, установка Grundodrill 7 Х и ее модификации 7 Хplus. Область применения – прокладка труб диаметром до 300 мм, в основном из ПНД (полиэтилена низкого давления), на длину до 200 м в зависимости от типа грунтов с минимальным теоретическим радиусом изгиба 33 м и глубиной, определяемой в зависимости от применяемой локационной системы. Это полностью автономная буровая установка, и для ее работы требуется только постоянная подача воды либо от пожарного гидранта, либо из емкости с помощью небольшого насоса. Маневренность и компактность установки Grundodrill 7 Х позволяют широко использовать ее в городских условиях.

В серию X входят также установки Grundodrill 7 Х, 10 Х, 13 Х и 15 Х с усилием прямой и обратной тяги соответственно 70, 100, 125 и 150 кН. Трубы диаметром до 450 мм возможно затягивать на длину до 350 м.

В большинстве случаев телекоммуникационные или газовые эксплуатационные сети прокладывают из главного трубопровода в распределительные помещения уже построенных зданий. Для устройства новых трубопроводов питьевого водоснабжения и канализации возможна прокладка труб «с нуля». В таких случаях предпочтение отдается управляемой буровой технике, особенно если трубопровод должен быть проложен под зелеными насаждениями, парковыми ограждениями, пешеходными дорожками, ступеньками или другими подобными объектами. Дистанционно управляемая буровая техника обеспечивает подключение к домам в местах с затрудненным доступом или в местах со сложной формой трассы трубопровода.

Самая мощная установка ГНБ в модельном ряду Tracto-Technik – Grundodrill 20 S. Она имеет особо прочную конструкцию, кабину для оператора, двигатель для работы и передвижения. Эта установка с применением соответствующего оборудования успешно работает в грунтах 5-й и 6-й категорий крепости.

Отличительной особенностью этой буровой установки является электростанция и смесительная установка, где все гидравлические двигатели заменены электрическими. Насос высокого давления для подачи бурового раствора вынесен на буровой лафет и имеет гидравлический привод.

Выводы напрашиваются сами: технологии бестраншейной прокладки, получившие в последние десятилетия широкое распространение в зарубежной и отечественной практике, гораздо эффективней в современных условиях, чем традиционные открытые методы.

09.04.2013 Во всем мире все большую популярность приобретает строительство трубопроводов бестраншейным методом, когда вскрытие грунта совсем не требуется. Такой способ бурения позволяет основной объем работ проводить под землей, что исключает ряд последствий, таких как необходимость восстановления дорожного полотна, проблемы с уже существующими коммуникациями, перекрытие проезжей части, нарушения почвы, вред экологии и т.д.

Традиционные методы бурения приблизительно в три раза проигрывают бестраншейным по экономической эффективности, поскольку восстановление дорог и обустройство траншей забирают львиную долю бюджета, выделяемого на строительство трубопровода траншейным методом. При бестраншейном методе требуется незначительное количество персонала, и короткие сроки работ.

Основные способы бестраншейного строительства трубопроводов

Среди всех методов строительства трубопроводов следует выделить прокалывание и горизонтальное бурение.

Способ горизонтально-направленного бурения впервые был применен в 70-е годы в Калифорнии и сразу завоевал популярность. В наши дни в цивилизованных странах вы практически нигде не увидите вскрытого асфальта, поскольку при наличии современных методов, рытье траншей воспринимается уже как варварство.

Принцип технологии очень прост - на одном конце предполагаемого прохождения трубопровода устанавливается специальная техника, которая бурит пилотную скважину по намеченной траектории с высокой точностью. Далее посредством риммера, скважина расширяется до нужного диаметра. В процессе используется специальный буровой раствор, обеспечивающий смазку буровой головке и укрепление стенок самой скважины.

При таком подходе, строительство трубопроводов обладает рядом преимуществ. В частности, бурение не касается коммуникаций, встречающихся на пути, что позволяет избегать масштабных аварий и ненужных трат. Помимо этого экологическая составляющая процесса остается на высоте, поскольку зеленые насаждения абсолютно не страдают, а плодородный слой почвы не трогается. В работах принимают участие не более четырех человек.

Такой способ, как прокалывание применяется лишь в тех случаях, когда диаметр труб не превышает 150 мм. Процесс проходит следующим образом: на саму трубу, предназначенную для прокола, надевается конус. Для того чтобы проталкивать трубу, используют усилия виброударных, или пневмоударных машин, а также бульдозеров и даже тракторов. При толкании трубы, с помощью конуса раздвигается грунт и уплотняется, а труба продвигается дальше.

Сталкиваясь со сложными строительными задачами, связанными с трубопроводам, и выбирая бестраншейные методы, вы значительно сэкономите время и свой бюджет.