Характеристика штучних перешкод

Найбільш серйозними перешкодами є залізні і автомобільні дороги, судноплавні та зрошувальні канали, кабелі зв’язку і багато інших підземних комунікацій.

Дамо коротку характеристику основним видам перешкод.

Залізні дороги стосовно до трубопровідного будівництва поділяються на дві основні групи: дороги загального призначення і під’їзні дороги промислових підприємств.

Автомобільні дороги класифікуються у відповідності до СНиП ІІ-Д. 5-72 на п’ять категорій:

- І і ІІ категорії – дороги загальнодержавного значення;

- ІІІ категорія – дороги обласного і республіканського значення;

- ІV і V категорія – дороги місцевого значення.

- Інтенсивність руху (число автомобілів на добу) складає:

- на дорогах І категорії – більше 6000;

- на дорогах ІІ категорії – від 3000 до 6000;

- на дорогах ІІІ категорії від 1000 до 3000;

- на дорогах ІV категорії – від 200 до 1000;

- на дорогах V категорії – до 200.

Канали поділяються на зрошувальні і судноплавні з твердим покриттям (кам'яна підмостка, бетон, залізобетон) і без нього (ґрунтова поверхня відкосів і дна каналів).

Зрошувальні канали заповнені водою, як правило, у період зрошування полів, а судноплавні – весь навігаційний період.

При перетині зрошувальних каналів з твердим покриттям не допускається порушення покриття. При перетині будь яких судноплавних каналів поверхня дна і відкосів не повинні порушуватися. В той же час ґрунтові зрошувальні канали у неполивний період можна перетинати з розробленням ложа каналу, проте з обов’язковим відновленням його поперечного і поздовжнього профілю.

Автодороги ІV і V категорії також можуть перетинатися з розробкою траншей і наступним відновленням профілю дороги. Але при цьому повинен бути облаштований певний об’їзд, що повністю замінює ділянку дороги, що виведена з експлуатації.

Прокладати трубопроводи на переходах з автомобільними дорогами можна двома способами: без порушення нормальної роботи трубопроводу (без траншейний або закритий спосіб) і з припиненням руху транспорту (відкритий спосіб).

На всіх переходах, що споруджуються відкритим і закритим способами, встановлюється у ґрунт захисний кожух-патрон для прокладання в ньому трубопроводу. Патрон сприймає тиск ґрунту та рухомого навантаження.

Спорудження переходів трубопроводу як відкритим, так і закритим способом складається із наступних основних операцій: розроблення ґрунту; встановлення захисного кожуха – патрона всередину розробленого ґрунту (одночасно з його розробленням або після), протягування через патрон за ізольованого і за футерованого трубопроводу з укладанням його на опори, засипання трубопроводу і відновлення ділянки дороги, що перетинається.

9.2 Конструкції переходів

9.2.1 Переходи під залізними дорогами

У відповідності до СНиП 2.05.06 – 85 ділянки трубопроводів під залізними дорогами відносяться до І категорії.

Конструктивна схема переходу під залізницею має вид, наведений на рис. 9.1.

Рисунок 9.1 – Схема переходу під залізною дорогою

Трубопровід 1 розміщується у металевому футлярі 2 (капсулі), діаметр якого повинен бути більшим від діаметра діаметру основної труби не менше ніж на 200 мм. Основну трубу і футляр покривають антикорозійною ізоляцією. Футляр повинен мати довжину

, (9.1)

де – довжина, що приймається рівною 25 м для залізниці загального користування і 15 м – залізниці промислових підприємств; – ширина полотна дороги.

На переходах газопроводів кінці футляра ущільнюють таким чином, щоб була забезпечена герметичність простору між газопроводом і футляром. При цьому ущільнення повинно забезпечувати можливість повздовжніх переміщень в середині труби відносно футляра. Ця умова забезпечується використанням різного роду сальників. 3.

Для того щоб у міжтрубному просторі не піднімався тиск у випадку витоку газу, на одному з кінців футляру вварюють у стінку футляра трубу 4, яка виводиться над поверхнею землі на висоту . Віддаль повинна бути не менше 40м для залізниці загального користування і 25 м – залізних доріг промислових підприємств. Для свічі використовують труби діаметром 150 мм при діаметрі основного трубопроводу 1000 – 1200 мм.

На переходах нафтопроводів і продуктопроводів витяжні свічі не встановлюють: один кінець футляра заробляють герметично. Футляр укладають з нахилом , а на іншому кінці облаштовують вихід у спеціальний колодязь для збирання перекачуваного продукту у випадку розриву основної труби. При цьому з колодязя повинен бути передбачений вихід у відвідну трубу для аварійного стікання нафти і нафтопродуктів у сторону від дороги.

Колодязь повинен розташовуватися не блище 25 м від крайньої до колодязя рейки дороги загального користування і 15 м – дороги промислових підприємств.

9.2.2 Перехід під автомобільною дорогою

Перехід має аналогічне до переходу під залізницею конструктивне оформлення (рис. 9.2), однак тут повинні враховуватися наступні особливості.

Рисунок 9.2 – Схема переходу під автомобільною дорогою

Футляр застосовують на автодорогах І, ІІ, ІІІ, і ІV категорій.

Для газопроводу футляр повинен мати довжину

, (9.2)

де .

Віддаль приймають рівною 25 м.

Для нафтопроводів приймають для доріг І, ІІ – категорій – 10 м, а ІІІ і ІV категорій – 5 м. Колодці облаштовують тільки на дорогах І і ІІ категорій, а на дорогах ІІІ і ІV між трубою і футляром на його кінцях роблять м’які водонепроникні ущільнення.

На дорогах V категорії футляр на переходах не застосовують, відповідно не роблять ні колодязів, ні витяжних свічок.

Переходи трубопроводів зрошувальних і судноплавних каналів нормами СНиП 2.05.06 – 85 регламентовані тільки в самих загальних рисах. Відмітимо тільки, що укладання трубопроводу під судноплавними каналами повинно здійснюватися тільки в футлярі; під несудноплавними може виконуватися без футляра, однак таким чином, щоб стан каналів з твердим покриттям від час будівельних робіт не був порушений. При цьому треба мати на увазі, що зупинка судноплавства по каналах під час навігацій не допускається, тому конструкція переходів під судноплавними каналами буде аналогічною наведені вище конструкції переходів під залізними і автомобільними дорогами.

Взаємний перетин трубопроводів здійснюється без використання футлярів. При перетині газопроводу з нафтопроводом перший розміщується над нафтопроводом. Тим самим зменшується ймовірність руйнування нафтопроводу у випадку розриву газопроводу, при якому, відбувається вибухоподібне викидання ґрунту.

9.3 Технологія спорудження переходів

Основним способом спорудження підземних переходів під дорогами є безтраншейний спосіб, який виключає пошкодження полотна дороги, а також планового і висотного положення рейок залізниць і твердого покриття доріг.

Безтраншейним спосіб називають тому, що при прокладанні як футляра, так і трубопроводу не влаштовують відкритої траншеї. Технологічна схема виконанням робіт з без траншейного прокладання переходів включає такі основні операції:

- підготовчі роботи;

- прокладання футляра під полотном дороги;

- прокладання трубопроводу всередині футляра;

- монтування ущільнень, витяжної свічі або колодязя, відвідної канави.

Підготовчі роботи при спорудженні переходів під дорогами включають доставку необхідної техніки і обладнання, підготовка до їх основної операції – прокладання футляра під дорогою, а також виконання деякого об’єму планувальних та земляних робіт.

Основний об’єм підготовчих земляних робіт складає облаштування робочого і приймального котлованів. Котловани розробляють на глибину, трохи меншу від тієї, на якій повинен укладатися футляр. Робочий котлован має розміри, що дозволяє встановити в ньому всі необхідні машини і механізми, а також виконувати роботи, що пов’язані з укладанням футера. Розміри приймального котловану повинні бути такими, щоб у ньому можна було б виконувати необхідні монтажні роботи з приєднання додаткових труб переходу або з монтажу герметизуючи з’єднань з трубою.

Прокладання кожуха під дорогою може бути виконане різними методами: проколюванням, горизонтальним бурінням та віброударним способом. Як виняток можуть застосовуватися методи, що використовуються у шахтовому будівництві, що пов’язані з використанням спеціальної гірничої прохідної техніки і технології.

На даний момент основним є спосіб горизонтального буріння, як найбільш ефективний при прокладанні трубопроводів великого діаметру. При малих діаметрах труб (до 700 мм) можуть використовуватися способи проколювання, продавлювання.

Охарактеризуємо деякі способи прокладання футляра.

Спосіб проколювання

Проколювання – спосіб, при якому патрон проколює грунт за допомогою спеціальних інструментів і машинних механізмів, без виймання ґрунту. При цьому ґрунт ущільнюється робочим інструментом.

Проколювання може здійснюватися за допомогою різних машин і механізмів (табл. 9.1). Найбільше поширене проколювання за допомогою гідравлічних домкратів і тракторів.

Ріжучі інструменти закріплюються на лобовій частині патрона (конусні наконечники і кільцеві ножі), що проколюють ґрунт. Конусні наконечники бувають наступних типів: з направляючою голкою, з ексцентриситетом, зі щілинами, із усіченою вершиною та отворами для зволоження ґрунту (рис. 9.3).

Таблиця 9.1 – Технічно-економічні показники проходження