книги из ГПНТБ / Скоблов Г.М. Машины и механизмы для строительства городских газопроводов

На рис. 65 показана конструкция чугунного и железобе­

тонного шарнирных грузов.

Грузы этой конструкции легко закрепляются на газопро­ воде, это позволяет протаскивать последний с заранее наве­

шенными грузами по траншее. C помощью этих грузов газо­ провод загружается настолько, что исключается возможность

последовательным навешиванием грузов по мере погружения.

§ 16. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Разработка подводных траншей является наиболее тру­

доемким и дорогостоящим видом работ на строительстве дю­ керов.

Выбор механизма для разработки подводных траншей за­ висит от характера грунтов, подлежащих разработке, объема

работ, глубины воды в створе перехода, ширины и глубины

130

подводной выемки и гидрогеологического режима водной преграды.

Ширина подводной траншеи зависит от механизмов, при­ меняемых для разработки траншей; заносимости траншей на­ носами в период от разработки до укладки газопровода, глу­

бины потока, способа укладки и диаметра газопровода.

Минимальная ширина траншеи по дну должна превышать

диаметр газопровода с установленными грузами не менее,

чем на 1 м.

Подводные траншеи разрабатываются взрывным спосо­ бом, земснарядами, гидромониторными снарядами, канатно­

скреперными установками, экскаваторами и специальными механизмами.

Ниже рассматриваются наиболее распространенные спо­

собы разработки подводных траншей для. укладки подводных газопроводов в городских условиях.

Разработка траншей взрывным способом. Работы по устройству подводных траншей взрывным способом органи­ зуются следующим образом: вдоль направляющего троса, на­

тянутого по оси будущей траншеи, укладываются заряды дли­ ной 2—3 м, диаметром 0,15—0,20 м, весом от 40 кг до 80 кг.

Оболочкой зарядов служат длинные мешки из обычной хлоп­ чатобумажной ткани.

После укладки зарядов водолаз-подрывник устанавливает

заряд-боевик из мелкозернистого пироксилинового пороха, от которого действующий шнур выводится на поверхность воды и крепится к буйку. После отвода плавучих средств в безо­ пасную зону к детонирующему шнуру, выведенному на по­ верхность воды, крепится электродетонатор и магистральный провод. Разматывая провод, шлюпка с подрывником отходит в безопасную зону, после чего производится взрыв.

Разработка траншей канатно-скреперной установкой. Для разработки подводных траншей часто применяются канатно­ скреперные установки. Канатно-скреперная установка со­

стоит из двухбарабанной лебедки, приводного силового агре­

гата, скреперного ковша, тросов и блоков, скреперной эста­ кады, а также головной и хвостовой опор. В практике строи­

тельства наиболее широкое применение получили лебедки с

тяговым усилием на барабане 2,5—3 т, обеспечивающие скре­

перование грунта ковшом емкостью 0,75 Mi.

Организация работ по разработке подводной траншеи

заключается в перемещении грунта на одну сторону разра­

батываемого участка. Для извлечения грунта на берег мон­ тируют наклонную скреперную эстакаду на сваях или леж­

нях, с головной опорой и двумя блоками для рабочего и хо­

лостого тросов. Позади эстакады устанавливают лебедку с силовым агрегатом. На противоположном конце участка тран-

131

шеи устанавливают хвостовую опору, чаще всего плавучую,

с блоком, через который проходит трос к скреперному ков­

шу. Траншеи начинают разрабатывать с участка, наиболее удаленного от эстакады, постепенно приближаясь к берегу и

сокращая длину скреперования. Отвал грунта в сторону на берегу может осуществляться при помощи бульдозера.

Скреперные установки применяются при разработке под­

водных траншей через реки шириной не более 150 м, и при

скорости течения не более 2,5 M ceκ.

Применение скреперных установок позволяет разрабаты­ вать подводные траншеи подо льдом с минимальным объемом

трудоемких ледокольных работ.

Время скреперования подводной траншеи через судоход­

ные реки и каналы согласовывается с местными судоходными

Рис. 66. Схема разработки подводных траншей экскаваторами.

инспекциями. При движении судов скреперование прекра­

щается, скреперный ковш подтягивается к берегу, а канат

полностью ослабляется. Место работ на строительстве подвод­

ного перехода ограждают предупредительными знаками в со­

ответствии с «Правилами плавания по внутренним водным

путям РСФСР», запрещающими в этом месте отдачу якорей,

лотов и цепей волокуш. Предупредительный знак устанавли­ вается на обоих берегах на 100 м выше и ниже по течению от места расположения перехода. Вечером и ночью знаки осве­ щаются створными желтыми огнями, по одному на каждом столбе, видимыми на расстоянии не менее 4 км. На каналах допускается установка одного столба по оси перехода, осве­ щаемого в ночное время двумя желтыми вертикально распо­

ложенными на краях диска огнями.

Разработка подводных траншей экскаваторами. В прак­

тике строительства небольших подводных переходов нашли

применение экскаваторы-драглайны, работающие с берега.

Разработка подводных траншей через небольшие водные преграды шириной до 80—90 м производится с применением

2 экскаваторов, устанавливаемых на противоположных бере­

гах, как показано на схеме (рис. 66).

Вначале экскаваторы разрабатывают грунт на прибреж­ ных участках в пределах максимального вылета своих стрел.

Затем ковши экскаваторов соединяют между собой тросом и

132

разрабатывают среднюю русловую часть подводной траншеи,

с перемещением ковшей «вперед — назад». Таким образом,

данный способ разработки траншей напоминает работу скре­ перной установки. После разработки средней части траншеи до проектных отметок ковши экскаватора разъединяют и до­

рабатывают траншеи в приурезной части.

§ 17. УКЛАДКА ПОДВОДНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Наиболее ответственным видом работ при строительстве

переходов является укладка газопровода на дно водной пре­ грады. В практике строительства подводных газопроводов применяются различные приемы и способы их укладки, зави­

сящие от ряда причин.

Выбор способа укладки подводных газопроводов в каж­

дом конкретном случае определяется техническими и эконо­

мическими соображениями в зависимости от гидрогеологии водной преграды, рельефа местности в районе строительства,

возможности производства работ в разное время года, интен­ сивности судоходства, возможности применения и наличия

технических средств.

Укладка газопровода производится немедленно вслед за проверкой состояния подводной траншеи.

В результате накопленного опыта по строительству водных переходов разработаны основные способы укладки подвод­ ных газопроводов, которые могут быть классифицированы

следующим образом: укладка способом свободного погруже­ ния, укладка способом протаскивания по дну и укладка газо­

провода за временной перемычкой.

Укладка способом свободного погружения. Организация

работ по этому способу заключается в следующем: на строи­

тельной площадке сваривают звенья труб в секцию, длина которой несколько превышает ширину перекрываемой водной

преграды.

После сварки к концам секции приваривают заглушки,

спускают секцию на воду и буксируют в створ перехода. За­

тем с одного из береговых концов начинают навешивать утя­

желяющие грузы, и секция постепенно погружается на дно подводной траншеи. Свободное погружение дюкера начинает­

ся с головной части. В то время, когда головная часть дю­

кера достигнет дна подводной траншеи, остальная его часть

находится на плаву. По мере погружения весь дюкер ложит­ ся на дно подводной траншеи.

При производстве работ зимой сварка, монтаж, пневма­

тические испытания и изоляция стыков осуществляются на

специальном стапеле, устроенном вдоль одного из берегов реки (рис. 67).

133

Сваренная секция с помощью тракторов и ручных тормоз­ ных лебедок спускается со стапеля на лед. Дальнейшее пере­ движение секций производится по льду тракторами С-80,

размещенными на одном из берегов реки за стапелем.

Согласованными действиями двух тракторов С-80 с по­

После того, как дюкер уложен на льду, вдоль трассы пере­

хода прикрепляют балластные грузы и испытывают на проч­

ние. При этом следят, чтобы ширина майны вполне обеспе­

чивала беспрепятственное проведение работ по погружению

дюкера в подводную траншею. Майну огораживают перила­ ми высотой не менее 0,9 м. Кромки майны застилают доска­

ми, чтобы предотвратить возможность скалывания льда на

кромках, а также предупредить соскальзывание людей.

Оба конца газопровода до начала погружения расчали­

ваются тросами, закрепленными к лебедкам, установленным на обоих берегах. В первую очередь спускают одну из уток,

затем погружают горизонтальный участок дюкера и, нако­

нец, газопровод на льду разворачивается, и обе утки зани­

мают положение, намеченное проектом, т. е. строго в верти­ кальной плоскости створа перехода.

После погружения дюкера на дно траншеи водолазы про­ веряют и подбивают горизонтальный участок грунтом, чтобы придать газопроводу однообразный уклон.

134

Аналогичным способом укладывается и другая нитка пе­

рехода.

На каждом конце дюкера (с каждой стороны реки)

устраиваются специальные колодцы-камеры, в которых раз­

мещены задвижки для выключения любой линии газопрово­

да. Стенки колодцев-камер водонепроницаемые, а состояние колодцев должно обеспечить их обслуживание в любое вре­

мя года.

В одном из колодцев-камер, в зависимости от профиля дна реки, наіходится приспособление для удаления конденсата из подводного газопровода.

Укладка способом протаскивания по дну. Производство

работ по укладке подводного газопровода способом протас­ кивания по дну траншеи заключается в следующем: сварен-

Рис. 68. Участок газопровода (дюкер), подготовленный для спускания.

ную, изолированную и балластированную секцию газопровода спускают в траншею и посредством тягового троса последо­ вательно протаскивают по дну реки с помощью тракторов или лебедок.

На берегу трубы собирают в секции. Сваривают обычно

передвижными электросварочными агрегатами САК-2-Г. Все сварные стыки после испытания готовой секции подвергают­

ся просвечиванию ■ гамма-лучами, после чего производится гидравлическое испытание. Затем на сварные стыки наносит­

ся весьма усиленная изоляция.

Секции спускают по специальному береговому спусковому пути, перпендикулярному к речному руслу, имеющему протя­

жение, равное длине дюкера. Специальный береговой спуско­

вой путь устраивается в виде узкоколейного рельсового пути

(рис. 68), рольгангов и т. п.

135

При ограниченной длине спускового пути возможна транс­

портировка по секциям. Ввиду ограниченных размеров

строительной площадки, монтаж секции выполняют последо­

вательным наращиванием по мере протаскивания секции.

При этом возникают перерывы в процессе укладки на время

сварки и изоляции стыков секции.

Операции по протягиванию газопровода весьма услож­

няются, если к концам прямолинейного участка дюкера при­

варены под некоторыми углами береговые отводы «утки». В

таких случаях «утки» необходимо поддерживать в вертикаль­

ной плоскости. Это требует использования дополнительных

плавучих средств — опорных точек, понтонов и т. д., а в усло­

виях ледостава —■ ряда глубоких, приспособлений.

Протаскивание секции газопровода производится с одно­

временным включением в работу тяговой лебедки и тракто­

ров. Кроме того, в начале протаскивания головную часть пле­

ти поднимают и толкают два трубоукладчика. Сигнализация

осуществляется с помощью флажков и телефона.

Достоинством метода укладки газопровода протаскива­ нием по дну является возможность производства работ без

перерыва судоходства, практическая независимость производ­

ства работ от времени года, небольшая потребность в таке­

лаже и плавучих средствах.

Этот метод применим при плавном рельфе подводной трассы и наличии строительной площадки, на которой можно монтировать «нитку» перехода и разместить спусковую до­

рожку.

Укладка газопровода за временной перемычкой. В прак­

тике строительства городских газовых сетей при пересечении узких несудоходных рек с широкой поймой, а также с блуж­

дающим руслом может быть использован способ устройства

перемычки с отведением русла.

Воды реки отводят, и в свободном от воды русле проводят

работы по укладке секций перехода. После окончания работ в русловой части поток возвращается в прежнее русло, где

уже уложен в траншею и засыпан участок газопровода; за­

временных земляных дамб, отсыпаемых землеройными меха­ низмами.

Сооружение перехода этим методом применимо, во-пер­ вых, если можно отвести поток или уменьшить горизонт воды до уровня, при котором разработку траншей могут вести экс­

каваторы и бульдозеры и, во-вторых, при наличии гидроло­

гических условий, благоприятных для работы и передвиже­

ния в русле сухопутных землеройных механизмов.

Разработку траншей производят обычно экскаватором с

обратной лопатой или драглайном.

136