Обеспечение устойчивости трубопроводов на подводных переходах, на болотистых и многолетнемерзлых грунтах

Подводные переходы. Прокладка подводных переходов должна предусматриваться с заглублением в дно пересекаемых водных преград. Величина заглубления устанавливается с учетом возможных деформаций русла и перспективных дноуглубительных работ.

Проектная отметка верха забалластированного трубопровода при проектировании подводных переходов должна назначаться на 0,5 м ниже прогнозируемого предельного профиля размыва русла реки, определяемого на основании инженерных изысканий, с учетом возможных деформаций русла в течение 25 лет после окончания строительства перехода, но не менее 1 м от естественных отметок дна водоема.

При глубине подводных переходов, для которой отсутствуют освоенные технические средства разработки траншей, и невозможности переноса створа перехода, что должно быть обосновано проектом, допускается, по согласованию с соответствующими бассейновыми управлениями, уменьшать глубину заложения трубопроводов и укладывать их непосредственно по дну. При этом должны предусматриваться дополнительные мероприятия, обеспечивающие их надежность при эксплуатации.

Для закрепления (балластировки) трубопроводов, прокладываемых через водные преграды, на заболоченных и обводненных участках, должны предусматриваться утяжеляющие навесные и кольцевые одиночные грузы, скорлупообразные грузы, сплошные утяжеляющие покрытия, балластирующие устройства с использованием грунта и анкерные устройства. В особо сложных условиях Западной Сибири и Крайнего Севера при соответствующем обосновании для балластировки подводных переходов трубопроводов диаметром 1020 мм и более в русловой части допускается применять чугунные кольцевые грузы.

Навесные утяжеляющие одиночные грузы должны изготовляться в виде изделий из бетона, особо тяжелых бетона и железобетона и других материалов с плотностью не менее 2200 кг/м³ (для особо тяжелых бетонов не менее 2900 кг/м³). Каждый груз подлежит маркировке масляной краской с указанием массы и объема груза, а грузы, предназначенные для укладки в агрессивную среду маркируются дополнительным индексом.

Кольцевые одиночные утяжеляющие грузы должны изготавливаться из чугуна, из железобетона или других материалов в виде двух половин с определенной плотностью.

Каждый полугруз подлежит маркировке масляной краской с указанием массы и наружного диаметра, для которого предназначен этот груз.

Скорлупообразные грузы следует предусматривать из железобетона в виде продольных частей цилиндрической оболочки.

Анкерные устройства изготавливаются из чугуна или стали, обеспечивающих механическую прочность и возможность соединения их между собой.

Болота. Прокладка предусматривается подземно и лишь в исключительных случаях разрешается наземная в насыпи или надземная прокладка.

Этапы строительства на болотах:

1. Подготовка трассы. Первоначально устраивается лежневая дорога. Если грунт талый, то производится выемка торфа или отсыпка песка, или устраиваются песчаные сваи, или производится осушение с помощью дренажных труб. Если грунт мерзлый, то производится лишь расчистка трассы.

2. Земляные работы. Если грунт талый, то используют взрыв, бульдозер, экскаватор или землесос. Если грунт мерзлый, то роторный экскаватор – траншеекопатель.

3. Сварка в нитку

4. Изоляция

5. Укладка в траншею. Может проводиться по следующим вариантам

- протаскивание трубопровода полной длины;

- протаскивание с наращиванием секций l=100-200 м;

- укладка методом сплава с берега;

- укладка методом сплава с роликовых опор;

- укладка сплавом с одновременной изоляцией (непрерывный сплав).

6. Закрепление трубопровода от всплытия (трубы с положительной плавучестью). Трубы закрепляют с помощью анкерных устройств (забивка, завинчивание или выстрел гарпуна) и пригрузов (ж/б груз, бетонный груз, грунт)

7. Засыпка

8. Очистка и испытание

Вечномерзлые грунты. Строительство осуществляется в период, когда мерзлота находится в нерастопленном состоянии, только в этом случаи возможно перемещение строительной техники. В летний период необходима специальная техника, которая могла бы работать на оттаявшем грунте. Снижение продольных напряжений при продольной прокладке трубопроводов осуществляется подогревом труб в процессе их укладки в траншею, пропуском внутрь труб горячих газов и засыпкой трубопроводов грунтом сразу после прогрева. Применяются две схемы прокладки труб - подземная и надземная. Подземные трубопроводы закрепляются утяжеляющими грузами, анкерами и дисковыми анкерами, надземные – на опорах, устанавливаемых в грунте. При надземной укладке на опорах используются компенсаторы.

Категории просадочности грунтов:

1. Грунты, не просадочные при оттаивании или которые дают незначительную равномерную осадку при оттаивании (малольдистые грунты);

2. Малопросадочные грунты, дают равномерную осадку до 10%;

3. Льдонасыщенные грунты, дающие неравномерную осадку 10-40%;

4. Содержат крупные включения подземного льда, в результате протаивания образуются термокарсты и провалы в грунтах.

Категории трубопроводов по температуре продукта:

1. Горячие участки (температура всегда положительная);

2. Теплые участки (температура как положительна, так и отрицательна, но средняя температура выше ноля);

3. Холодные участки (температура отрицательна).

Схемы прокладки в ММГ