Методические указания. Строительство трубопроводов в горах - весьма сложная в инженерно-техническом и организационном отношении задача

Строительство трубопроводов в горах - весьма сложная в инженерно-техническом и организационном отношении задача.

Сильная пересеченность рельефа местности обусловливает необходимость выполнения работ на крутых подъемах и спусках, косогорных участках. Часто встречаются уклоны такой крутизны, что работа машин на них оказывается невозможной. Требуются такие методы работ, при которых исключалась их необходимость применения на уклонах машин (тракторов, трубоукладчиков, экскаваторов и т. п.).

Как правило, крутые откосы сложены скальными грунтами, часто сильно трещиноватыми и насыщенными водой. Поэтому к сложностям рельефа доба­вляются сложности, обусловленные необходимостью устройства полок для прохода строительных колонн и траншей для трубопровода с помощью буро­взрывных работ. Возможность внезапного образования оползней огромных масс грунта или возникновения селевых потоков вызывает опасность ведения строительно-монтажных работ.

Оползни часто образуются в результате нарушения естественного равно­весного состояния склонов при устройстве полок. Селевые потоки возникают в результате выпадения дождей иногда даже не в районе ведения работ, а ближе к вершинам гор. Поток грязи, камней и воды с довольно большой скоростью движется по руслам пересохших ручьев, речек и сметает все на своем пути, образуя так называемые конусы выноса.

Горные дороги имеют большое число крутых подъемов и по­воротов. Это создает значительные трудности в транспортировке длинномерных грузов (секций труб). В некоторых случаях доставка даже двухтрубных сек­ций оказывается сложной и строительство трубопроводов приходится вести из одиночных труб.

Затруднения возникают и при организации строительных участков. Если в обычных условиях можно расставить участки по длине всего трубопровода, то в горах это часто вызывает большие трудности. Отсутствие дорог, сложность рельефа и грунтовых условий во многих случаях диктуют свои требования. Работы можно вести только одной колонной, устраивая сначала полки, дорогу, траншею. Только вслед за землеройной колонной может идти изоляционно-укладочная.

На очень сложных участках работы ведет обычно комплексная колонна, выполняя сразу все операции, вплоть до засыпки уложенного трубопровода.

Подготовительный период строительства в горных районах имеет особое значение, а сами подготовительные работы в значительной мере отличаются от выполняемых в нормальных условиях.

До начала работ подробно изучают особенности трассы в пределах каждого участка. В процессе визуального обследования выясняют:

а) возможные варианты транспортировки труб и строительных материалов по трассе. Это исключительно важный вопрос, удачное решение которого для горных условий в значительной мере определяет успех выполнения основных работ;

б) состояние трассы к моменту начала работ. В горах одинаково важны все факторы, которые могут повлиять на ход работ. Тщательным образом об­следуют участки, подверженные оползням или пересекаемые селевыми потоками.

Внимательно изучают на месте все ручьи (даже пересохшие), овраги, канавы вдоль трассы и пересекающие ее. Они, как показывает опыт, в период ливневых дождей становятся путями мощных потоков стекающей с гор воды. Увеличение расхода воды в ручьях происходит почти мгновенно, и поэтому меры предосторожности следует принимать, как только возникает подозрение на то, что в зоне формирования ручьев выпадают осадки;

в) возможность передвижения по крутым подъемам и спускам, косогорам тракторов, трубоукладчиков, характеристики лесокустарникового покрытия трассы, толщины деревьев.

Результаты обследования трассы записывают в специальный журнал и по возможности фиксируют на рабочих чертежах. Только после детального знакомства с местностью принимают конкретные решения по организации работ, намечают и разрабатывают наиболее рациональные технологические схемы их выполнения.

Обычно трасса трубопроводов в горных районах на большом протяжении покрыта лесом. Для обеспечения нормальных условий строительства и экс­плуатации трубопровода вырубают полосу леса шириной 10-20 м. Для ре­шения этой задачи оказывается недостаточным только спилить или срубить деревья, необходима также и корчевка пней. Даже если срезка деревьев вы­полнена заподлицо с грунтом, это не гарантирует нормальную работу гусеничных машин. Грунт между пнями разбивается, и выступающие пни становятся причиной быстрого износа ходовой части машин. Кроме того, если траншея разрабатывается без предварительного корчевания пней, производительность экскаватора при диаметре пней до 15 см существенно снижается, а при боль­ших диаметрах работа экскаватора практически невозможна.

Расчистка трассы осуществляется специальными лесорубочными бри­гадами из 5-6 человек. Бригаду оснащают бульдозером и трелевочным трак­тором. Для валки леса и опиловки веток и сучьев с деревьев используют мо­торные пилы.

После валки леса хлысты - стволы деревьев, очищенные от веток и сучьев, трелевочным или обычным трактором собирают в пачки и транспортируют на временный склад. Число хлыстов в одной пачке зависит от рельефа местности. При поперечных уклонах до 10° в одну пачку собирают до 10 м³ древесины.

При больших уклонах объем леса в пачке уменьшают. На уклонах более 20 трелевка леса должна осуществляться с помощью лебедок, установленных на вершине или у подошвы косогора. На склонах крутизной более 30° деревья сваливают поперек склона, чтобы пни деревьев, срубленных ниже, препятство­вали скатыванию их вниз. Лес рубят снизу вверх, что облегчает трелевку.

Тонкомерный лес диаметром до 20 см сваливают бульдозером. При этом деревья валят, с таким расчетом, чтобы одновременно можно было выкорчевать корни. Бульдозер, упираясь о дерево ножом, поднятым на максимальную вы­соту, сваливает дерево, а затем опустив нож на землю, вырывает корни. Если деревья срезают пилой, а пни выкорчевывают бульдозером, то срез необходимо производить на высоте 50-60 см от поверхности земли. При корчевке взрывом это условие необязательно. Корчевка бульдозером или корчевателем возможна только на косогорах с поперечными уклонами до 8° и продольными до 30°. При больших уклонах корчевка производится взрывным способом. Заряд взрывчатых веществ (ВВ) располагают в шпуре под центром пня на глубине 1,5-2 диаметра пня. Расход ВВ на подрыв одного пня определяют из расчета 100-200 г взрывчатых веществ нормальной мощности на 10 см диаметра пня.

Валуны убирают с трассы бульдозерами. Крупные валуны, которые не могут быть убраны бульдозером, дробят взрывами (лежащие на поверхности - накладными зарядами, а заглубленные - шпуровыми зарядами). При устрой­стве на косогорах так называемых полок корчевка пней, дробление валунов и устройство полки совмещаются и производятся одновременно.

Трассы трубопроводов в горах прокладывают с таким расчетом, чтобы они проходили как можно ближе к существующим дорогам.

Для подъезда к любой точке трассы (даже самой близкой к дороге) не­обходимо устраивать постоянный проезд вдоль трассы, а также подъезды к трассовой дороге с существующих магистральных дорог. Постоянный проезд устраивают при выполнении основного объема земляных и скальных работ. Что касается подъездов для прохода на трассу механизмов, выполняющих ос­новные и подготовительные работы (например, расчистку трассы), то их устраи­вают до начала работ на трассе (исключая обследование).

Подъезды устраивают с помощью бульдозеров или экскаваторов так же, как и полки па косогорах. Особенность устройства подъездов заключается в том, что разрабатываемый грунт из-за близости дороги общего пользования не может сбрасываться под уклон. Поэтому применение бульдозера иногда становится невозможным и разработку грунта ведут экскаватором, оборудован­ным прямой лопатой, а породу перевозят на автотранспорте. При выполнении буровзрывных работ движение по дороге в опасной зоне перекрывают. Если но требованиям эксплуатации дороги это не допускается, то для рыхления скального грунта используют только механические рыхлители.

Для устройства траншей на продольных уклонах используют одноковшовые и роторные экскаваторы и бульдозеры.

Траншеи разрабатывают несколькими способами:

разработка траншей без анкеровки экскаваторов;

разработка траншей с анкеровкой (закреплением) экскаваторов;

разработка траншей лотковым способом;

разработка траншей канатной скреперной установкой.

Устройство траншей в скальных грунтах на участках с продольными укло­нами включают следующие основные операции:

очистку трассы от крупных валунов и рыхлого грунта, если он покрывает коренной скальный грунт;

рыхление коренного скального грунта;

планировку разрыхленного грунта;

разработку разрыхленного грунта экскаватором, рыхление оставшихся крупных кусков породы и перемычек накладными зарядами и окончательную подчистку траншеи.

При прокладке трубопровода по участкам с продольными и поперечными уклонами (так называемые косогоры) сначала устраивают «полку», которой ликвидируют поперечный уклон или уменьшают его до 3-6°, а затем откры­вают траншею.

Устройство полки необходимо для проезда по трассе землеройных и изо­ляционно - укладочных машин, а также для обеспечения нормальных условий обслуживания трубопровода в период его эксплуатации. Полки устраивают только на участках с поперечными уклонами 8° и более. Нормальная ширина полки 9 м, что обеспечивает выполнение на ней всех необходимых операций.

При устройстве полок и траншей в скальных грунтах обычно:

проводят буровзрывные работы для рыхления грунта;

удаляют разрыхленный грунт и взрывают накладными зарядами крупные глыбы;

выполняют буровзрывные работы для рыхления грунта траншеи; удаляют разрыхленный грунт из траншеи и дорабатывают оставшиеся перемычки и глыбы.

Как на участках с продольными уклонами, так и на косогорах, сложенных скальными грунтами, выполняют комплекс работ, связанных с их рыхлением.

Рыхление проводят буровзрывным комплексом, включающим бурение шпуров, в которые закладывают взрывчатое вещество (ВВ), заряжение шпуров и взрывание зарядов ВВ. При устройстве траншей используют преимущественно мелкошпуровые заряды, что обеспечивает наилучшее соответствие профиля траншеи проектному, хорошее дробление и, кроме того, исключает разброс кусков породы на далекое расстояние. Породу взрывают так, чтобы в результате взрыва образовалась так называемая воронка рыхления.

Количество ВВ, необходимое для образования воронки рыхления, зависит от вида ВВ, конструкции и массы заряда, способа взрывания и крепости грунта.

После рыхления объем грунта значительно увеличивается, вследствие чего поверхность его оказывается вспученной и имеет большие неровности. Проход по такой поверхности экскаватора с колеей обычной ширины практи­чески невозможен. Поэтому после взрыва грунт разравнивают бульдозером.

После планировки траншею разрабатывают экскаватором с соблюдением мер по удержанию его от сползания. Если в траншее остаются перемычки, большие глыбы, то их разрыхляют накладными или шпуровыми зарядами. Разрыхленный грунт укладывают вдоль траншеи так, чтобы он не мешал изо­ляционно-укладочным работам и чтобы его можно было использовать при за­сыпке трубопровода. Особенно бережно следует относиться к мягкому грунту, так как его используют для устройства подушки под трубопровод и присыпки последнего сверху. Перед производством буровзрывных работ мягкий грунт снимают бульдозером или роторным экскаватором, работающим сверху вниз.

Разрыхленный скальный грунт разрабатывают бульдозерами или экска­ваторами на полках. Применение их в каждом случае зависит, в первую очередь, от по­перечного и продольного уклонов косогора.

В отличие от трасс нормальной сложности, где монтажники и строители действуют относительно независимо друг от друга, в горах, особенно на слож­ных участках, необходим тесный контакт между ними. Часто монтаж, изоляция и укладка в горах настолько взаимозависимы, что выполняются в едином ком­плексе. При этом работы должны выполняться таким образом, чтобы после прохода строительной колонны не оставалось недоделок. Все линейные соору­жения, в том числе и переходы через балки, овраги, небольшие реки, должны строиться в одном потоке.

При такой технологии строительства возрастает ответственность за выпол­нение всего комплекса работ. Каждый участок или колонна должны планиро­вать свою работу в соответствии с конкретными природными условиями района строительства, возможностями транспорта труб, материалов и техники к раз­личным местам участка.

Технологическая схема монтажных и изоляционно-укладочных работ в горных условиях включает следующие укрупненные операции: доставку труб на трассу; монтаж трубопровода со всеми кривыми вставками и перехо­дами; изоляционно-укладочные работы, футеровку трубопровода, подсыпку и присыпку его мягким грунтом, полную засыпку.

Вопросы для самоконтроля

1. Особенности строительства трубопроводов в горах.

2. Устройство полок.

3. Способы закрепления техники.

4. Методы разработки траншеи.

5. Сварочно-монтажные работы.

6. Изоляционно-укладочные работы.

7. Предохранение изоля­ции от повреждения.

8. Засыпка трубопровода.

9. Оформление документации.