Сооружение переходов

Основным способом сооружения гюдземных переходов трубопроводов под дорогами является бестраншейный способ, исключающий повреждение полотна дороги, а также планового и высотного Іюложения рельсов и твердого Іюкрытия автодорог или каналов. Бестраишейным способ называют потому, что при прокладке как кожуха, так и трубопровода не устраивают открытой траншеи. Технологическая схема выполнения работ по бес-траншейной прокладке переходов включает следующис основные опсрации: подготовительные работы; прокладку кожуха под полотиом дороги; прокладку трубопровода внутри кожуха; устройство уплотнений, вытяжной свечи или колодца, отводной каиавы. Подготовителыіые работы на строительстве переходов под дорогами включают доставку необходимой техники и оборудо-вания, подготовку их к основной операции — прокладке кожуха под дорогой, а также выполнения некоторого объема планировочных и земляных работ. Основной объем нодготовительных земляных работ составляет устройство рабочего и приемного котлованов. Котлованы отрывают на глубину несколько ниже той, на которой должен укладываться кожух. Рабочий котлован имест размеры, позволяющие установить в нем всс необходимые машины и механизмы и выполнять работы, связанные с укладкой кожуха. Размсры приемного котлована должны быть такими, чтобы в нем можно было выполнить необходимые монтажиые работы Ію присоединению доіюлнительных труб перехода или Ію устройству герметизирующего соединения кожуха с трубой.

Прокладка кожуха под дорогой может быть выполнена различными методами: прокалываиием, продавливанием, горизонтальным бурением и виброударным способом. В исключитсльных случаях могут применяться методы, используемые в шахтном строительстве, связанныс с примененисм спсциальной горнопроходческой техники и тсхнологии.

В настоящее врсмя осповным является способ горизонтального бурения, наиболее эффективный при прокладке кожухов большого диаметра. При малых диаметрах труб (до 700 мм) могут использоваться способы прокладывания и продавливания. Охарактеризуем некоторые способы прокладки кожуха.

Способ прокалывания заключается в следующем. Лобовую часть кожуха оснащают специальным заострснным наконечником, диаметр которого на 30—40 мм болыпе наружного диаметра кожуха. С помощью специалышх домкратов, установлен-ных в рабочсм котловане и упирающихся в заднюю стенку котлована, вдавливают наконечник в грунт. По мере внедрения кожуха в грунт его наращивают дополнительными, заранее при-готовленными секциями. При таком способе прокладки кожуха требуется очень большое усилие продавливания, так как при внедрении его в грунт происходит уплотнение грунта наконеч-ником, т. е. приходится преодолевать лобовое сопротивление грунта и силу трения наружной Іюверхности кожуха о грунт. Как установлено производственным опытом, нажимные горизонтальные усилия Р зависят от вида грунта, в котором проклады-вается труба, и диаметра последних. Ориентировочно значение Р можно принимать в пределах: для труб О„ до 100 мм — до 400 кН; О_к= 108ч-200 мм —от 500 до 1000 кН; Я„ = 220-=-520-от 1000 до 2000 кН. Сопротивление грунта внедряющемуся в него наконечнику с трубой можно вычислить по формулам механики грунтов, определяя лобовое соиротивление как пассивное давление грунта и учитывая силы трения грунта о по-верхность проталкиваемой трубы. При укладке способом прока-лывания 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 Іюступающий внутрь кожуха грунт удаляется. При этом усилие продавливания определяется в основном силой трения грунта о наружную поверхность кожуха. Принимая закон давления грунта на трубу по рекомендациям, приводимым в курсе «Механика грунтов», можно рассчитать необходимое усилие продавливания. Так, при равномерном давлении грунта Р^Ѵест/ІсрлДІ/гр + ^лоб, где •уест — удельный вес грунта в естественном состоянии; Н_гр — расстоянис от поверхности грунта (или вершины свода обрушения) до центра трубы; /_гр — длина участка трубы, внсдрившейся в грунт; Рлоб — лобовое сопротивленис режущей кромки трубы. Для уменьшения сил трения головную часть трубы оснащают спе-циальным режущим кольцом, имеющим диаметр на 30—40 мм больше диаметра основной трубы. Усилие продавливания соз-дается домкратами, установленными в специальном котлованс. На рис. 15.3 изображена схсма прокладки кожуха продавливанием под дорогой. Котлован 2 имеет упорную стенку /, способную воспринимать усилие Р. Домкрат 3 передает нажимное усилие Р через специальный нажимной патрубок 4 на трубу-кожух 5, для приема которого за дорогой отрывается приямок 6. Грунт из трубы удаляется механическими приспособлениями или гидроразмывом с последующей откачкой пульпы. Во избежание размыва полотна гидроразмыв нельзя применять при пересечении железных и

автомобильных дорог I—III категорий. С помощью метода продавливания можно прокладывать трубы диаметром до 1400 мм. Однако следует иметь в виду, что этот метод позволяет проходить за одну смену лишь 2— 3 м при диаметре труб 1000—1400 мм. Усилия продавливания при этом достигают от 1400 до 3000 кН. Основным недостатком описанных методов прокладки труб под дорогами явля-ется необходимость либо постспенного наращивания длины внедряемых в грунт труб, либо наращивание толкающих эле-ментов, поскольку длина хода поршней домкратов колеблется в пределах 1—2 м.

Способ горизонтального бурения позволяет прокладывать кожух сразу на полную длину (рис. 15.4). В створе перехода отрывают рабочий котлован 2, в котором размещают прокладываемый кожух 9. Кожух укладывают на ролики 5 точно по оси иерехода как в вертикалыюй, так и в горизонтальной плоскостях. Рабочий котлован имеет форму траншси, длина которой на 10 м болыис длины кожуха, а Інирима понизу на 1 м болыпе диаметра кожуха и повсрху на 1,5 м болыпе ширины силовой установки 6, закрспленной на трубе-кожухе и перемещающейся вместе с ним по мсре сго внсдрения в грунт. Внутрь кожуха Іншеіцают буровой инструмент / и шнековый транспортер 7. Бу-ровой инструмент режет грунт впереди трубы, при этом скважина получается нссколько болыпс, чем диамстр кожуха. Грунт, тюступающий в кожух, псромсщается по кожуху шнсковым траисіюртером 7, который однонрсмснно приводит во вращение и режущую головку бурового инструмента /. Сам транспортср мращастся силовой установкой 6. Установка 6 крепится к трубе с помощью сцепного устройства и удерживается в нсобходимом положении трубоукладчиком 5. Подача кожуха вперед осуществляется с помощью лебедки, совмещенной с силовой установкой, усилие от которой передается через тросы 4 на опору 3. Опора представляет собой одну-две трубы диаметром 400—500 мм, Іюмещенных в специально отрытую траншею длиной до 10 м. Разрабатываемыіі груит 10 из трубы высыпается в рабочий котлован. В курсе «Машины для трубопроводного строительства» подробно рассмотрсны характеристики и элемёнты уста-новок для горизонталыюго бурения. Мы отмстим здесь,

что в настоящее время используются установки, позволяющис про-кладывать трубы (кожухи) диаметрами 1220 и 1420 мм с ре-гулируемой скоростью проходки от 0,3 до 10 м/ч при осевом усилии без полиспаста до 80 кН. С полиспастом осевое усилие может достигать 800 кН. После укладки кожуха в него протаскивают заранее подготовленный рабочий трубопровод. Подготовка включает проверку качества всех сварных стыков методами физического контроля, гидравлическое испытание в соответствии с требованиями СНиПов, изоляцию и футеровку. На трубопроводе закрепляют роликовые или иные прсдусмотренные проектом опорные устройства. Эти устройства облегчают процесс протаскивания трубопровода в кожух и фиксируют сго положение таким образом, чтобы исключался электрический контакт между кожухом и трубопроводом.

После протаскивания устанавливают сальники, вытяжные свечи, оборудуют приемные колодцы, отводящие канавы, полностью восстанавливают начальное состояние придорожных сооружений, а также ландшафт местности. На последнее должно обраідаться особое внимание, так как невосстановленный рельеф начинает интенсивно деформироваться под влиянием дождей, ветра и других климатических факторов.

Сооружение псреходов под дорогами и другими искусственными ирепятствиями должно осущсствляться с оперсжением основного линейного строительства. Это дает возможность одновременно с окончанием линейных работ пустить в эксплуата-цию вссь трубопровод.

Глава 16