Технологія приготування праймеру та бітумних мастик

Склади бітумних грунтовок, що застосовуються в залежності від сезону нанесення покриттів (літо або зима), а також кам'яновугільних ґрунтовок. Якщо взимку ізоляцію труб бітумними мастиками виробляють в приміщенні з температурою не нижче +10 ° С на потокових лініях, обладнаних пристроєм для сушки грунтовки, допускається застосовувати бітумну грунтовку для літнього часу.

Для приготування бітумної грунтовки потрібну кількість відповідного бітуму розплавляють, обезвожівають і охолоджують до температури 70 ° С. Потім у бак наливають необхідну кількість відповідного бензина, в який (а не навпаки), при безперервному перемешувані дерев'яною лопатою вливають порціями бітум. Співвідношення бітуму і бензину повинно бути 1: 3 за обсягом, або 1: 2 по масі. Грунтовка вважається готовою, якщо в ній після змішування нема комков бітуму.

Для виготовлення мастики бітум звільняють від тари і кусками погружають у котел на ¾ його ємності. Перед завантаженням котел повинен бути ретельно вивищений. Бітум нагрівають при температурі 140-150 ⁰С до розплавлення. У разі інтенсивного спінювання для його припинення в бітум додають низькомолекулярний си-локсановий каучук СКТН-1 з розрахунку 2 г на 1 т маси або піногасник ПМС-200 в тих же пропорціях.

Після повного зневоднення при температурі 170-180 ° С в бітум при безперервному перемішуванні додають наповнювач.

Для отримання однорідної, без грудок і згустків, мастики необхідно інтенсивне її перемішування в процесі виготовлення, для чого котли повинні бути забезпечені механічним перемішуючим пристроєм.

При застосуванні в якості наповнювача атактичного поліпропілену останній слід додавати в розплавлений і зневоднений бітум порціями масою не більше 10-15 кг.

При застосуванні в якості мінерального наповнювача доломіту, асфальтового або доломітізірованого вапняків або тальку виготовлення мастик слід проводити в бітумоварочних котлах з механічним перемішуваючім пристроєм і вогнетривкою футеровкою, виключаючою прямий контакт з днищем котла.

Мінеральний наповнювач завантажують в разогрітий і зневоднений бітум за допомогою бункера-дозатора з щілинним регулюючим затвором і похилим лотком. Бункер встановлюють над завантажувальним отвором котла.

До зовнішньої площині днища лотка зміцнюють стандартний плоский вібратор. При включенні вібратора наповнювач повинен висипатися з бункера в котел масою, що не перевищує 25 кг / хв. Кількість надходящого з бункера в котел наповнювача регулюється щілинним затвором.

Мастика виготовляється при включеному механізмі переміщення до отримання однорідної маси. Щоб мінеральний наповнювач не осів на дно котла, пере-перемішуючий пристрій повинен працювати безперервно до повного вироблення мастики.

При застосуванні в якості наповнювача азбесту і низькомолекулярного поліетилену спочатку в розплавлений і зневоднений бітум при температурі 170-180 ° С вводять в потрібній кількості азбест (порціями не більше 15 кг). Після отримання однорідної збезводненої маси її температуру знижують до 150 ° С і в котел вводять низько-молекулярний поліетилен шматками по 10-15 кг. Готові бітумні мастики повинні бути добре перемішані, однорідні та не мати незмішаних включень наповнювача.

Температура готової мастики в ізоляційній ванні перед нанесенням на труби повинна бути в залежності від температури повітря у межах 150-170° С.

2. Підготовка стиків та місць ушкоджень. Ізоляція стиків бітумною мастикою та ліпкими полімерними стрічками.

Зони зварних з'єднань труб, місця пошкоджень захисних покриттів підземних споруд, а також фасонні частини ізолюють тими ж мастичними матеріалами з армуючими шарами, що і трубопроводи, або липкими стрічками.

Для забезпечення надійного прилипання (адгезії), захисного покриття в зоні зварних стиків маючимся на трубі мастичним покриттям необхідно края захисного покриття, що примикають до зварного шву, зрізати на кінці на 15-20 см. Міцно приклеену обгортку з невологостійких матеріалів соскаблівают ножем або видаляють, змочуючи розчинником. Потім зрізане конусом покриття зачищають, роблячи його гладким і рівним. На очищену (у вигляді конуса) поверхню покриття наносять пензлем або розпиленням шар грунтовки (без згустків, пропусків і патьоків). Після висихання грунтовки «до отлипа» мастику наносять вручну, обливаючи стик в три шари з лійки і розтираючи мастику в нижній частини труби рушником. В якості армуючих обмоток в мастичних покриттях на бітумній основі для ємностей, ремонту місць пошкоджень захисних покриттів, а також на фасонних частинах допускається застосовувати бризол, або інші матеріали відповідно до нормативно-технічної документації.

В якості армуючих обмоток в мастичних покриттях на кам'яновугільній основі слід застосовувати стеклохолст або інші матеріали відповідно до нор-мативно-технічної документації.

Перед нанесенням на труби полімерних липких стрічок необхідно зрубати зубилом і спиляти рашпілем всі гострі виступи, задирки і краплі металу.

При ізоляції стиків полімерними липкими стрічками на зварний шов для додаткового його захисту по грунтовці наносять один шар липкої стрічки шириною 100 мм, потім стик і захищені конусом покриття обертають (з натягом і обтисненням) 2-3 шарами липкої стрічки. При цьому стрічка не повинна на 2-3 мм доходити до обгорток, що мають підвищену влагонасищаємість. На полімерну липку стрічку накладають захисну обгортку.

При нанесенні захисного покриття з полиуерних стрічок на ділянках стиків і пошкоджень необхідно слідкувати за тим, щоб переходи до існуючого покриття були плавними, а нахліст був не менше 10 см.

Нахліст витків у захисного покриття з липких стрічок повинен бути не менше 2 см. При пошаровому нанесенні стрічки нахлісти суміжних шарів не слід робити друг над другом.

Питання для самоконтролю.

1. Перелічте ізоляційні матеріали.

2. Назвіть ізоляційні матеріали, які використовують для ізоляції підземних газопроводів.

3. Приведіть приготування бітумної ґрунтовки.

4. Поясніть як готують бітумну мастику.

5. Поясніть як готують стики до ізолювання.

6. Назвіть як виконують ізоляцію стиків полімерними ліпкими стрічками.

Література.

1. Шальнов А.П. Строительство газових сетей и сооружений.- М.: Стройиздат, 1980.

2. Инструкция по защите городских подземних трубопроводов от электрохимической коррозии.- М.: Стройиздат 1982.

ЛЕКЦІЯ № 17

ЗМ Технологія будівництва зовнішніх газопроводів

План

1. Контроль якості ізоляційних покриттів.

2. Заходи з охорони праці та безпеки робіт.

1. Контроль якості ізоляційних покриттів.

Ізоляційні покриття мають велике значення для збереження трубопровода при його експлуатації. Тому якість ізоляції проверяют як у період її виготовлення, так і після нанесення на трубопровід.

Склади мастик, дозування компонентів, режими варіння (температура і тривалість) перевіряють лабораторним шляхом і спостереженням за процесом приготування мастики. Контрольні проби ізоляційної мастики беруться не рідше одного рази на добу.

Якість нанесеного на трубу ізоляційного покриття перевіряють зовнішнім оглядом, вимірюють товщину покриття, перевіряють суцільність покриття і прилипаємість його (адгезія) до металу труби. При зовнішньому огляді перевіряють, чи рівномірно нанесено покриття, чи немає пропусків, міхурів, дрібних отворів, горбків і западин.

Одним з головних показників якості ізоляційного покриття є забезпечення його рівномірності і заданої товщини. В даний час товщину ізоляційного покриття визначають без його руйнування спеціальними приладами - товщиномірами.

Індукційний товщиномір (рис. 1, а) складається з двох основних частин: щупа і власне приладу. Дія приладу заснована на використанні індукційного моста, розташований-ного в щупі приладу. Коли щуп наближається до стінки стальної труби, відбувається розбаланс моста, внаслідок чого через мікроамперметр протікає струм і стрілка його відхиляється, вказуючи товщину ізоляції в міліметрах. Чим тонше ізоляційне покриття (тобто чим ближче щуп до стінки труби), тим більше струму протікає через мікроамперметр і тим менше показання товщиноміра. При відсутності ізоляції стрілка приладу стає на нуль.

Перевірку суцільності ізоляційних покриттів сталевих трубопроводів роблять електричними приладами, дія котрих заснована на проскоке іскри між розрядником і трубою в місцях пошкодженої ізоляції при високому потенціалі електричного струму. Для цих цілей застосовують різного типу іскрові дефектоскопи, які залежно від типу ізоляції забезпечують наступну напругу: при нормальній ізоляції - не менше 12 000 В, при посиленій ізоляції - не менш 24 000 В і при вельми посиленої ізоляції не менше 36 000 В.

Іскровий дефектоскоп (див. рис.1,6) складається з акомуляторної батареї, генератора високої напруги, спірального або ручного щупа і заземлювального пристрою. Спіральний щуп представляє собою спіраль із сталевого дроту, яка охоплює ізольований трубопровід і може вільно пересуватися по трубі. При підключенні до дефектоскопу щупа між ним і трубою виникає висока напруга і при наявності наскрізного отвору в ізоляції між щупом і трубою через повітря проскакує електрична іскра з характерним тріском.

Адгезія (прилипаемость) ізоляційного покриття до труби є одним з основних показників якості ізоляційного покриття. Зчеплення ізоляційного покриву з поверхні-стю труби і підсилює обгортки з бітумним покриттям (до створення приладів) перевіряли, надрізом ізоляції з двох сходящімися під кутом 65-60 ° лініями і знімаючи її від вершини кута надрізу. Адгезіметр призначений для оцінки величини сили зчеплення бітумних та інших покриттів, що наносяться на труби. За допомогою адгезіметра величина адгезії вимірюється в кгс/см² поверхні.

Адгезіметр (див. рис 1, в.) Складається з двох основних частин: байтового механізму з індикатором і опори з еталоном. Опора 1 призначена для установки приладу на трубі, а гільза 2 - для виділення на випробуваної поверхні круглої площадки діаметром 1 см. Вимірювання прилипаемости ізоляції роблять адгезіметром наступним чином. Опору з гільзою і еталоном встановлюють на покриття і навантажують гайку, поки опора не досягне стінки труби. Після установки опори приступають до вимірювань. Для цього з'єднують гак тяги з штіфтом гайки еталона. Потім обертають робочу гайку до відриву зразка. За свідченнями індикатора за допомогою таріровочной кривої визначають цифрове значення величини адгезії.

Рис.1 Прибори контролю ізоляційного покриття.

а) індукційний толщинометр; б) іскровий дефектоскоп; в) адгезіметр (розріз і вид спереду); 1-опора; 2-гильза; 3-еталон; 4- гайка; 5-тяга; 6-циліндр; 7-пружина; 8-робоча гайка; 9-крюк; 10-індикатор; 11-істочник струму високої напруги; 12-ручка пошуковця; 13-неонова лампа; 14-дугоподібний шукач; 15- трубопровід.

Рис. 2. Електрична схема визначення електричного контакту за допомогою приладу ІПІТ

1-Батареї, 2 - котушка з сердечником, 3 - сердечник, 4 - реостат, 5 - ключ, 6 і 7 - клеми, 8 - дроти, 9 - металеві стрижні, 10 - газопровід; 11 - присипка грунтом 12; - телефонні трубки, 13 - електричні шнури, 14 – електроди

Після укладання газопроводу в траншею ізоляційне покриття перевіряють також на відсутність пошкоджень шляхом визначення електричної провідності. Для визначення наявності електричного контакту між трубою і грунтом після присипки газопроводу на 20-25 см застосовують шукач пошкодження ізоляції трубопроводу (ІПІТ). Якщо ізоляція не порушена, ток по грунту при включеному приладі не тече, якщо порушена, то в цих місцях починається рух електричного струму, яке вловлюється на слух за допомогою телефонної трубки. Виявлені ІПІТом місця пошкоджень ізоляції ремонтують і знову перевіряють. Схема дії приладу ІПІТа показана на рис. 2

2. Заходи з охорони праці та безпеки робіт.

Робітники, зайняті очищенням труб металевими щітками, повинні роботати в захисних окулярах. Готові гарячі мастики і грунтовку доставляють на траси в спеціально обладнаних ємностях які щільно закриваються кришками. Якщо бітумну мастику виготовляють на місці робіт, то повинні бути виконані наступні умови: варіння і розігрівання бітумних мастик допускається тільки на відведених для цієї мети спланованих площадках, які повинні бути віддалені від дерев'яних будівель і від складів не менше ніж на 50 м, а від траншей, не менш ніж на 15 м.

Котли для варіння або розігріву мастик міцно закріплюють і постачають з щільно закритими кришками. Заповнювати котли дозволяється не більше ніж на 3/4. Над котлом встановлюють не згоряємий навіс, а біля кожного котла повинен постійно знаходитись комплект протипожежних засобів: пінні вогнегасники, лопати і сухий пісок.

Якщо грунтовку виготовляють на місці робіт, то відстань від місця її виготовлення до місця розігріву бітуму (і до відкритого вогню взагалі) має бути не менше 50 м. При змішуванні розігрітий бітум вливають в бензин (а не навпаки) і перемішують дерев'яними мішалками. Температура бітуму в момент приготування грунтовки не повинна перевищувати 70 ° С. Баки і бідони для приготування і зберігання грунтовки повинні мати герметичні кришки.

При очищенні, грунтовки і ізоляції труб машинами необхідно до початку робіт перевірити справність машин. При хімічному способі очищення необхідно дотримуватися особливої ​​осторожністі у поводженні з кислотами і їдким натром. Під час роботи очисних та ізоляційних машин категорично забороняється чистити їх, налагоджувати, міняти котушки і регулювати.

Під час контролю ізоляційних, покриттів детектором забороняється допускати до цих робіт осіб, які не пройшли спеціального інструктажу з техніки безпеки і не знають заходів захисту і прийомів надання першої допомоги при ураженні електричним струмом. Перед включенням детектор повинен бути заземлений. Робітники, що обслуговують детектор, повинні мати гумові рукавички та гумові чоботи (або калоші).

Питання для самоконтролю.

1. Поясніть коли перевіряють якість ізоляційних покриттів.

2. Назвіть головний показник якості ізоляційного покриття.

3. Поясніть для чого використовують індукційний товщіномір.

4. Назвіть прилади, якими роблять перевірку суцільності ізоляційних покриттів.

5. Поясніть, що таке адгезія.

6. Перелічте із чого складається адгизіметр.

7. Поясніть для чого використовують прибор ІПІТ.

8. Назвіть техніку безпеки при виготовленні ґрунтовки безпосередньо на будівельному майданчику.

Література.

1. Шальнов А.П. Строительство газових сетей и сооружений.- М.: Стройиздат, 1980.

2. Инструкция по защите городских подземних трубопроводов от электрохимической коррозии.- М.: Стройиздат 1982.

ЛЕКЦІЯ № 18

ЗМ Технологія будівництва зовнішніх газопроводів

План

1. Улаштування переходів газопроводів відкритим способом.

2. Безтраншейна прокладка переходів за допомогою пневмопробійників, методом прокола.

1. Улаштування переходів газопроводів відкритим способом.

Прокладка газопроводу, що перетинає шосейну або залізну дорогу (трамвайну колію), в залежності від призначення дороги, її конструкції, інтенсивності. руху та інших умов, виконується различними способамі. Як що по шосейним дорогам, вулицям, проїзжим, частинам, а також залізницям допускається припинення руху на період будівництва (з пристроєм об'їздів), то прокладку газопроводу роблять звичайним траншейним способом, з тією лише різницею, що в необхідних випадках укладають футляр і роблять особливо ретельне ущільнення грунту при засипці.

Якщо не можна закрити рух, то на дорогах з невеликою інтенсивністю руху і з невдосконалений дорожним покриттям проїзжу частину розривають ділянками. У цьому випадку. При вузьких дорогах проїзжу частину ділять на 2 ділянки. На одній з ділянок виробляють роботи, а по другій пускають двосторонній рух. Після закінчення робіт на першій ділянці траншею засипають з ретельним ущільненням і роблять дорожнє покриття. По цій ділянці пропускають рух, транспорту, а на другій ділянці проводять роботи. Якщо дороги широкі, роблять 3 ділянки, у зв'язку з чим рух транспорту менш обмежується. Для прискорення робіт на таких ділянках замість газопроводів кладуть футляри, а газопровід прокладають по закінченні всіх робіт.

На дорогах з середньою інтенсивністю руху і при невеликий їх ширині прокладку газопроводів ведуть траншейним способом з пристроєм тимчасових мостів. На кожній стороні руху (лівої і правої) роблять самостійні мости, зазвичай інвентарні, шириною 2,5-3,5 м. Траншею для газопроводу риють з пристроєм надійних кріплень, розміри елементів яких визначають за розрахунком.

Переходи залізничних і трамвайних шляхів роблять у вигляді підвісних пакетів. З обох сторін кожної рейки укладають по парі балок з рейок або двотаврової прокатної сталі. До цих балок за допомогою хомутів і куточків підвішують шпали рейкового шляху (рис. 1). Пакети спираються на шпали, дві з яких (у бровки траншеї) спарені і скріплені будівельними скобами. Таким чином навантаження від залізничного транспорту передається через рейки і шпали на тимчасові підвісні пакети.

При спорудженні тимчасових мостів або пристроїв пакетного кріплення шляхів дотримуються зазвичай наступної технологічної послідовності виконання робіт: спочатку роблять міст або встановлюють пакети, а потім проводять риття траншеї. Грунт розробляють вручну під уже чинним мостом. Розробку грунту ведуть короткими ділянками, закріплюя їх по ходу робіт. Газопровід або футляр для нього укладають способом протягування по дну траншеї.

Траншеї засипають піском з особливо ретельним пошаровим ущільненням. Після засипки траншеї приступають до пристрою баластного шару, стежачи за тим, щоб шпали щільно лягли баласт.

Рис.1. Рейковий пакет для залізниць при швидкостях руху транспорту до 25 км / год

1 - баластний шар, 2 - шпала, 3 - дорожний рейок, 4 - відбійний брус, 5 - пакетні рейки, 6 - стяжний хомут, 7 - шпали несучі, 8 - розпірки, 9 - стояк, 10 - закладні бортові дошки 11 - опора пакету з шпал, 12 - накладка, 13 - скоба

Описані вище способи влаштування переходів використовують відносно рідко. Їх витісняють безтраншейні способи робіт.

2. Безтраншейна прокладка переходів за допомогою пневмопробійників, методом прокола.

До застосовуваним в даний час безтраншейним способам робіт відносяться слідуючі: прокол, продавлювання, горизонтальне механічне буріння та деякі інші способи. Для пристрою переходу безтраншейним способом з обох його сторін розривають два котловани: один робочий (опорний), в якому встановлюють обладнання для виробництва проходки, а другий - оглядовий (вловлюєючий). Робочий котлован завжди розташовують у нижній точці переходу, і проходку ведуть проти ухилу, т. е. знизу вгору.

Проколом називають такий спосіб проходки, при якому разробітку грунту не роблять, а отвір для труби образується за рахунок ущільнення грунту в радіальному напрямку. Проколювання грунту трубами роблять за допомогою домкратів, лебідок, тракторів, важелів та інших механізмів, які можуть розвивати зусилля від 25 до 300 тс. Зусилля від механізмів подаються прокладаєтмій трубі через задній торець труби за допомогою натискних патрубків. Натискні патрубки уявляють собою відрізки труб довжиною, рівною ходу штока домкратів. До торців їх за допомогою косинок приварюють фланці.

При проколі домкратами порядок виконання робіт слідуючий: після підготовки котловану і установки в ньому упору направляючих і домкратів укладають першу ланку труби з привареним конічним наконечником і за допомогою геодезичних приладів трубі надають чітко визначене положеня в горизонтальному і вертикальному напрямках.

Технологія виконання робіт в цьому випадку буде наступною (рис. 1). Після вдавлювання труби в грунт на довжину ходу штока домкрата (наприклад, 1 м) шток повертається в первоначальне становище і в простір, що утворився поміщають

Рис.1. установлення для проколу з двома гідравлічними домкратами а - поздовжній розріз, б - поперечний розріз; / - гідравлічні домкрати, 2 - ін вентарний упор, 3 - велика опорна підкладка, 4 - мала опорна підкладка, 5 - нажимной патрубок, 6 - прокладається труба, 7 - електродвигун, 8 - щиток уп ління, 9 - гідравлічний насос, 10 - манометр / /-мастилопроводи, 12 - вентилі, 13 - конічний наконечник, 14 - приямок для зварювання, 15 - направляючий брус   Новинка! Чтобы изменить порядок слов, перетаскивайте их, удерживая клавишу Shift. Отказаться Переводчик Google для бизнеса –Инструменты переводчика переводчик сайтов служба "Анализ рынков" Отключить моментальный перевод О Переводчике GoogleМобильная версияКонфиденциальностьСправкаОтправить отзыв

нажимной патрубок. Після повтору циклу і повернення штока домкрата в початкове положення виймають нажимной патрубок і в простір, що утворився вставляють патрубок подвоєною довжиною. Таким шляхом, комбінуючи натискні патрубкі, вдавлюють першу ланку труби. Потім укладають другу ланку труби і приварюють до попередньої. Далі процеси повторюють до тих пір, поки проходка не буде доведена до проектної довжини.

У сучасній вітчизняній практиці для проколу грунту трубами діаметром до 400 мм частіше застосовують установки з гідравлічними домкратами. Загальна схема однієї з таких установок з двома гідравлічними домкратами приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема управління гідравлічними домкратами

1 - гідравлічний насос, 2 - електродвигун, 3 - рукоятка перемикання, 5 - золотниковий перемикач, 4, 7, 9, 12 - трубопроводи, 6 - гідравлічний домкрат, 8 - башмак штока домкрата, 10 - спускні крани, 11 - бак для рідини.

Установка складається з двух гідравлічних домкратів 1, які задньою своєю частиною спираються на упор 2. За допомогою великої 3 та малої 4 опорних підкладок зусилля домкратів передається через нажимной патрубок 5 на прокладаєму трубу 6. Електродвигун 7 з щитком управління 8 приводить у рух гідравлічний насос 9, на якому встановлений манометр 10. Олія з гидронасоса надходить до домкратів по олієпроводам 11, які виконані з труб діаметром 18 - 25 мм, з товщиною стінки 4,5-5,5 мм. Вентилі 12 дозволяють у разі потреби відключати кожен з домкратів. Передній торець труби має конічний наконечник 13. Для зварювання прокладаємих труб в передній частині котловану роблять приямок 14. Схема гідравлічної системи управ-ління домкратами показана на рис.2. Гідравлічний насос 1, що приводиться до руху електродвигуном 2, подає рідину по трубі 9 в золотніковий перемикач 5. Поворотом рукоятки переключення 3 встановлюють напрям рідини по трубі 4 в подплунжерний простір задньої частини домкрата 6, шток який з башмаком 8 отримує поступальний рух в направлінні стрілки. При цьому положенні рукоятки управління 3 в золотниково-му перемикачі виявляються з'єднаними трубами 7 і 12, за якими рідина з передньої частини домкратів повертається в бак 11, а звідти знову забирається гідронасом 1. Бак забезпечений двома кранами 10 для спуску рідини. Для зворотного ходу плунжера домкрата рукоятка переключення 3 повертається і в золотниковому перемикачі уста новлюються протилежні напрямки рідини, т. е. 9 з труби рідина надходить у трубу 7, а з труби в трубу 4 12. В результаті цього плунжер домкрата отримує зворотний хід. Таким чином, за допомогою золотникового перемикача можливо швидко встановити прямий або зворотній рух штока домкрата.

Для установки проколюючих механізмів на трасі риють котлован шириною 1,2-2,5 м. Довжину котловану призначають такою, щоб в ньому вільно могла вміститися ланка прокладаємих труб, опорна прокладка, домкрат і упор. Крім того, для зручності робіт передбачають вільний простір 0,8 - 1,0 м. Таким чином, загальна довжина котловану становить близько 10 м (при довжині ланки 6 м). Глибину котловану визначають залежно від закладення трубопроводу. До задньої стінки котловану встановлюють упор. При малих зусиллях проколювання він може бути дерев'яним, а при великих доцільно використовувати металевий або залізобетонний інвентарний упор. Для зменшення опору труби при проколі грунту використовують конічний наконечник, діаметр основи якого більше зовнішнього діаметра труби на 25-50 мм (мал. 3).

Рис. 3. Конічні наконечники

а - обычный; б — с удлиненной цилиндрической частью

Способом проколу можна прокладати труби діаметром до 400-500 мм в грунтах, що мають властивість стисливості (глини, суглинки). Довжина проходки для таких труб дорівнює 30 - 40 м, а для труб малих діаметрів (150-200 мм) з урахуванням продольно-го вигину їх - 20-25 м. Швидкість проходки при використанні потужних гідравлічних домкратів коливається в межах 2-3 м / ч.

В даний час застосовують спосіб вібраційного прокола грунту. Супіски і особливо піски мають малу стискиваємість, і звичайний прокол скрутний, а іноді й невикону-ємий взагалі. Якщо ж піски, особливо чисті, піддати вибрації, то така середа за своїми властивостями стає схожою з рідиною. Це явище використовують у техніці для вібро-погруження паль, а останнім часом і при горизонтальних проходках методом вібраційного проколу. Вібрація прохідного механізму при горизонтальних проходах використовується як самостійний засіб у поєднанні з горизонтальним підсилюванням проколу.

Пристроєм, в якому напірні зусилля проколу поєднується з вібрацією головного снаряда, є віброустановка на базі БГ-1, що представляє собою подвійний гідравлічний домкрат з рухомими циліндрами, що рухаються по нерухомим направляючим штокам з гвинтовими упорними башмаками. Упорний механізм поміщають на дно робочого котловану і його стінки розпирають гвинтовими упорними башмаками. Циліндри механізму можуть здійснювати зворотно-поступальний рух. Зусилля проколу передається інвентарними штангами діаметром 45 мм і довжиною 850 мм.

Свердловини малого діаметра роблять направляючоїю голкою діаметром 30 мм, довжиною 1300 мм з розширювачем діаметром 65 мм або голкою діаметром 80 мм, при цьому відбувається прокол грунту без вібрації. Свердловини великого діаметра (165 мм) виконують за допомогою голки з двоступінчастим розширювачем, причому в розширнику останнього ступеня діаметром 165 мм установлено вібратор. В цьому випадку прокол поєднується з вібрацією головного снаряда.

Свердловини ще більшого діаметра (до 300 мм) отримують шляхом прямого і зворотного ходу розширювачів. Проходку в цьому випадку роблять у такий спосіб. Спочатку прямим ходом прокладають свердловину діаметром 165 мм. Потім, коли голівний снаряд вийшов в оглядовому котлован, знімають голку з разширювачем і до штанги прикручують розширювач зворотного ходу більшого діаметра з вібратором. Домкрати починають працювати в зворотному напрямку, і шляхом послідовного зняття штанг розширювач зворотного ходу втягується в робочий котлован. Таким же способом затягують в свердловину труби.

Вібратор живиться від електростанції або міської мережі (напруга 220 В, потуж-ність 4 кВт). За допомогою описаної вище установки можна робити свердловини діаметром від 65 до 300 мм і довжиною до 50 м в сипучих і зв'язкових грунтах при скорости проходки до 18 м / ч.

Горизонтальна проходка способом продавлювання грунту.

Продавлюванням називають такий спосіб безтраншейної прокладки труб, при якому в грунт послідовно продавлюються окремі ланки труб, що з'єднуються між собою в процесі робіт (зазвичай зварюванням), з розробкою забою всередині труби і видален-ням грунту через прокладаєму трубу. Цим способом можливо продавлювати в грунт труби діаметром від 200 до 1400 мм і 'більше. Але порівняно з іншими способа-ми закритих проходок продавлювання займає одне з головних місць внаслідок біль-шого діапазону діаметрів проклаємих труб і відносної простоти виконання робіт.

Прокладаємі труби використовують в більшості випадків як футляри для розмі-щення в них робочих трубопроводів.

Застосовувані методи закритих проходок продавлюванням грунту розрізняють за характером застосовуваних продавлюючих пристроїв. Для створення продавлюючого зусилля можна використовувати різні пристрої типу лебідок, поліспастів, а також тракторів. Однак найбільше застосування для продавлювання в даний час отримали гідравлічні домкрати. В залежності від величини зусилля опору грунту застосовують установки, що складаються з двох, чотирьох, восьми і більше домкратів.

Установки з чотирьох і восьми домкратів використовують для труб великого діаметру. Для продавлювання труб діаметром до 900-1000 мм буває достатньо двох гідравлічних домкратів, т. е. такої установки, яка застосовується для проколу грунту (рис. 3). Тиск домкратів на трубу передається за допомогою натискних патрубків довжиною, рівної ходу штока домкрата і подвоєною його величині. У тому випадку, коли прокладають труби великого діаметра, застосовують натискні патрубки того ж діаметру, що і продавлюванні труби, або спеціальну натискну секцію, яка установлю-ється безпосередньо у домкратів, через вікно якої приймається візок, наповнений грун-том. Розробку грунту всередині труби в залежності від умов робіт можна робити як механізованим способом, так і вручну. При продавлюванні труб діаметром до 700 мм ручну розробку грунту всередині них ведуть з робочого котловану желонками, рукоят-ки яких нарощують в міру збільшення довжини проходки.

При продавлюванні труб більшого діаметру грунт розробляє робітник, що знахо-диться всередині труби, за допомогою лопати з коротким держаком або пневматичним інструментом. Розроблений грунт навантажують у візок, який тросом витягається з прокладаємої труби і піднімається на поверхню краном вантажопідйомністю до 1 т.

Продавлювання грунта (при ручной його розробці) виконують наступним чином. У робочий котлован встановлюють упор і домкрати. На напрямні бруси укладають першу ланку труби, яку після вивірки вдавлюють в грунт на довжину ходу штока домкратів. Потім штоки домкратів повертають в початкове положення і встановлюють натискні патрубки, при цьому роблять розробка грунту всередині труби і видалення його. Зміну натискних патрубків роблять до тих пір, поки уся ланка не буде утиснена в грунт. Потім укладають наступну ланку і приварюють до попередньої. Далі операції повторюють.

Швидкості проходок методом продавлювання грунту при ручній його розробці різні в залежності від діаметру продавлюємих труб і грунтових умов. Швидкості проходок при прокладанні металевих труб коливаються в межах від 0,15 до 1м / год, а довжина - від 25 до 75 м.

Спосіб продавлювання при ручній розробці грунту пов'язаний зі значними витратами праці робітників, внаслідок чого швидкість проходки мала. З метою механізації найбільш трудоємких процесів продавлювання, до яких насамперед відно-сятся розробка грунту в забої і транспортування його всередині труби, за останній час створено декілька установок.

Однією з таких установок є ПУ-2 ЦНІІподземмаша для продавлювання стальних труб діаметром 1200 і 1400 мм (рис. 4). Установка складається з основної рами, на якій змонтовані гідравлічні домкрати, насосна станція з масляним баком і двухбарабанна лебідка з електродвигуном.

На основній рамі розміщена натискна траверса, передаюча натискні зусилля від штоків домкратів на торець прокладаємій ланки футляра. Натискна траверса з'єднана зі што-ками домкратів і при зворотному ході останніх повертається разом з ними у вихідне положення. Для передачі натискних зусиль за допомогою фланцевих патрубків є друга траверсіа, яка пересувається по направляючої рамі. Натискні патрубки мають довжину, кратну ходу штоків, - 1500 і 3000 мм.

Робочий орган за принципом дії аналогічний зворотної лопати одноковшового екскаватора. Переміщення і дію робочого органу здійснюють за допомогою двох кана-тів, звязанних з барабанами лебідки, і системи відхиляючих роликів, яка змонтована у верхній частині переднього кінця футляра при цьому кінець робочого каната закріп-лений на поворотному ричазі. При натягу каната поворотний важіль разом з валом, на якому він змонтований, повертається в бік вибою на 90 ° і через ланцюгову передачу приводить в дію полий вал, рукоять і ківш ріжучого пристрою. Здійснюючи рух зверху вниз, ківш розробляє грунт, який обсипається в нижню частину порожнини проклада-ємого футляра.

Грунт з футляра видаляють скребком-клапаном, закріпленим на рамі робочого органу. Скребок-клапан змонтований на осі і може відхилятися вгору й убік гирла свердлови-ни. Для передавання зусиль від гідравлічних домкратів на упірну стіну до комплекту установки входить опірний башмак.Для монтажу установки риють робочий котлован, довжина якого має бути 9м, а ширина 2,5м.

Рис.4. Загальний вигляд установки ПУ-2 для прокладання труб і футлярів продавлюванням.

1-система направляючих роликів, 2 - ланцюгова передача, 3 - важіль приводного валу, 4 - двухбарабанна лебідка, 5-насосна станція 6 - основна рама, 7 - гидродомкрат, 8 - натискна траверса, 9 - нажимной патрубок довжиною 1,5 м, 10 - друга траверса 11 - прокладаєма труба-футляр, 12 - корпус робочого органу; 13 - скребок-клапан, 14 - ківш з ріжучою кромкою.

Питання для самоконтролю.

1. Назвіть безтраншейні способи прокладання газопроводів.

2. Дайте визначення способу проколу.

3. Перелічте порядок виконання робіт при проколі домкратами.

4. Поясніть за яких умов використовують вібраційний прокол.

5. Дайте визначення способу продавлення.

6. Поясніть як виконують продавлювання грунту при ручному розроблкнні.

Література.

1. Шальнов А.П. Строительство газових сетей и сооружений.- М.: Стройиздат, 1980.

ЛЕКЦІЯ № 19

ЗМ Технологія будівництва зовнішніх газопроводів

План

1. Безтраншейна прокладка переходів за допомогою горизонтального буріння, пілотного буріння.

До технологій безтраншейної прокладки трубопроводів відно­ситься:

· горизонтальне буріння з промиванням;

· горизонтально спрямоване буріння;

· заглиблення та протягування трубопроводу в грунті;

· руйнування або продавлювання старої труби.

Горизонтальне буріння з промиванням - технологія виконання керуючого цілеспрямованого буріння через будь-які перешкоди. Цей метод полягає в розчиненні грунту високонапорним водяним струмом (течією). В виконану таким чином свердловину втягують необхідну трубу.

Руйнування або продавлювання (видавлювання) старої труби -безтраншейна технологія, що полягає в руйнуванні старої труби за допомо-гою різноманітних ріжучих інструментів або її видавлюванні на поверхню спеціальним пристроєм.

Горизонтально спрямоване буріння (ГСБ) - більш ефективна технологія. За її допомогою можна здолати перешкоди на великій відстані. Техніка, яку застосовують для виконання робіт, здатна проводити буріння не тільки в

рихлому грунті, а в твердій гірській породі. Прокладку трубопроводів можна здійснювати без попе­реднього піщаного засипання завдяки застосуванню багатошарових труб або труб із зшитого поліетилену. Принцип технології полягає в бурінні пілотної свердловини в грунті, що прокладається за допомогою бурової головки.

Буровий розчин. Найважливішим фактором ефективного застосування технології ГСБ є використання на всіх етапах вико­нання робіт високоякісних бурових розчинів. Буровий розчин - це суміш води і спеціальних добавок, співвідношення і концентрація яких визначають відповідно до типу грунту й умов буріння.

Основними інгредієнтами бурового розчину є спеціальні глини, бетоніти і полімери. Крім цього, використовують добавки для поліпшення хімічного складу води, запобігання налипання грунту на буровий інструмент і штанги. Склад розчину вибирають залежно від типу грунту.

Основні функції бурового розчину:

· охолодження і змащування ріжучого інструменту;

· видалення ґрунту з бурової свердловини;

· формування міцних стінок пілотної свердловини (бурового каналу);

· створення надлишкового тиску всередині пілотної свердло­вини (бурового каналу) і тим самим запобігання проникненню ґрунтових вод в буровий розчин;

· стабілізація бурової свердловини, збереження її від обвалу, який може виникнути внаслідок тиску оточуючого грунту.

Рис. 1 - Контроль за буровою головкою 183

Бурова головка. Керування рухом головки за заданою траєк­торією здійснюється за допомогою системи локації. Високочастотні комп'ютерні системи контролю дають змогу одержати усю необ­хідну інформацію траєкторії руху бурової головки і передають її на дисплей оператора (рис. 1).

Інформація трансформується в цифрові значення, що відображають на екрані монітора місце перебування передньої частини різця та положення його скосу. У разі відхилення від проектної траєкторії оператор зупиняє обертання приводних штанг миттєвим вимиканням приводу. Комп'ютерна система керування дозволяє також здійснювати, залежно від ґрунтових умов, автоматичне регулювання параметрів буріння: швидкості обертання бурової головки і розширювача, параметри тиску в гідросистемі, зусиль витягування штанг.

Планування і розрахунок траєкторії буріння.

Траєкторію буріння розраховують до початку проведення робіт. Основні моменти планування робіт: визначення довжини і глибини шляху; облік підземних перешкод; одержання інформації про існуючі підземні структури; (наявність карт підземних комунікацій; одержання дозволу на проведення робіт; порядок повідомлення служб єдиного виклику (аварійних служб і служб дорожнього руху); інспектування місць роботи; визначення джерел ризику.

Траєкторія буріння може бути розмічена прямо на поверхні або на кресленні. Розрахунок траєкторії буріння виконують за допомогою спеціаль-них діаграм, які дозволяють розрахувати мінімальні радіуси кривизни лан-цюга штанг і матеріалу, що укладається, кути входу і виходу бура відносно поверхні землі, дистанції повернення (відстані від початку або кінця шляху буріння до точки горизонтальної ділянки буріння).

При розрахунках траєкторії буріння обов'язково враховують потужні характеристики устаткування ГСБ. На етапі планування також оцінюють стан грунту (щільність, вміст вологи, пористість, липкість, наявність каміння і підземних вод). Оцінка стану ґрунту впливає на вибір інструменту і склад бурового розчину. На даному етапі комплектують інструмент і підбирають необхідне обладнання, а також складають контрольний перелік питань, яки-ми керуються при проведенні робіт.

Технологія горизонтально спрямованого буріння.

Перед початком робіт визначають трасу і вибирають площу для встановлення машини і складування труб. Складають графік своєчасного постачання буро-вого розчину. Після закінчення підго­товчих робіт устаткування для буріння закріплюють за допомогою анкерного стояка. Бурове устаткування обслуго-вують три робітники: оператор машини, оператор локатора і робітник, який готує буровий розчин.

Рис. 2 - Прокладання пілотної свердловини

Перший і особливо відповідальний етап робіт в безтраншейній прокладці мереж є буріння пілотної свердловини. Від даного етапу залежить якість кінцевого результату. Буріння здійснюється за допомогою породоруйнуваль-ного інструменту - бурової головки зі скосом у передній частині. Бурову головку приєднують до гнучкої приводної штанги, що дозволяє керувати процесом виконання робіт і обходити виявлені перешкоди. У відвід бурової головки подають спеціальний буровий розчин, який попадає в свердловину і утворює суспензію із земляною породою. Він зменшує тертя на буровій голо-вці й штанзі, охороняє свердловину від обвалів, охолоджує породо-руйну-вальний інструмент, очищує свердловину від уламків, виносячи їх на

поверхню (рис.2).

Головка оснащена передавачем, що вмонтований в ній або закріплений в штанзі поблизу. По мірі просування бурової головки передавач подає сигнал, який фіксує приймач. Це дозволяє прово­дити моніторинг виконання робіт: глибини, напрямку та інших параметрів буріння. Бурова головка нахилена таким чином, що при постійному обертанні бурової штанги в поєднанні з натиском здійснювалось спрямоване буріння свердловини. У процесі прокла-дання пілотної свердловини необхідно контролювати кут нахилу бурових штанг, відхилення бурової головки від заданої траєкторії та швидкість її проходження.

Після виходу бура в наміченій точці бурову головку заміняють на розширювач зворотної дії відповідного діаметра (200-1400 мм). Він протягується через пілотну свердловину в зворотному напрямку, таким чином розширюючи її (рис. 3).

Рис. 3 - Збільшення діаметра свердловини за допомогою розширювача

Для забезпечення безперешкодного втягування труби через розширену свердловину діаметр розширювача беруть на 25-30% більшим за діаметр трубопроводу (рис. 145).

Рис. 4 - Втягування робочого трубопроводу

У ході цього процесу також подається буровий розчин, який зміцнює стінки проходу від обвалів, знижує тертя трубопроводу, що втягується, а також заповнює порожнини в грунті й виносить на поверхню бруд. Після появи із свердловини робочої труби операція завершується, трубопровід встановлено.

Роботи, пов'язані з бурінням, як правило, виконують при плюсових температурах оточуючого середовища. Але прокладку газопроводів великої довжини можна здійснювати і при мінусовій температурі, але їх слід вико-нувати цілодобово. Бурильні установки в такому випадку утримують в зак-ритому місці де температура не нижче +5 °С.

Напруження в стінці ПЕ труби при їх протягуванні не повинна перевищувати 50 % границі плинності матеріалу.

Заглиблення та протягування трубопроводу в ґрунті. Ці мето­ди безтраншейної технології будівництва трубопроводів засто­совують в місцях, де відсутні підземні комунікації, рівний рельєф поверхні землі без ярів, крутих схилів і водяних перешкод. При цьому радіус повороту осі траси не повинен перевищувати 2 % на їм довжини при використанні методу протягування і 10 % для методу заглиблення. Температура грунту по всій глибині прокладки має бути вище 0 °С. Котловани (вхідний і приймальний) копають одноковшовими екскаваторами. Ухил котловану з боку втягування і прийому поліетиленової пліті повинен бути не більше 15°. Ширина котло­вану встановлюється з урахуванням зовнішнього діаметра ПЕ труби (Д, + 0,5 м), довжина визначається розмірами робочого органа трактора (ножовий розширювач «кріт» або плужний розширювач) зі збільшенням довжини на ухил котловану.

Сутність методу протягування. Протягування здійснюють гусеничним трактором з потужністю, яка здатна подолати опір ґрунту. Трубопровід затягують в круглий підземний канал, що формується плугово-ножовим робочим органом трактора, оснащеного спеціальним розширювачем - «кротом», прикріпленим до тильної сторони ножа цанговим пристроєм. Таким чином, при переміщенні трактора здійснюється формування підземного тунелю з гладкими стінками, в який і протягують трубу довжиною до 400 м. При цьому грунт на поверхню землі практично не викидається, тому що він добре ущільнюється плуговим ножем.

Сутність методу заглиблення. Полягає у формуванні підзем­ного каналу спеціальним коробчастим плужним розширювачем, що прикріплюється як додаткове навісне устаткування до сталевого ікла трактора. Поліетиленову трубу (батіг) прикріплюють до короба плуга і в міру просування трактора по трасі заглиблюють її у формований підземний канал. При цьому напруження у стінці труби мінімальні і не залежать від довжини трубопроводу, що укла-дається. Для контролю зусилля протягування ножовий розширювач -«кріт» обладнаний механічним, гідравлічним або електричним силовимірювачем, індикатор якого знаходиться в кабіні тягового засобу (бульдозера). Протягу-вання труб бульдозером, не оснащеним силовимірювачем, не допускається, оскільки в трубах можуть виникати пластичні деформації, що ведуть до стоншення стінки труби.

Рух тягового засобу (протягування ПЕ труб) здійснюється від вхідного котловану до прийомного зі швидкістю не більше 2 км/год. Для запобігання пошкодженню труби на її торець установлюють захисний пристрій, діаметр якого на 20-30 мм більший діаметра труби.

Ножовий розширювач «кріт» оснащений системою подачі бурового розчину або води в простір утвореного підземного тунелю.

При використанні методу заглиблення перед початком вико­нання робіт зварені труби розкладають по осі траси трубопроводу, а з рухом трактора піднімають і по роликових напрямних укладають у плужний заглиблювач. При температурі повітря вище +5 °С укладання труб можна виконувати з барабана, який навішується на трактор. Заглиблювальні роботи здійснюють машини і механізми з високими потужностями і великою вагою.

Трубний батіг вводиться в ґрунт з вигином у вертикальній площині через порожній простір коробчатого плуга, причому труба для зниження напру-жень рухається по роликових опорах усередині короба, які забезпечують плавний вигин труби. Труби укладають в грунт з мінімальним зусиллям розтягання і, отже, без ризику пошкодження. Довжина батога, що уклада-ється, не обмежена і залежить тільки від ґрунтових умов, рельєфу місцевості й наявності пересічних перешкод. На виході труби з короба встановлюють притискний ролик, що постійно утримує трубу на необхідному рівні доти, поки над нею не з'явиться замкнутий верхній шар ґрунту. Вертикальна конструкція плужного короба сприяє тому, що піднятий шар ґрунту падає позаду, покриваючи трубу.

Руйнування або продавлювання (видавлювання, забивання)

старої труби

Методом руйнування старої труби здебільшого реконст­руюють мережі з чавуну, залізобетону, а також із сталі.

Серед безтраншейних технологій даний метод відновлення комунікацій, заміна існуючих систем з попереднім руйнуванням аварійного трубопроводу має свої переваги. До них варто віднести наступні: такі технології менш трудомісткі у порівнянні з іншими, збільшуючи діаметр, можна досягти значного зростання пропускної здатності трубопроводів. Для реалізації цих методів використовують поліетиленові багатошарові труби, що витримують значні наван­таження і мають термін експлуатації 50-100 років. Застосовуючи такі технологічні рішення, можна працювати в умовах нестабільних ґрунтів. У порівнянні з відкритим способом перекладки трубо­проводів відсутній ризик пошкодження існуючих комунікацій. Ущільнення ґрунту має місце не в такій мірі, як при застосуванні інших технологій. Немає необхідності очищення внутрішньої порожнини відновлюваного трубопроводу. Однією з найважливіших переваг є також екскавація ґрунту при виконанні ремонтно-буді­вельних робіт.

Сутність методу полягає в способі пересування ножа (бурової головки) по старому трубопроводу, руйнуючи його. Пересування головки, як правило, здійснюється двома способами:

· за допомогою потужної лебідки з сталевим тросом або шлангами

· за допомогою пневмоудару (пневматичного устаткування)

Лебідку PORTA WINCH застосовують для роботи в тісному приміщенні, колодязях, підвалах тощо.

Пневматичне устаткування IMPACTOR руйнує стару трубу завдяки імпуль-сній ударно-обертовій дії. Його застосовують з системами (машинами) гори-зонтально спрямованого буріння (ГСБ).