ar-net.ru2.12. В состав работ по балластировке газопроводов утяжелителями рассмотренных выше типов входят: доставка, разгрузка утяжелителей и раскладка их в местах, предусмотренных проектом; подача утяжелителей к месту монтажа, сборка и установка комплектов утяжелителей на уложенный трубопровод.
Монтаж утяжелителей на уложенный в траншею газопровод рекомендуется выполнять автомобильными кранами типа КС-3562А, грузоподъемностью 10 тхс длиной стрелы 10 м или кранами-трубоукладчиками. Для монтажа утяжелителей типа УБО, УБО-М, УБО-ПМ, УБГ и УБТ применяются специальные траверсы.
2.13. Погружение трубопровода на проектные отметки в заполненную водой траншею, возможно, осуществлять с помощью утяжелителей типа УБО и УБО-М.
2.14. Железобетонные утяжелители типа УТК (рис. 7) рекомендуется применять на переходах через болота и обводненные участки при сооружении их методом сплава или протаскивания, преимущественно, в летний период. Установка кольцевых утяжелителей типа УТК (утяжелитель трубопровода кольцевой) на трубопровод осуществляется на специальной монтажной площадке у створа перехода непосредственно перед протаскиванием его через болото, водные преграды или заболоченные участки.
Технологический процесс по балластировке трубопровода утяжелителями такого типа включает: транспортировку со склада (или полигона ЖБИ) и раскладку полуколец краном-трубоукладчиком на спусковой дорожке. При этом нижний ряд полуколец укладывается по оси спусковой дорожки, а верхний - вдоль нее; футеровку трубопровода, укладку плети трубопровода кранами-трубоукладчиками на нижний ряд полуколец; укладку краном-трубоукладчиком верхних полуколец на трубопровод; закрепление полуколец между собой с помощью болтовых соединений.
До закрепления установочных утяжелителей на трубе проверяется величина зазора между футеровочными рейками(матами) пояса крепления и полукольцами. В местах, где зазоры составляют более5 мм, под внутреннюю поверхность полукольца устанавливаются дополнительные рейки соответствующих размеров.
Монтажные операции по установке УТК на трубопровод осуществляются с помощью кранов-трубоукладчиков, входящих в состав бригады, занятой подготовкой к протаскиванию и самим процессом протаскивания плети газопровода.
2.15. Самозакрепляющиеся утяжелители типа СГ (рис. 8) на газопроводе могут применяться на участках трассы с грунтами, обладающими слабой защемляющей способностью.
Самозакрепляющиеся (самозажимные) утяжелители поставляются на трассу в сборном исполнении. Принцип работы данной конструкции заключается в следующем: утяжелитель воздействует своей массой на дополнительные грузы 2, шарнирно связанные с основным посредством петель 4. Грузы 2, закрепленные гибким стальным поясом 3, плотно притягиваются при установке к трубопроводу. При этом пояс 3, натягиваясь, охватывает трубопровод по окружности, обеспечивая утяжелителю устойчивость на трубе.
2.16. Для подготовки плети газопровода для протаскивания через болота или водные преграды навеску утяжелителей типа СГ на трубопровод осуществляют на монтажной площадке, при этом стропы подъемного механизма крепят за внешние петли; в результате натяжения строп происходит раскрытие кольцевого утяжелителя, который при установке на трубопровод сжимает его за счет действия распорных пружин и собственной массы и, таким образом, закрепляется на поверхности трубы.
2.17. Целесообразность использования утяжелителя СГ на конкретных участках газопровода должна быть подтверждена соответствующими технико-экономическими расчётами.
3. Анкерное закрепление газопроводов
3.1. Закрепление газопроводов в траншее на проектных отметках в талых грунтах может осуществляться с помощью винтовых или свайных раскрывающихся анкерных устройств, а в вечномерзлых грунтах - дисковых, винтовых и стержневых.
3.2. Закрепление газопроводов анкерными устройствами осуществляют на болотах с мощностью торфяной залежки (Н торф., м), не превышающей величины: Н торф. = 1+ Д тр., (где Д тр. - диаметр прокладываемого газопровода, м) и с подстилающими минеральными грунтами, обеспечивающими надежную работу анкеров, а также в условиях обводненной и заболоченной местности.
Закрепление газопроводов на проектных отметках винтовыми анкерными устройствами ВАУ-1 допускается на участках, сложенных минеральными грунтами, имеющими тенденцию к восстановлению прочностных свойств после разрушения их естественного состояния при условии отсутствия воды в траншее в период производства работ.
Не допускается установка анкерных устройств на участках газопроводов, получающих в процессе эксплуатации продольные перемещения свыше 40 мм.
3.3. Винтовое анкерное устройства ВАУ-1 (рис. 9) состоит из двух тяг с наконечниками, двух винтовых лопастей со втулками и силового соединительного пояса. Конструкция силового анкерного, устройства не предусматривает проведение сварочных и изоляционных работ в трассовых условиях. Диаметр лопастей, применяемых в практике трубопроводного строительства винтовых анкеров достигает400 мм, развиваемый установками для завинчивания анкеров в грунт крутящий момент - 20 КНхм.
3.4. При необходимости использования винтовых анкерных устройств с диаметрами лопастей анкера до 500 - 550 мм необходимо использование конструкции ВАУ-М (рис. 10), отличающейся от широко применяемой изменением прямой режущей кромки заходной части лопасти анкера на серповидную, что сокращает величину крутящего момента в процессе завинчивания анкера в грунт до 30 % и обеспечивает возможность использования существующего парка машин.
3.5. Винтовые анкеры погружаются в грунт в летнее время, как правило, после укладки газопровода в траншею. В зимний период установку анкеров, в основном, осуществляют сразу же после разработки траншеи. При этом выполняется комплекс мероприятий, обеспечивающий сохранность изоляционного покрытия трубопровода при укладке последнего в траншею.
3.6. Установка винтовых анкеров в грунт (если допущено промерзание траншеи) выполняется после размораживания мерзлых грунтов в основании траншеи или после их механического рыхления.
3.7. Минимальная глубина заложения винтового анкера в грунт устанавливается равной шести диаметрам его лопасти.
3.8. Свайное раскрывающееся анкерное устройство АС-200 (рис. 11) представляет собой конструкцию из двух анкеров, оснащенных двумя тягами с раскрывающимися двумя лопастями на каждой и конусами для погружения их в грунт, а также силового соединительного пояса. При необходимости увеличения несущей способности анкерного устройства на каждой тяге могут быть установлены по две пары раскрывающихся лопастей.
3.9. Установка анкеров в грунт производится с помощью инвентарной забивной трубы. При этом анкер помещается в трубу до упора о конус, после чего труба вместе с анкером забивается или задавливается в грунт на проектную глубину. Затем труба извлекается на поверхность, а лапы анкера, благодаря их смещенному центру тяжести от точек опоры, упираются заостренными концами в стенки скважины, образованной инвентарной трубой.
3.10. Раскрытие лопастей анкера может производиться путем принудительного извлечения анкера из грунта на 30 - 35 см до полного раскрытия лопастей или укладки газопровода в перезаглубленную (на 30 - 35 см) траншею. В этом случае раскрытие лопастей анкера происходит в результате подъема трубы под действием выталкивающей силы воды.
Анкерные устройства АС-200 характеризуются компактностью, пониженной металлоемкостью и высокой надежностью раскрытия лопастей.
3.11. Анкерные устройства АС-200 могут устанавливаться преимущественно в глинистых и суглинистых грунтах. Область их применения должна регламентироваться актом и протоколом приемочных испытаний, а также нормативными документами на их применение.
3.12. Конструкция свайного раскрывающего анкера типа АР-401 (рис. 12) представляет собой штангу в виде трубы (диаметром 168 мм, с толщиной стенки 8 - 10 мм), которая снабжена заострённым наконечником, расположенным на забойном конце, и четырех лопастей трапецеидальной формы, которые шарнирно крепятся к штанге, лопасти расположены попарно в два яруса по длине штанги с углом поворота в плане между парами 90°.Свайный раскрывающийся анкер погружается в грунт под действием ударной нагрузки, прикладываемой к оголовнику его штанги, после чего он раскрывается обратным частичным извлечением из грунта с помощью мощного трубоукладчика или специально разработанного для этого механизма.
3.13. Закрепление газопроводов свайными анкерными устройствами типа АР-401и АР-401В можно осуществлять как в зимних, так и в летних условиях преимущественно на болотах, заболоченных и обводняемых территориях; при этом верхние лопасти анкера после их раскрытия должны находиться в минеральном грунте на глубине не менее 3 метров. Весь комплекс работ выполняется в 3 этапа:
? Подготовительный- расчистка вдоль трассового проезда, устройство «карманов» в отвале грунта, раскладка анкеров и деталей соединения;
? Основной- устройство лидерных скважин, забивка анкеров;
? Заключительный- приведение анкеров в рабочее положение, монтаж соединительных анкерных устройств на трубопроводе.
3.14. Раскрытие лопастей анкера фиксируется по резкому увеличению показаний динамометра при нагрузках от 25 до 40 тхс, ход анкера составляет 120 - 150 см.
3.15. Закрепление трубопроводов свайными анкерными устройствами АР-401осуществляется специальной бригадой, состав которой колеблется в зависимости от сезона производства работ.
Забивка анкеров АР-401 в грунт производится с использованием сваебойного оборудования, например, СП-49 или С-870. При толщине мерзлого грунта более 30 см необходимо предварительное бурение скважин бурильной установкой БМ-802С.
3.16. Учитывая значительную материалоемкость свайных раскрывающихся анкеров АР-401 и АР-401 В целесообразность применения их для балластировки газопроводов должна подтверждаться технико-экономическими расчетами.
3.17. Закрепление газопроводов при помощи вмораживаемых анкерных устройств рекомендуется на участках вечной мерзлоты (преимущественно в низкотемпературных твердомёрзлых минеральных песчаных и тинистых устойчивых в реологическом отношении грунтах), включая болота с мощностью торфяного покрова не более глубины траншеи, при условии, что несущие элементы вмораживаемых анкеров должны находиться в вечномерзлом грунте в течение всего срока их эксплуатации.
Не допускается применение вмораживаемых анкерных устройств на участках газопроводов, получающих в процессе эксплуатации продольные перемещения более 40 мм.
Для закрепления газопроводов на участках вечномерзлых грунтов могут использоваться вмораживаемые анкерные устройства дискового и винтового типов, а также стержневые анкерные устройства.
Погружение вмораживаемых анкеров в вечномерзлые грунты следует производить буроопускным и опускным способами.
Буроопускной способ целесообразно применять в твердомерзлых грунтах при средней температуре по их глубине - 0,5?С и ниже, а опускной - в песчаных и глинистых грунтах, содержащих не более 15 % крупнообломочных включений, при средней температуре по их глубине - 1,5?С и ниже.
Производство работ побурению скважин осуществляется буровыми машинами, передвигающимися по спланированному (преимущественно за счет подсыпки грунта) дну траншеи, а также с помощью специального навесного оборудования к гидравлическим одноковшовым экскаваторам, выполняющим работы по бурению скважин с бермы траншеи.
Для разработки скважин парооттаиванием используются передвижные паровые котлы с рабочим давлением 1,0МПа, производительность которых должна обеспечивать работу целесообразного числа одновременно работающих паровых игл, исходя из расчетного расхода пара до20 - 25 кг/час на одну работающую иглу.
Установку вмораживаемых анкеров в грунт следует производить в календарные сроки, обеспечивающие смерзание анкеров с грунтом для обеспечения их расчетной несущей способности.
3.18. Анкерное устройство дискового типа (рис. 13) состоит из двух тяг с одним или двумя круглыми дисками на каждой тяге, расположенными на определенном расстоянии друг от друга, двух ограничителей усилий (компенсаторов) и силового соединительного пояса. Ограничители усилий в анкерном устройстве применяются в случаях закрепления газопроводов, прокладываемых в пучинистых грунтах.
3.19. Анкерные устройства дискового типа ДАУ устанавливаются в заранее разработанные в вечномерзлом грунте скважины, диаметр которых должен превышать диаметр диска не менее чем на 3 см при диаметре анкера до 200 мм, и на 5 см -при диаметре скважины свыше 200 мм.
При этом пространство между стенками скважин и анкеров должно быть заполнено грунтовым (песчаным) раствором, состав и консистенция которого подбирается в соответствии с указаниями действующих строительных норм и правил.
3.20. Винтовое вмораживаемое анкерное устройство ВАУ-В (рис. 14) состоит из двух или четырёх приваренных к втулкам винтовых лопастей, двух тяг с наконечниками и силового соединительного пояса. Кроме того, составными элементами ВАУ-В являются два ограничителя усилий (при установке анкеров в пучинистых грунтах) и две втулки, одеваемые на тягу поверх нижних лопастей и фиксирующих положение верхних лопастей в случаях, когда каждая тяга оснащена двумя винтовыми лопастями, диаметры которых на 2 - 10 см превышают диаметр скважины.
3.21. Винтовой вмораживаемый анкер устанавливается в заранее разработанную скважину следующим образом: сначала в скважину устанавливается тяга с наконечником, а затем скважина заполняется грунтовым (песчаным) раствором соответствующего состава и консистенции. Сразу же после заполнения скважины раствором, с помощью средств малой механизации или существующих установок для завинчивания анкеров в грунт, одетая на тягу винтовая лопасть завинчивается до упора (наконечника).Затем на тягу устанавливается втулка и вторая винтовая лопасть, которая также завинчивается до упора. Заключительной операцией является установка силового соединительного пояса.
3.22. Винтовое вмораживаемое анкерное устройство обеспечивает значительное повышение его несущей способности по сравнению с ДАУ при равном диаметре и глубине разрабатываемой скважины, за счет значительного увеличения площади винтовой лопасти по сравнению с диском. Кроме того, упрощается технология заполнения скважины грунтовым (песчаным) раствором и повышается надежность работы анкерного устройства.
3.23. Длина части вмораживаемого анкера (ДАУ, ВАУ-В), взаимодействующая с вечномерзлым грунтом в процессе эксплуатации газопровода должна быть не менее 2метров.