Укладка трубопроводов методом протаскивая
Для выполнения работ на берегу устраивают спусковой путь, на который помещают подготовленный к укладке трубопровод.
Протаскивание трубопровода может быть осуществлено на полную длину перехода или последовательным наращиванием плетей. Вся длина протаскиваемого трубопровода должна превышать ширину водной преграды для того, чтобы обеспечить стыковку труб на береговых участках насухо, без перемычек.
Необходимое тяговое усилие при протаскивании трубопровода по дну определяется по формуле:
Т=
где Т - Необходимое тяговое усилие,
Q - Масса трубопровода.
K –Коэффициент, характеризующий возрастание тягового усилия при трогании трубопровода с места,
f–коэффициент трения –скольжения для трубопровода, оснащенного футеровкой из деревянных реек, равный: f =0,65 для скальных грунтов, 0,55 – для крупных песков, 0,45 – для мелких песков и супесей 0,40 – для глинистых грунтов и суглинков.
g – ускорение свободного падения.
При строительстве подводных трубопроводов применяются специальные тяговые лебедки серии ПЛ с тяговым усилием до 3000 кН при скорости3,2 м/мин. Масса лебедки около 40 т, длина троса 1600 м, диаметр троса –до 62 мм. В комплект лебедки входит якорная система, служащая для закрепления лебедки на берегу.
Для спуска трубопроводов применяют спусковые дорожки. Они могу быть:
- в виде рельсовых путей с тележками,
- с роликовыми опорами,
- в виде траншеи, заполненной водой.
Сборно-разборный рельсовый путь входит в комплект оборудования для протаскивания трубопроводов. Длина рельсового пути – 500 м. На рельсовый путь устанавливаются тележки грузоподъемностью 16 или 25 т. На тележки укладывается трубопровод. В конце спусковой дорожки устанавливается тормозная лебедка, служащая для предотвращения самопроизвольного передвижения трубопровода и гашения сил инерции при его трогании.
Роликовая спусковая дорожка (Рис.92) монтируется из инвентарных роликовых опор конструкции института Гипроречтранс. Такая представляет собой рамную конструкцию с находящимися на ней опорными (средними)и боковыми роликами. Опорные ролики передается сила тяжести трубопровода, боковые ролики предотвращают соскальзывание трубопровода с опоры при его протаскивании. Опора укладывается на шпальное основание.
Рис.92. Схема устройства роликовой спусковой дорожки
1.Опорный ролик, 2. Боковые ролики, 3. Рама. 4. Шпалы.
Расстояние между роликовыми опорами зависит от диаметра трубопровода: приd=720÷820 мм –расстояние 7÷8 м, при d=920÷1220 мм– 1220 мм – расстояние 5÷7 м.До начала работ по устройству роликовой дорожки на местности разбивают ее ось, осуществляют срезку и планировку грунта основания. Планировку выполняют с точностью до ± 20 мм.
Спусковой путь в виде береговой траншеи заполненной водой применяют при пологих берегах и наличии землеройной техники. Глубина береговой траншеи принимается на 0,4±0,5 м больше осадки плавающего трубопровода. Ширина траншеи назначается на 20÷30% больше диаметра трубопровода.
Для уменьшения тягового усилия при протаскивании трубопровода по дну водоема иногда к нему прикрепляют разгружающие понтоны грузоподъемностью 1.5, 3, 10 и 12 тонн. Число понтонов и расстояния между ними подбирают таким образом, чтобы по возможности больше уменьшить силу трения трубопровода о грунт и вместе с тем не разгрузить его настолько, чтобы его не снесло течением воды.
Для снижения тягового усилия на лебедке или крюке трактора применяют систему полиспастов.
Способ укладки подводного трубопровода протаскиванием по дну применяется для укладки трубопроводов диаметром до 3000 мм. Преимущества этого способа состоят в том, что:
1. Работы можно вести в любое время года,
2. В навигационный период работы можно вести без остановки судоходства,
3. Трубопровод не подвержен действию волн и ветра.
4. Малая продолжительность работ.
Укладка подводного трубопровода способом института Гипроречтранс.
Сущность способа заключается в следующем.
В начальный период часть трубопровода протаскивается по дну при помощи тяговых средств. Трубопровод заполняют водой через специальные отверстия с задвижками. Тяговые усилия, необходимые для протаскивания трубопровода определяются, в основном, силой тяжести трубопровода и силой трения его о грунт. Для уменьшения тягового усилия к головной части трубопровода присоединяют воздушный рукав, по которому от компрессора, установленного на плавучей площадке, подают сжатый воздух во внутреннюю полость трубопровода. Во избежание утечек воздуха все водозаборные отверстия перекрывают. Схема протаскивания способом института Гипроречтранс представлена на рис.93.
Рис. 93 Схем протаскивания подводного трубопровода способом института Гипроречтранс.
1.Тяговая лебедка, 2. Тяговый трос, 3. Вентиль (задвижка), 4. Воздушный рукав, 5. Компрессор
Головной участок трубопровода, из которого отжата воздухом вода, приобретает положительную плавучесть и всплывает на поверхность водоема, сопрягаясь при этом с его подводным участком. При этом суммарная сила тяжести трубопровода становится меньше, сокращается длина участка, находящегося в соприкосновении с грунтом дна, уменьшается сила трения трубопровода о донный грунт. По окончании протаскивания головной и хвостовой участки трубопровода находятся на плаву. Для укладки их на дно открывают задвижки, выпускают воздух из трубопровода и нагнетают в него воду.