Csővezetékfektetés - mérnöki hálózatok vagy különálló csővezetékek fektetése a szükséges anyagok - folyadékok ( olaj , víz , háztartási és ipari szennyvíz, beleértve az élelmiszer- alkoholt , tejet stb.), szilárd anyagok ( szén stb.) egyik pontról a másikra történő szállítására . . ), gáz vagy energia - villany .
Csővezeték fektetésének megváltoztatásakor, ha csővezetéken a talajba való belépés vagy a talajból történő kilépés szükséges, vagy akadály ( szakadék , szakadék) miatt speciális szerkezet (védőburkolat, híd , gerenda stb.) szükséges . folyó , stb.), akkor a csővezeték építménnyel együtt történő lefektetésének egy ilyen részét csővezeték keresztezésnek nevezzük.
A forgalom intenzitásától , az útkategóriáktól , a csővezeték átmérőjétől, a munkamódszerektől, a talajviszonyoktól függően a csővezetékek lefektetése módszerekkel történik: nyitott, rejtett és zárt [1] . A csővezeték helyétől függően a fektetés megkülönböztethető: föld feletti, földalatti, víz alatti.
A csövek nyílt fektetése meglévő vagy speciálisan épített épületszerkezetek ( falak , támasztékok , felüljárók ) mentén vagy átmenő és félig átmenő csatornákban és galériákban, árokban (föld alatt) vagy a talajon (földön) történik az alábbiak szerint [1] :
Az autópályák alatti kereszteződések építésének nyílt módszere a következő munkaszervezési módszereket tartalmazza [2] :
Nehéz földrajzi és hidrológiai adottságokkal rendelkező utak kereszteződésénél alkalmazható alagutak nyílt úton történő építése. Például egy ilyen átmenetet építettek a Kaszpi-tengeri csővezeték konzorcium olajvezetékén a Krasznodar-Novoszibirszk autópálya kereszteződésében [2] . A csövekhez való hozzáférés a gyártási folyamat és az üzemeltetés során ingyenes [1] .
A csőfektetést a projekt munkadokumentációja és a jelenlegi szabványok alapján kidolgozott munkák gyártására vonatkozó projektnek megfelelően végzik [3] .
Az árkok és gödrök kialakítására szolgáló földmunkákat a földmunka előállítási és átvételi szabályai szerint végzik a követelményeknek megfelelően [3] :
A cső lefektetése előtt a szerelvényeket és az elemeket gondosan megvizsgálják, hogy észleljék a repedéseket , forgácsokat, mély vágásokat, szúrásokat, szakadásokat és a konténment egyéb sérüléseit [3] .
A csővezeték hidraulikus vizsgálatát követően a csővezetéket feltöltik és az illesztéseket tömítik, majd az árok egyenletes visszatöltését egy kotrógép végzi 0,3 m vastag helyi talajréteggel, a talaj kézi kiegyenlítésével és egy kotrókanállal [ 3] .
Rejtett csövek fektetése - fektetése árkokban és járhatatlan csatornákban (földben vagy épületek épületszerkezeteiben - falak , föld alatt stb.) [1] . Üzem közben a csövekhez csak a megfelelő szerkezetek kinyitása után lehet hozzáférni [1] .
Zárt módon a csöveket a talaj felnyitása nélkül fektetik le, az ilyen fektetést "árok nélküli"-nek nevezik , és az alábbi módszerek egyikével hajtják végre [1] [2] :
Az árok nélküli csőfektetési mód kiválasztása a csővezeték átmérőjétől és hosszától, a kialakult talajok fizikai és mechanikai tulajdonságaitól, hidrogeológiai viszonyaitól és az alkalmazott berendezésektől függ [2] .
A csővezeték zárt fektetése használható víz alatt, mocsarakban és egyéb körülmények között, amikor a fektetés után a csövekhez való hozzáférés lehetetlen vagy nehéz [1] .
A csővezetékek árok nélküli lefektetésének javasolt módszerei [2] :
| Út | Csővezeték | A legjobb talajalkalmazási feltételek | Behatolási sebesség, m/h | Szükséges nyomóerő, t | A módszer használatának korlátozása | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Átmérő, mm | Hossz, m | |||||
| Defekt: mechanikus emelővel | 50-500 | 80 | Homokos és agyag szilárd zárványok nélkül | 306 | 15-245 | Nem alkalmazható sziklás és kovás talajokra |
| Hydroprocol | 100-200 | 30-40 | Homokos és homokos | 1,6-14 | 25-160 | A módszer vízforrások és cellulózkibocsátási helyek jelenlétében lehetséges |
| 400-500 | húsz | |||||
| Vibropunkció | 500 | 60 | Összefüggéstelen homokos, homokos és futóhomok | 3,5-8 | 0,5-0,8 | Nem alkalmas kemény és sziklás talajra |
| Talajfúró | 89-108 | 50-60 | agyagos | 1,5-2 | — | Azonos |
| Pneumatikus lyukasztó | 300-400 | 40-50 | Lágy talajok a III. csoportig | 30-40 (tágítók nélkül) | 0,8-2,5 | Nem alkalmazható magas víztelítettségű talajokon |
| Lyukasztás | 400-2000 | 70-80 | I-III csoportok talajaiban | 0,2-1,5 | 450 | Úszó talajon a módszer nem alkalmazható. Kemény kőzetekben csak maximális átmérőjű csövek lyukasztására használható. |
| Vízszintes fúrás | 325-1720 | 40-70 | Homokos és agyagos talajokban | 1,5-19 | — | Talajvíz jelenlétében a módszer nem alkalmazható. |
A csővezeték föld feletti lefektetése a Komi ASSR körülményei között számos működési előnyt mutatott: megnövekedett megbízhatóság, egyszerű felügyelet, könnyebb javítás és hosszabb élettartam. A föld feletti gázvezetékek északi viszonyok között történő üzemeltetése bizonyította a föld feletti fektetés megbízhatóságát és célszerűségét ott, ahol a földalatti fektetés nehézkes. Föld feletti fektetéssel egész évben lehet dolgozni, télen pedig különösen célszerű mocsarakban dolgozni. [négy]
A csővezetékek föld feletti fektetését tetszőleges domborzatú területeken végzik , a legmegfelelőbb felhasználás az egyenetlen domborzatú területeket, nagyszámú folyót, tavat stb. átszelő útvonalakon, süllyedő permafrost talajokon és egyéb nehéz körülmények között [5] .
Csővezetékek föld feletti lefektetésekor [6] használják :
A fektetés és/vagy átmenet típusától függően a csővezeték kialakítása lehet:
A föld alatti csővezetékek lefektetésének sémája ugyanaz, mint a kompenzációs szakaszokkal rendelkező föld feletti csővezetékeknél [9] .
A szilárd alapon fekvő és földdel borított föld alatti csővezetékeket tervezési sémák szerint különböztetik meg a keresztirányú merevítő gyűrűk meglététől vagy hiányától és a csővezeték hosszától függően [9] .
A cső a csőben fektetési módszert két esetben alkalmazzák: amikor egy régi elhasználódott csővezeték helyreállítása szükséges, vagy amikor szükséges a vezeték kémiai vagy mechanikai hatásoktól való védelme.
A visszabélelés az egyik lehetőség új csövek fektetésére egy régi csővezetékben; ez egy árok nélküli módszer a csővezetékek rehabilitációjára és helyreállítására, amikor egy új vezetéket nyitás nélkül (vagy részleges nyitással), valamint a régi csővezeték szétszerelése nélkül fektetnek le egy meglévő vezeték belsejében.
Az akadályok (folyók, tavak, utak, vasutak stb.) átkelésekor a csövek mechanikai és egyéb hatások miatti gyors kopásának megakadályozása érdekében védőburkolatokba helyezik, vagyis a csövet egy másik, nagyobb átmérőjű cső belsejébe helyezik, legalább 200 mm-rel. A szakirodalomban a burkolatot "toknak", "toknak" vagy "patronnak" is nevezik.
A szúrásnak többféle módja van: vibro-, hidraulikus lyukasztás, szúrás talajlyukasztó segítségével, mechanikus szúrás hidraulikus emelő segítségével, pneumatikus lyukasztás pneumatikus lyukasztó segítségével.
A szúrás a talaj sugárirányú tömörödése következtében keletkező lyukak kialakulása, amikor egy kúpos hegyű csövet belenyomnak [10] . Különböző formájú hegyeket használnak, amelyek közül a legelterjedtebbek egyenes körkúp formájúak, amelyek használatuk esetén minimális talajellenállást biztosítanak a szúrással szemben [2] . A szúróerő jelentősen függ a csúcsszögtől [2] .
A bemélyedés hidraulikus emelővel történik . A gödörbe egy hegyes csőcsatlakozást helyeznek el, és az emelővel történő beállítás után a rúdlöket hosszában a talajba nyomják . Miután a rúd visszatér eredeti helyzetébe, egy nyomócsövet ( ramrod ) helyeznek a helyére, és a folyamat megismétlődik. Az első csőcsatlakozó teljes hosszában történő bemélyedésének végén eltávolítják a ráncot, a következő láncszemet leengedik a gödörbe, és végétől a végéhez hegesztik a már földbe zúzotthoz. Ezután a hegesztett láncszemet összetörik, és a ciklust a lyukasztásig megismételjük a szakasz teljes hosszában. Minden ciklusban a cső 150 mm-t halad előre. [tíz]
Az emelő helyett a tok hátsó végére ható nyomóerő létrehozását csörlő vagy traktor vonóereje biztosíthatja kábelek vagy láncos emelők segítségével. A hosszú tolórúd helyett rövid karimás nyomócsöveket is alkalmaznak, amelyek hossza megegyezik az emelőrúd löketével. Ebben az esetben a talaj egy lökethossznyi átlyukasztása után az emelőrudat visszahelyezik eredeti helyzetébe, és egy másik nyomócsövet helyeznek be a keletkező térbe, hogy folytassák a szúrási folyamatot [11] .
A lyukasztásos módszert legfeljebb 500 mm átmérőjű csövek fektetésére alkalmazzák 30-40 m hosszúságban, 2-3 m/ h behatolási sebesség mellett ;
A módszert erősen összenyomható talajokon alkalmazzák, a 100-400 mm átmérőjű csövekhez 2,5-3 m-nél nagyobb mélységben lyukakat fúrnak [10] . Enyhén összenyomható talajokban (homok, homokos vályog) a falak stabilitásának biztosítása érdekében a vízszintes erőn kívül keresztirányú és vibrációs hatásokat is alkalmaznak, miközben a furat átmérője 300 mm-ig terjed [10] .
A pneumatikus lyukasztást speciális vibro-ütő alagútlövedék segítségével végzik - egy pneumatikus lyukasztó, amelyet először a Szovjetunió Tudományos Akadémia szibériai fiókja javasolt [12] , amely lehetővé teszi a 400 mm-es csővezetékek 50 m-es kutak áthaladását. [10] .
Az egység egy önjáró pneumatikus gép, melynek teste a kutat alkotó munkatest [10] . A sűrített levegő hatására a dobos oda-vissza mozog, és nekiütközik a test elülső belső végének, és a földbe löki azt [10] .
A lyukasztásos módszer alkalmazásakor egy nyitott végű, „késsel” ellátott csövet préselnek a talajtömegbe, és a csőbe sűrű mag (dugó) formájában belépő talajt előhívják és eltávolítják a talajból. arc [2] . A cső előretolásakor a talaj külső kontúrja mentén fellépő súrlódási erejét és a késrész talajba vágását legyőzzük.
Csövek lyukasztásához két, négy, nyolc vagy több, egyenként 50–300 tonna erejű, 1,1–2,1 m löketű, nagynyomású szivattyúval működtetett hidraulikus emelőből álló nyomásszivattyús és emelőberendezéseket használnak [2] .
A fúrás 0,8-1,0 m átmérőjű csővezetékek lefektetésére szolgál agyagos talajban, legfeljebb 100 m hosszúságig A cső vége megnövelt átmérőjű vágókoronával van felszerelve, a csövet a csőre szerelt motor hajtja. a gödör széle. A cső transzlációs mozgását egy állványemelő jelzi, a hangsúly a gödör hátsó falán van. A csövet belülről kitöltő talaj csavaros beépítéssel vagy hidromechanikus módszerrel eltávolítható. [tíz]
Fúráskor a kőzet mechanikai vagy fizikai behatás hatására tönkremegy [10] . A mechanikus fúrást három fő módon hajtják végre: forgó, ütve, ütve-forgó és vibrációs [13] ; a fizikai fúrás a következő módokon történik: termikus, hidraulikus, elektrohidraulikus, plazma, ultrahangos stb. [10] .
A mikrotunneling egy automatizált alagút a csőbélés szerkezetének lyukasztásával, amelyet emberek jelenléte nélkül hajtanak végre [ 14] . Ez egy árok nélküli módszer a csővezetékek és a kommunikáció speciális emelőállomásokkal történő lefektetésére, amikor a csövet egy speciális alagútpajzs segítségével, amelyet fúrónak ( csigafúrásnak) is neveznek, a talajon keresztül „tolják” egyik állomásról a másikra. 120 m [15] , amely működés közben a kőzetet vízzel keveri és a tisztítórendszer a felszínre szállítja, ahol leválasztja .
A mikroalagút technológia lehetővé teszi a föld alatti kommunikáció kiépítését sűrűn beépített területeken, vagy olyan területeken, amelyeket közlekedési és egyéb kommunikációs csatornák kereszteznek. A munkálatokat vízzel telített, nem sziklás és sziklás talajokon végzik, beleértve a vegyes vágást is, durva talajon, kavics , kavics , zúzott kő közbenső réteg formájában és sziklák formájában . A fektetést egyenes és görbe vonalú útvonalon végezzük profilban és tervben.
A pajzs mögött emelők segítségével csöveket préselnek át : acélt , üvegszálat , kerámiát , betont , vasbetont vagy polimerbetont speciális üvegszálas csatlakozókkal , amelyek csekély ellenállást biztosítanak a csövek kútba tolásakor [15] . A csatornakollektorok építéséhez általában belső polietilén szigetelésű csöveket használnak , ami 3-5-szörösére növeli a szerkezet élettartamát.
A fektetés két gödörrel történik: kezdő és fogadó, amelyek mélysége megfelel a fektetés mélységének. A kiindulási gödörbe egy erős emelőállomás van felszerelve, amelyen alagútpajzsot helyeznek el. Emelők segítségével a pajzsot a hosszában a talajba hajtják, majd a lyukasztócső azonos hosszúságú szegmense az emelőállomásra kerül, és a folyamat megismétlődik. A csövek külön szakaszokban történő felépítése után a további behatolást addig végezzük, amíg a pajzs ki nem lép a fogadógödörbe. Ezt követően a pajzsot szétszerelik, és a csövek a talajban maradnak. [16]
Az alagútpajzs szabványos méretének megváltoztatásával különböző belső átmérőjű - 250 mm-től 3600 mm-ig terjedő -, akár 30 m-es mélységű földalatti mikroalagutak is fektethetők. A csővezeték tetejének minimális mélysége a talajhoz képest A felületnek legalább 1,5-2 csőátmérőnek kell lennie [15] . A lefektetett csővezeték és a már elhelyezett kommunikációk és építmények közötti távolságnak legalább 1 m-nek kell lennie [15] . A pajzsáthatolást félig sziklás és sziklás talajokon alkalmazzák, ahol más módszer alkalmazása lehetetlen, beton- vagy vasbetoncsövek alkalmazása mellett [15] .
A fúrósor első része függőlegesen és vízszintesen több fokkal eltérhet (legfeljebb 13 mm-rel 200 m-enként), ami a fúrási irány folyamatos beállítását igényli . A behatolási pontosságot számítógépes vezérlőrendszerrel érik el lézerpajzsos vezérlőrendszer segítségével [15] . A fúrás folyamatát a felszínről irányítja a kezelő a navigációs rendszer [15] segítségével .
A mikroalagút technológia lehetővé teszi a kommunikáció és a csővezetékek kis átmérőjű kollektorokkal történő lefektetését bármilyen bonyolultságú talajban - az instabil vályogtól és víztartalmú homoktól a sziklákig [16] , beleértve a vegyes vágást is, durva törmelékes talajokban kavics , kavics , zúzott talajban. kő közbenső réteg és sziklák formájában [15] .
Az alagútépítési komplexumok fejlett vezérlőrendszere biztosítja az alagútépítés pontosságát, amely megfelel a legmagasabb követelményeknek, és lehetővé teszi, hogy bármikor ellenőrizhesse azokat az értékeket, amelyek teljes mértékben jellemzik az alagútpajzs helyzetét, mozgásának paramétereit, valamint a paramétereket. fő alkatrészeinek és mechanizmusainak működéséről [16] . A komplexumok moduláris elven épülnek fel, ami lehetővé teszi az egyik objektumról a másikra való áthelyezésüket, és minimalizálja a berendezések telepítésének idejét [16] .
A csővezetékek lefektetéséhez a behatolást pajzs vagy adit végzi .
A csővezetékek lefektetésének mélysége a következőktől függ [1] :
A csővezetékek lefektetésének mélységét a projekt általában 0,6-0,9 m-től ( gázvezetékek ) 5,0 m-ig vagy annál nagyobbig (széklet, ipari szennyvíz , vízvezetékek ) határozza meg [1] .
Víz- és csatornafektetéskor a csövek lefektetésének mélységét [17] a talajfagyás mélysége alá veszik (a szállított anyagtól függően annak téli fagyérzékenysége).
A gázvezetékek fektetésekor a csövek mélységét a projekt a cső tetejéig veszi [18] :
A fővezetékek mélyítését a projekt elfogadja a cső tetejéig: