Монтаж газораспределительных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Основания для разработки курсового проекта

Курсовой проект “Монтаж газораспределительных систем” разработан на основании генерального плана местности, а также нормативных документов (СНиП 42-01-2002 - Газораспределительные системы, правила безопасности систем газораспределения и газопотребления).

Газификация Республики Башкортостан началась с использования попутного нефтяного газа Ишимбайского месторождения, открытого в 1932 году, а спустя несколько десятилетий начинается постепенный переход на природный газ. К последнему этапу газификации города Уфы (1993 - 2003 гг.) полностью сформировывается система газоснабжения и значительно возрастает потребление газа жилым сектором и промышленными предприятиями. В настоящее время завершается большая программа по газификации республики в целом.

Генеральный план

На генеральном плане изображена поселка Архангельск Архангельского района, застроенная одноквартирными одноэтажными жилыми зданиями. Количество домов 53. Имеются 2 шкафных газорегуляторных пункта (ШРП). В этих зданиях имеются отопительные приборы АОГВ-23 и четырехгазогорелочные плиты. В населенном пункте отсутствуют промышленные предприятия. В населенном пункте применена двухступенчатая схема газоснабжения, которая состоит из газопроводов низкого и среднего давления и ШРП, предназначенного для перехода от среднего давления к низкому. Газопровод среднего давления прокладывается до ШРП, а от ШРП до потребителя прокладывается подземный газопровод низкого давления. Длина газопровода составляет 826 м. Кроме того, на генеральном плане имеются зеленые насаждения и автодорога, под которыми проложен газопровод. Для защиты газопровода от коррозии используют пассивные и активные методы. . Строительство газопровода осуществляется генподрядными организациями в летнее время.

В пояснительной записке к курсовому проекту имеется расчет земляных работ, принципиальные схемы экскаватора, бульдозера и автокрана, а также чертеж разработки проекта производства работ (ППР) и схема сварных стыков.

1. разработка проекта производства работ

Каждое строительное производство обеспечивается проектно-сметной документацией, а так же проектом производства работ и проектом организации строительства на стадии технического проектирования и стадии рабочих чертежей.

ППР составляют генеральные подрядные строительные и субподрядные специализированные организации. Проектные организации могут быть привлечены к разработке ППР по заказам строительно-монтажных организаций на основе договоров. Разработку ППР строительно-монтажная организация производит за счет ее накладных расходов. При особой сложности объекта и условий производства работ по решению организации, утвердившей проектное задание, ППР может быть разработан проектной организацией за счет средств на проектные работы.

Проекты производства земляных работ следует разрабатывать (как и проекты организации строительства) в тесной увязке с общими ППР по объектам, с учетом осуществления следующих за земляными работами общестроительных и монтажных работ.

ППР разрабатываются на основании следующих исходных материалов:

а) утвержденного проектного задания, включающего в качестве составной части ПОС;

б) уточненного генерального плана строительной площадки (комплекса или объекта) с нанесением на него элементов строительного генерального плана, связанных с производством общестроительных работ;

в) рабочих чертежей вертикальной планировки;

г) рабочих чертежей зданий и сооружений или их частей, связанных с производством земляных работ;

д) планов и продольных профилей дорог и подземных коммуникаций;

е) отчета о проведенных на строительной площадке инженерно-геологических изысканиях с приложением графических материалов;

ж) данных о наличии у строительной организации, выполняющей земляные работы, землеройных машин и механизмов и плановом получении этих механизмов в период, намечаемый для составления строительства.

Проект производства земляных работ, разрабатываемый на основании рабочих чертежей зданий и сооружений и утвержденного ПОС , имеет целью дать полные и обоснованные решения по технологии выполнения всего комплекса земляных работ по строительной площадке в целом по отдельному объекту.

Кроме того, в процессе разработки проекта производства земляных работ должны быть проверены и уточнены: объемы и выполнения земляных работ как в подготовительный, так и в основной периоды строительства; потребность в землеройных машинах, транспортных средствах и других механизмах; потребность в строительных кадрах; перечень и объемы временных зданий и сооружений.

В результате разработки ППР, выполненного на основании рабочих чертежей, составляются сметы, уточняющие стоимость строительства отдельных зданий и сооружений, определенную ранее сметно-финансовым расчетом к проектному заданию.

К ППР приступают после открытия финансированного строительства, ознакомляя и обследуя места строительства в натуре, с выявлением особенностей строительных площадок или мест прокладки трассы, выяснение возможности применения механизмов, определить характер дорожных покрытий, грунтов. Устанавливают наличия пересечений с подземными коммуникациями, проверяют уровень грунтовых вод, характер стоков поверхностных вод, предварительно определив методы и виды сварки труб, методы производства других монтажных работ, определяется с базированием бытовых и временных сооружений.

ППР и смета к рабочим чертежам является основой для производственного оперативного планирования, контроля и учета строительного производства и расчетов за выполненные строительно-монтажные работы.

ППР должен содержать следующие материалы:

а) Строительный генеральный план объекта, группы объектов комплекса или площадки.

б) Рабочие чертежи и технологические схемы производства работ по объектам.

При разработке котлованов на плане и разрезах указывают ярусы разработки, осевые линии проходок механизмов, пути движения транспортных средств, расположение въездов и выездов, а также методы работ по зачистке откосов выемки. При отсыпке насыпей на рабочих чертежах даются методы укладки и разравнивания грунта, толщина слоев укладываемого грунта, методы его уплотнения, осевые линии движения транспорта, разравнивающих и уплотняющих механизмов, методы производства работ по зачистке и креплению откосов. В зависимости от баланса земляных масс решаются также вопросы о положении резервов и кавальеров.

Кроме того, в рабочих чертежах и технологических схемах производства земляных работ должны быть приведены: данные по объемам работ и видам их выполнения; сведения о типах, количестве необходимых механизмов и потребности в рабочих кадрах; указания по технике безопасности.

По данным о наличии грунтовых вод, их притоку, характеристике грунтов обводненных горизонтов и наличии водоупора под ними определяют: методы поверхностного или, глубинного водоотлива, границу разработки выемки в сухих и водонасыщенных грунтах, а при сооружении плотин и дамб - возможные глубины разработки карьеров грунта и пригодность грунта для укладки в насыпь.

При составлении проектов производства земляных работ по разработке выемок и котлованов фактор наличия грунтовых вод приобретает первостепенное значение, так как крутизна устойчивых откосов при мягких грунтах резко снижается, что, в свою очередь, ведет к увеличению объемов и усложнению производства земляных работ, удорожающих строительство.

В плотинах и дамбах, возводимых из связных грунтов, существенное значение приобретает естественная влажность грунтов в карьере. Так как наибольшая плотность грунтов с минимальной затратой средств достигается при оптимальной влажности, желательно, чтобы грунт в карьерах имел влажность, близкую к оптимальной. Отклонение естественной влажности грунтов от оптимальной на 2-5% от существенных осложнений в производстве работ не вызывает, при больших же отклонениях грунт в карьерах нужно подсушивать или доувлажнять.

При дефиците влажности грунтов карьера по сравнению с оптимальной до 5% доувлажнение выполняют непосредственно на картах отсыпки путем полива из водопроводной сети или поливочными машинами. При дефиците влажности более 5% доувлажнение грунта на картах отсыпки, как правило, эффекта не дает. В этих случаях в проекте производства работ приходится предусматривать замачивание грунта в карьерах.

Замачивание грунтов в карьере снижает интенсивность отсыпки грунта, исключает возможность применения скреперов на разработке грунта в карьере, приводит к увеличению сроков строительства и удорожанию стоимости сооружения.

Проект производства земляных механизированных работ выполняется при максимальном использовании фактически имеющегося на строительстве парка землеройных машин и типовых технологических карт на производство механизированных земляных работ.

в) Баланс грунта по объекту, группе объектов, комплексу или площадке с распределением земляных работ по методам разработки и видам транспортных средств.

Баланс грунта на стадии рабочих чертежей составляется и приводится на сводном чертеже проекта производства работ или в виде отдельного чертежа.

г) Календарный план производства работ на объекте

В календарном плане производства работ указываются рабочие машины, итоговая потребность по которым дается внизу формы отдельной строкой по каждому типу машин. Календарные планы разрабатываются как по основным, так по подготовительным работам.

д) Сводный календарный план по группе объектов, пусковому комплексу или площадке.

В календарном плане производства работ уточняются по рабочим чертежам перечень и объемы земляных работ, сроки и последовательность их выполнения в увязке с другими строительно-монтажными работами.

Одним из важнейших элементов разработки календарного плана является определение сменной выработки землеройных машин.

Среднесменная выработка определяется по расчетной продолжительности смены на основе часовой выработки по «Территориальным единичным расценкам» с учетом поправочных коэффициентов, отражающих: реальные условия данной строительной площадки, плановое перевыполнение производственных норм и использование сменного времени для неучтенных работ.

По всем необходимым для данного объекта или площадки землеройным механизмам расчет их сменной производительно сводится в таблицу.

е) График поступления на объект строительных конструкций, деталей и материалов составляется, если это необходимо по характеру работ, выполняемых специализированной организацией, гущей земляные работы.

ж) График движения рабочих по объекту составляется по перечню профессий в зависимости от характера выполняемых работ. Для первого года строительства число рабочих указывается по месяцам, а для последующих лет - по кварталам.

При ограниченном числе профессий (5-6) отдельный график движения рабочих по объекту составлять не следует, а рекомендуется включать .итоговое число рабочих в график.

з) График работы основных строительных машин по объекту составляется на основании выборки из календарного плана производства работ с указанием каждого типа машин отдельной строкой в виде дроби, числитель которой обозначает количество рабочих машин, а знаменатель - списочный состав машин.

и) Краткую пояснительную записку, содержащую необходимые обоснования основных решений по производству работ и потребности в; землеройных и транспортных машинах со следующими технико-экономическими показателями: уровнем механизации по видам основных земляных работ и среднесменной выработкой в натуральном выражении на одного рабочего. Все остальные пояснения по производству земляных работ даются непосредственно на чертежах.

Проекты организации строительства и производства работ составляют на основе передового опыта, новейших достижений науки и строительной техники и предусматривают повышение производительности труда, снижение стоимости строительства, сокращение трудоемкости и максимальную индустриализацию, и механизацию строительных процессов.

Подземные газопроводы строят поточными методами, в которых процессы работ максимально совмещены и строго увязаны между собой во времени. На строительстве подземных газопроводов поток строят по захватной системе.

Захватками называют участки работ с примерно равной трудоемкостью, на которых смежные процессы выполняются в одно и то же время. Для построения потока газопровод разбивают на участки по возможности одинаковой длины. Работы производят по четырех- или пятизахватной системе.

При пятизахватной системе, на захватке I производят подготовительные работы, на захватке II - рытье траншей, на III - укладку газопровода, на IV- испытание, на V - засыпку. Если работы на каждой захватке выполняются, например, в одну смену, то ежедневно будут полностью заканчиваться все работы (с засыпкой) на участке длиной I. В этом случае работы будут производиться со сменным шагом потока.

Рисунок 1 - Схема пятизахватной системы

Шагом потока называется время перехода от одного элементарного потока к другому.

На каждой захватке все работы выполняет специализированное или комплексное звено (например, на захватке III работает звено трубоукладчиков). Это звено, окончив работу на предыдущем участке, переходит на последующий, а на его место переходит следующее звено (например, звено, которое испытывает газопровод). Работа каждого звена построена по своему индивидуальному потоку, который называется элементарным потоком. В приведенном примере на каждый участок ежедневно в начале смены приходит новое звено, т. е. начинается самостоятельный элементарный поток. Таким образом, время между сменой элементарных потоков равно одной смене, а это значит, что работа ведется со сменным шагом потока.

Все специализированные (или комплексные) звенья, выполняющие весь комплекс работ на захватках I - V, объединяются в одну комплексную бригаду. Следовательно, бригада ежедневно выполняет (в приведенном примере) пять элементарных потоков. Сумма таких элементарных потоков называется комплексным потоком. Если элементарные потоки имеют одинаковый шаг, то поток называется ритмичным.

Участок (в данном случае длиной I), отводимый звену для выполнения сменного задания, называется делянкой. Сумма делянок представляет собой фронт работ. Иными словами, фронт работ - это участок, отводимый бригаде для выполнения сменного задания. В данном случае длина фронта работ равна L.

Продукцией комплексной бригады в смену в рассматриваемом примере является законченный строительством участок газопровода длиной I. Величина его характеризует интенсивность потока.

Интенсивностью потока называется количество продукции в натуральных показателях, получаемое в результате поточного строительства в единицу времени (в час, в смену, в день).

В приведенном примере количеством продукции в смену является участок законченного газопровода длиной I. Следовательно, интенсивность потока будет равна I метров газопровода в смену.

При ритмичном потоке интенсивность как комплексного, так и всех элементарных потоков будет одна и та же.

Величина интенсивности потока зависит от способов выполнения работ. Если предположить, что все процессы работ в потоке не механизированы, то интенсивность потока определялась бы по захватке, на которой выполняют наиболее трудоемкие работы в наиболее тяжелых условиях. В этом случае величина интенсивности потока регулируется количественным составом звена.

При механизированных процессах интенсивность потока определяю по производительности ведущей машины.

Ведущей называется та из машин, которая выполняет наиболее трудоемкие и тяжелые работы.

При прокладке подземных газопроводов ведущей машиной является обычно экскаватор.

В отличие от проекта производства работ на строительство зданий и сооружений, проект производства работ на прокладку распределительного газопровода поточным методом может иметь несколько уменьшенный объем.

Проекты производства земляных работ утверждаются главными инженерами специализированных строительных организаций (треста, отдельного или входящего в трест СМУ или СУ) и должны быть согласованы с генеральной подрядной организацией. При хозяйственном способе производства работ проекты должны быть утверждены главным инженером УКС (ОКС). Если проектом производства работ предусматривается разработка грунтов взрывным способом, то проект должен быть согласован с инспекцией Госгортехнадзора.

При выполнении земляных работ на территории действующих предприятий проекты производства работ должны быть согласованы с дирекцией этих предприятий.

грунт газопровод сварочный земляной

2. Земляные работы и их выполнение

2.1 Расчёт объемов разрабатываемого грунта

По трассе газопровода преобладают не пучинистые суглинки. Грунт, содержит глинистые частицы от 10 до 30%, а также песчаные частицы мелких фракций.

Суглинок принадлежит грунтам 3 категории. Его плотность 1,7-1,9 тонн/м ³, поэтому при глубине траншеи до 1 метра можно отрывать траншею прямоугольного профиля. Суглинок имеет коэффициент начального разрыхления 1,14-1,3% и коэффициент остаточного разрыхления 1,015-1,09%.

В связи с тем, что диаметр газопровода не более 89мм, выбираем глубину разработки траншеи не более 1 метра.

Определим диаметр трубы в изоляции по формуле:

D_из=d+2 (1)

где d - диаметр газопровода , м;

- толщина покрытия изоляционной пленкой, мм;

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

D_из=0.076+2•0.01=0.096.

Для определения массы разрабатываемого грунта и подбора землеройной техники необходимо рассчитать геометрические размеры траншеи и объемы разрабатываемого грунта, вывозимого со строительной площадки и грунта необходимого для планировки, подсыпки в том числе песчано-гравийной смеси.

Рассчитаем глубину траншеи H, по формуле:

H=h+D_из+h_п.п., (2)

где h - глубина прокладки газопровода, м;

h_п.п. - песчаная подготовка, м.

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

H=0,8+0,096+0,2=1,096.

Определим ширину траншеи по низу B, т.к. раскопки ведутся в грунтах 3-й категории, то поперечный профиль траншеи будет прямоугольной формы. Поэтому ширина траншеи понизу и поверху одинаковая.

B=A=D_из+2l, (3)

где l - расстояние от газопровода до стенок траншеи, м.

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

B=A=0,096+2•0,2=0,496.

Определим объем земляных работ при разработке траншеи выполняемых механизированным способом V_мех, (м³)по формуле:

V_мех=AHL•0,85, (4)

где L - общая длина газопровода, м.

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

V_мех=0,496•1,096•826•0,85=381,6.

Рассчитаем объем земляных работ выполняемых ручным способом, V_руч, (м³) по формуле:

V_руч.= AHL•0,15, (5)

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

V_руч.=0,496•1,096•826•0,15=67,3

Рассчитаем объем приямков для сварки неповоротных стыков и установки конденсатосборников, V_приям, (м³) Их общий объем не должен превышать 6%, от общего объема траншеи.

V_приям.=(V_мех+V_руч)•0,06 (6)

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

V_приям.=(381,6+671,3)•0,06=26,9.

Определим общий объем земляных работ по разработке траншеи V_{общ. раз}, (м³):

V_{общ.раз.}=V_мех+V_руч+V_приям., (7)

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

V_{общ.раз}=381,6+67,3+26,9=475,8,

Определим объем отвала грунта V_отвал., (м³:)

, (8)

где k₁ - коэффициент первоначального разрыхления грунта, для суглинков 3-й категории 18-24%;

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

=570,9 .

Площадь поперечного сечения отвала F_отвал., (м²) определяем по формуле:

F_отвал.= , (9)

Получаем:

F_отвал.==0,69.

Определим высоту отвала h_отвал, (м) по формуле:

, (10)

Получаем:

Шарина отвала по низу C_отвал., (м) определяется по формуле:

C_отвал.=2h_отвал., (11)

Получаем:

C_отвал.=2•0,83=1,16.

Определим минимальный радиус выгрузки грунта экскаватором в отвал R_{выгруз.}, (м):

R_{выгруз.}=, (12)

Получаем:

R_{выгруз.}==2,078.

Определим объем обратной засыпки с учетом подчистки и песчаного основания под укладываемый газопровод V_{пес.под.}, (м³):

V_{пес.под.}=h_{пес.под.}•A•L, (13)

где h_{пес.под.} - высота песчаной подсыпки 0,2м.

Получаем:

V_{пес.под.}=0,2•0,496•826=81,93.

Определим объем ручной присыпки газопровода, которая должна быть на 0,2м больше верхней образующей трубы:

h_{присып.}=D_из+0,2, (14)

Получаем:

h_{присып.}=0,096+0,2=0,296.

Ширина присыпки газопровода по верху, равна ширине траншеи по низу:

A=B=0,496 м.

Рассчитываем объем газопровода уложенного в траншею V_ГП , м ³, по формуле:

V_ГП = , (15)

Получаем:

V_ГП = .

Рассчитаем объем присыпки, с учетом засыпанных приямков V_прис, (м³):

V_прис =(V_приям+B•h_прис•L)-V_ГП, (16)

Получаем:

V_прис =(26,9+0,496•0,296•826)-5,97=142,2.

Рассчитаем объем работ по засыпке траншеи бульдозером V_мех, м³:

V_мех= (17)

Получаем:

V_мех =

Рассчитаем общий объем грунта по обратной засыпке траншеи V_{общ.зас.}, (м³):

V_{общ.зас}=V_приям-V_ГП +V_мех +V_{пес.под.} (18)

Получаем:

V_{общ.зас}=26,9-5,97+242,84 +81,93=345,73.

Определим объем грунта оставшийся после засыпки и подлежащий вывозке V_ост, (м³):

V_ост=(V_{общ.раз}-V_{общ.зас})k_{ост.разрых} (19)

где k_{ост.разрых} - коэффициент остаточного разрыхления 6-9%;

Получаем:

V_ост=(475,8-345,73)0,06=7,806

3. Преодоление препятствий газопроводом

3.1 Преодоление автодорог

В данном населённом пункте имеются автодороги второй категории, который пересекает газопровод. Все автодороги покрыты улучшенным дорожным покрытием асфальтом. Обычно засаживаются кустами или деревьями, поэтому до начала земляных работ необходимы зелёные насаждения пересадить или снести. Дорожные покрытия положено вскрывать перед производством земляных работ.

Работы, связанные с разработкой грунта на улицах, тротуарах и дорогах, должны производиться с соблюдением следующих дополнительных правил

Каждое место разрытия должно ограждаться защитными ограждениями установленного образца, а расположенное на транспортных и пешеходных путях, кроме того, оборудоваться красными габаритными фонарями, соответствующими временными дорожными знаками и информационными щитами с обозначениями направлений объезда и обхода, согласованными с ГИБДД.

Организационно-технологические решения должны быть ориентированы на максимальное сокращение неудобств, причиняемых строительными работами пользователям и населению. С этой целью коммуникации, прокладываемые вдоль улиц и дорог, должны выполняться и сдаваться под восстановление благоустройства участками длиной, как правило, не более одного квартала; восстановительные работы должны вестись в две-три смены; отходы асфальтобетона и другой строительный мусор должен вывозиться своевременно в сроки и в порядке, установленные органом местного самоуправления.

При необходимости складирования материалов и конструкций, а также устройства временного отвала грунта за пределами строительной площадки места для этого определяются стройгенпланом и подлежат согласованию с органами местного самоуправления. Лишний грунт, который не может быть использован на других объектах строительства, должен быть вывезен в постоянные отвалы, указанные в проектной документации, или заказчиком. По запросу заказчика территориальный орган по архитектуре и градостроительству муниципального образования обязан указать такое место.

3.2 Прокладка футляров открытым способом

Открытый (траншейный) способ строительства переходов под автомобильными дорогами включает следующие способы организации работ:

- без нарушения интенсивности движения транспорта (с устройством объезда или переезда);

- с перекрытием движения транспорта в два этапа на одной половине ширины дороги, затем на другой;

- с краткосрочным перекрытием движения транспорта по дороге (без устройства объезда или переезда).

При прокладке защитных футляров под автодорогами открытым способом с устройством объезда до начала работ необходимо:

- выбрать и обустроить объездную дорогу или переезд, по которым будет осуществляться движение транспорта;

- установить ограждения, препятствующие движению транспорта и посторонних лиц на участке производства работ;

- установить предупреждающие, запрещающие и предписывающие дорожные знаки, а также световые сигналы, видимые днем и ночью, которые запрещают движение транспорта на перекрытом участке дороги. Места установки всех знаков необходимо согласовать с ГИБДД;

- нанести в натуре границы разработки дорожной насыпи и рытья траншеи;

- уточнить места расположения подземных коммуникаций совместно с представителями организаций, владеющих этими коммуникациями;

- нанести в натуре границы разборки дорожных покрытий и разрытия насыпи, а также траншей за ее пределами, произвести разбивку трассы перехода.

Строительство объездной дороги для временного движения автотранспорта выполняют в пределах границ полосы, отведенной для дороги.

Дорожные покрытия разбирают на ширину, превышающую ширину разрытия насыпи: при асфальтовом покрытии на 0,2 м (или 0,1 м на сторону), при булыжном или брусчатом покрытии -- на 0,6 м (или 0,3 м на сторону). Разборку дорожных покрытий допускается вести по линии границы разработки насыпи. Материалы от разобранных дорожных покрытий складывают в специально отведенных местах на сооружаемом переходе.

Разработку траншеи на участке перехода и раскапывание насыпи можно производить одноковшовыми экскаваторами и бульдозерами.

Укладка футляра и трубной плети на переходе может производиться двумя способами:

- отдельно футляра с последующим протаскиванием через него плети;

- совместно футляра с плетью; при этом на плеть «насаживают» футляр, предварительно оснастив ее опорами.

В траншею с креплеными стенками защитный футляр укладывают путем протаскивания кранами-трубоукладчиками вдоль траншей под нижними распорками крепи.

Футляр, уложенный на дно траншеи, засыпается в пределах насыпи дороги грунтом с послойным трамбованием. Толщина одного слоя засыпки составляет 0,25--0,3 м.

Для послойного трамбования грунта применяют пневматические трамбовки. Трамбование каждого слоя необходимо осуществлять до тех пор, пока степень уплотнения его не станет равной или большей плотности грунта дорожной насыпи. Засыпку защитного футляра сначала осуществляют в пределах насыпи дороги, а затем по всей его длине.

Эффективность уплотнения грунтов зависит от их влажности. Оптимальная влажность уплотняемых грунтов находится в следующих пределах:

- пески -- 8--12 %;

- крупнообломочный грунт -- 9--15 %;

- песок мелкий -- 16--22 %;

- глинистый грунт -- 12--15 %;

- тяжелый суглинок -- 16--20 %.

Чтобы предотвратить повреждения изоляционного покрытия футляра, выполняют предварительную присыпку его мелкозернистым грунтом. Присыпка должна вестись одновременно с двух сторон, чтобы устранить возможный сдвиг защитного футляра с оси газопровода. Присыпка ведется с трамбовкой грунта в пазухах во избежание овализации футляра.

При необходимости сухие грунты следует увлажнять перед трамбовкой.

Одновременно с засыпкой защитного футляра производят разборку крепи траншеи в направлении снизу вверх.

После засыпки футляра и восстановления насыпи дороги восстанавливают покрытия. Верхний слой дорог (дорог без покрытий) восстанавливают интенсивной трамбовкой.

При этом следует учитывать возможную осадку грунта в процессе эксплуатации дороги и необходимость насыпки верхнего слоя несколько выше полотна дороги. Величина осадки зависит от вида грунта и способов засыпки или возведения насыпи

При прокладке защитных футляров под автодорогами открытым способом без нарушения интенсивности движения с устройством переезда рекомендуется под автомобильными дорогами I и II категорий путем устройства переездных или инвентарных мостов.

Укладку футляров под настилом (мостом) производят методом протаскивания.

При прокладке защитных футляров под автодорогами открытым способом без устройства объезда или переезда с временным перекрытием движения транспорта возможна при пересечении газопроводом автомобильных дорог с малой интенсивностью движения транспорта. Для производства работ выбирается период в течение суток с наименее интенсивным движением транспорта. До перекрытия движения ведутся разработка траншеи на прилегающих к дороге участках с обеих сторон дороги, подготовка защитного футляра и плети к укладке, заготовка грунта, щебня, гравия и др., обеспечивается наличие резервной техники и персонала.

Разработка траншей ведется без крепления стенок траншей с минимальными откосами. При этом нахождение людей в траншее запрещается.

Укладка защитного футляра производится с бермы траншеи краном-трубоукладчиком путем его надвижки и опуска на дно траншеи. Возможна укладка футляра с «продетой» через него трубной плетью.

4. Производство земляных работ

4.1 Подготовительные работы по производству земляных работ

Большое значение имеет расположение улиц и проездов, по которым проектируется прокладка газопровода, так как его строительство связано с нарушением движения транспорта и пешеходов.

Газопровод прокладывается в стесненных условиях, поэтому требуются дополнительные мероприятия по обеспечению техники безопасности работающих, а также пешеходов и автотранспорта.

Расположение улиц, ширина обочины газонов имеет большое значение для дальнейшего благоустройства, рекультивации. Так как дорожные покрытия асфальтовые, то при засыпке траншей пересекаемой автодороги или прокладываемых по их обочинам требуется послойная трамбовка грунта до 95% его первоначальной плотности, чтобы предупредить просадку дорожных одежд. Восстановление дорожных покрытий производится сразу же после прокладки газопровода.

На широких улицах удаётся разместить траншею необходимой ширины и монтажную площадку с одной стороны траншеи, а отвал грунта с другой. Если улицы узкие, то грунт отвозят в кавальеры, а для обратной засыпки завозят обратно. Этот способ используется при очень узких дорогах, и он значительно дороже.

На выбор метода работ влияет также гидрогеологические условия грунта. Уровень грунтовых вод по трассе строительства не превышает 3 м, поэтому водопонижение не требуется.

Городские трассы, как правило, покрыты дорожными одеждами, засажены кустарниками и деревьями. Поэтому до начала работ следует вскрыть дорожные одежды (асфальтовое покрытие на бетонном и на булыжном основании, булыжное, брусчатка и другие покрытая из штучных материалов).

Дорожное покрытие вскрывают при штучном основании на 25 см шире верхней части ширины траншеи на каждую сторону. Штучные дорожные материалы сохраняют для повторного применения, асфальт отправляют на завод для переработки.

Бетонное основание снимают на 20 см больше ширины траншеи с каждой стороны.

Булыжные и асфальтовые дорожные покрытия разбирают с помощью приспособлений и рыхлителей в прицепе к тягачу и кирковщиков.

Дорожное покрытие на бетонном основании и усовершенствованные дорожные одежды разрабатывают механическим бетоноломом, устанавливаемым на автомобиле.

Когда невозможно применить механизмы для вскрытия дорожных одежд, а также при малых объемах работ используют пневматические отбойные молотки.

Монтажную полосу освобождают от кустарника и деревьев, расчищают от валунов и планируют. Устраивают временную дорогу, отводят воду от траншеи и с монтажной полосы, организуют временные поселки строителей.

Валку делового леса производят с применением моторных пил, корчевателей, кусторезов и пр. При большом объеме работ поваленный лес вывозят трелевочными тракторами. Мелколесье и кустарник выкорчевывают с монтажной полосы тракторами, бульдозерами, корчевателями-собирателями, экскаваторами со специальным оборудованием и корчевательной лебедкой. Пни диаметром более 50 см, а также пни диаметром более 30 см в мерзлых грунтах выкорчевывают взрывным способом.

Валуны следует удалять до начала земляных работ только в том случае, если они являются негабаритными для применяемой землеройной машины.

Негабаритные валуны удаляют за пределы зоны работ бульдозером или дробят взрывным способом. Запрещается закапывать камни в грунт в пределах траншей для подземных коммуникаций, в местах устройства оснований под покрытия и в основаниях гидротехнических сооружений, дамб, подушек и каналов. Отдельные камни при буровзрывных работах, находящиеся на поверхности земли в местах устройства выемок в скальных грунтах независимо от их размеров удаляют до начала работ.

Верхний растительный грунт монтажной полосы складируют отдельно и затем истолкуют при городских озеленительных работах или восстановления (рекультивации) нарушенных сельскохозяйственных земель. Рекультивация должна быть выполнена до наступления морозов.

На городских улицах с дорожным покрытием, если водосточные лотки и канавы попадают под отвалы грунта, в них до начала земляных работ прокладывают водоотводные лотки в виде желобов. В местах пересечения улиц и траншей водоотводами лотки делают из просмоленных желобов.

Пересечение с другими подземными коммуникациями производится в соответствии с требованиями СНиП.

Монтаж газопроводов ведётся захватками. Длины захваток определяются в зависимости от местных условий, но не менее 100 м. Работы по монтажу объединяются в комплексы. Каждый комплекс соответствует определенной захватке.

4.2 Выбор типа землеройной техники

При строительстве газопровода разработка траншей является основной из наиболее трудоёмких операций и дорогостоящих, поэтому необходимо стремится к максимальному и эффективному использованию землеройной техники. При этом учитываются геологические и гидрологические характеристики грунтов на трассе, объёма работ, топографические и климатические условия, стеснённость территории, наличие других, пересекающих подземных коммуникаций, поэтому, при выборе типа машины для разработки траншеи необходимо в первую очередь руководствоваться сроками выполнения работ в соответствии с ордером на земляные работы, с минимальными затратами средств труда и материалов. Лучше всего для этих работ использовать траншейные, многоковшовые или роторные экскаваторы, но в связи с тем, что работы ведутся в стеснённых условиях населённого пункта, рационально применить одноковшовый экскаватор типа «обратная лопата», для обеспечения необходимой глубины и ширины траншеи с учётом того, что профиль траншеи прямоугольный (без откосов), лучше всего применить экскаваторы типа ЭО-4121, имеющие следующие параметры: вместимость ковша 0,65м^3, глубина копания до 2,4м, радиус действия 8,2м, радиус выгрузки 4,6м, высота выгрузки 3,3м, длина передвижения на одной захватке 6м. По этим показателям необходимо проводить разработку траншеи под строящийся газопровод.

Рисунок 1 - Экскаватор ЭО-4121

Ширина лобовой проходки экскаватора по верху при односторонней выгрузке грунта определяется по формуле

В=

где R_срез. - наибольший радиус срезывания, м;

L_пер. - длина рабочей передвижки экскаватора, м;

R_выгр. - наибольший радиус выгрузки, м;

В - ширина отвала грунта, м.

Рассчитываем максимальную ширину лобовой проходки экскаватора по верху при односторонней выгрузке грунта по формуле:

Траншеи должны быть такой ширины, чтобы при опускании плети газопровода трубоукладчиками или кранами не повредить антикоррозийную изоляцию. Для этого необходимо, чтобы ширина траншеи по низу была больше наружного диаметра, изолированного газопровода на 0,3-0,4м. Так же это обеспечит удобство снятия страховочных приспособлений. Экономическая эффективность экскаваторов зависит так же от его транспортабельности и скорости передвижения, особенно в населённых пунктах, поэтому эффективнее использовать экскаваторы на пневмоколёсах типа ЭО, т.к. частые переброски экскаватора с одного места на другое, влияет на стоимость разработки грунта, при разработке траншеи.

Рисунок 2- Рытье траншеи

5. Мероприятия по технике безопасности при выполнении земляных работ

Земляные работы разрешается выполнять только по утвержденному проекту производства работ.

К производству земляных работ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие обучение и проверку знаний по безопасным методам и приемам выполнения работ.

Перед началом земляных и буровых работ на улицах, в проездах и во дворах, необходимо вызвать представителей организаций, имеющих в данном месте подземные инженерные коммуникации с целью указания точного их местоположения или присутствия при выполнении работ во избежание повреждения этих коммуникаций, а также несчастных случаев от поражения электрическим током.

Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций осуществляется под непосредственным наблюдением руководителя работ по наряду-допуску, а в охранной зоне коммуникаций, кроме того, и под наблюдением представителя организации, эксплуатирующей эти коммуникации.

При обнаружении подземных коммуникаций, сооружений, не указанных в проектах (схемах), земляные работы на данном участке следует прекратить до уточнения владельцев этих сооружений и получения от них разрешения на продолжение работ.

В непосредственной близости к электрокабелям запрещается применять «ударные» инструменты (ломы, кирки, клинья). Грунт разрабатывают только лопатами. В случае обнаружения подземных сооружений, не предусмотренных проектом, работы приостанавливают до получения дополнительных указаний.

Для спуска рабочих в котлованы и широкие траншеи пользуются стремянками шириной не менее 0,6 м с перилами.

В пределах призмы обрушения нельзя размещать материалы, устанавливать строительные машины и допускать их движение.

Чтобы избежать обвалов грунта, нельзя увеличивать угол откоса грунта сверх установленных норм при рытье траншеи и котлованов. Угол откоса должен соответствовать углу естественного обрушения грунта.

Экскаваторы во время работы должны стоять на спланированной поверхности. Погрузка автомашин производится так, чтобы ковш подавался со стороны заднего или бокового борта. Образующиеся при разработке грунта «козырьки» необходимо сразу срезать.

При работе бульдозеров запрещается: перемещать грунт на подъем более 15° и под уклон более 30°; выдвигать отвал за бровку откоса выемки. При совместной работе с экскаватором не допускается нахождение бульдозера в радиусе действия стрелы.

До начала работ по устройству основания необходимо проверить устойчивость и прочность заложенных откосов и установленных креплений стен траншей и котлованов, чтобы предупредить обвалы и оползни.

Перед выполнением земляных работ в особоопасных условиях (работы в охранных зонах воздушных линий электропередач, магистральных трубопроводов) механизаторы получают письменный наряд-допуск, определяющий безопасные условия работы с указанием опасных зон и необходимых мероприятий по технике безопасности. В наряде-допуске указываются руководитель работ; ответственный за технику безопасности, перемещение машин вдоль линий электропередач и трубопроводов.

Работа экскаваторов, кранов, трубоукладчиков непосредственно под проводами действующих линий электропередач любого напряжения запрещается. В случае необходимости выполнения работ под линиями электропередач, они обесточиваются и принимаются меры.

Основной причиной травматизма на земляных работах является обрушение грунтовых масс при неправильной разработке выемок (без креплений и с недопустимым уклоном).

В случаях, когда траншея роется роторным экскаватором в плотных, вязких грунтах и рабочим не нужно опускаться в траншею допускается оставлять вертикальные стенки без креплений на глубину не более 3 м. Для крепления должны использоваться инвентарные щиты или испытанные материалы.

Пребывание людей в зоне действия экскаватора с максимальным радиусом действия 5 м не разрешается. Запрещается перемещение экскаватора с нагруженным ковшом. При погрузке автомашин ковш подают с боковой или задней стороны, но не через кабину.

Все землеройные машины должны оборудоваться звуковой сигнализацией.

При работе механизмов необходимо учитывать опасные зоны:

- при работе экскаваторов границы определяются с учетом длины стрелы;

- для временных и постоянных энергетических сетей пространством в пределах которых возможно соприкосновение машин с проводами.

Для высоковольтных линий электропередач пространство между вертикальными параллельными плоскостями отстоящими от крайних проводов линий должны быть не менее:

- 1,5 м для линий с напряжением 1 кВ;

- 2 м для линий с напряжением 20 кВ;

- 4 м для линий с напряжением 35-110 кВ.

Разработка грунта подкопами запрещается.

6. Монтаж подземных газопроводов

6.1 Общие требования к производству монтажных работ

Автокраны и вспомогательные приспособления, при помощи которых производится разгрузка труб с трубовозов, могут быть применены только после специальной проверки и испытания по правилам Госгортехнадзора. Кран может быть применен в работе только при полной его исправности.

Во избежание несчастных случаев работа крановщика и такелажника должна быть строго согласована. Крановщик обязан следить за работой такелажников.

Поднимать грузы, превышающие указанные в характеристике крана, категорически запрещается.

Рисунок 4 - Схема разгрузки труб

После проведения все земляных работ по разработке траншеи, на рабочей площадке производятся сварочные работы.

Рисунок 5 - Схема сварки стыков

После того, как трубы сварили в плети на рабочей площадке и после укладки постели, толщина которой составляет 25 см, начинают работы по опуску плетей в траншею.

Рисунок 6 - Опуск плети в траншею

После опуска труб в траншею начинают работы по сварке неповоротных стыков плетей.

Рисунок 7 - Схема сварки неповоротных стыков

6.2 Производство монтажных работ

Перед укладкой газопроводов в траншею должна быть точно выверена постель, на которую укладывается трубопровод. Постель должна строго соответствовать отметкам проекта. Всякие перекопы должны быть подсыпаны песком и в летних условиях пролиты водой и тщательно уплотнены.

При сварке отдельных труб в плети или секции последние укладываются на лежки и размещаются вдоль трассы трубопровода таким образом, чтобы от края траншеи до трубопровода было около 1-1,5 м. Благодаря этому легче надвигать трубопровод и опускать его на дно траншеи. Для этого используются передвижные краны на гусеничном или автомобильном ходу, а в некоторых случаях треноги и тали.

Во избежание порчи изоляции захват трубопровода, его подъем, перемещение и опускание должны производиться при помощи специального мягкого пояса.

При опускании концов трубопровода иногда случается, что "пояс плотно прижимается ко дну траншеи и его трудно вытащить из-

под трубопровода. Ни в коем случае нельзя выдергивать пояс, так как при этом возможны повреждения изоляции. В таких случаях следует подрыть грунт под поясом, осторожно вытащить последний, а затем засыпать углубление песком и тщательно утрамбовать.

Полотенца делают из прорезиненных лент шириной 26-80 см. Нагрузка от трубы, воспринимаемая прорезиненной лентой, передается на тросовые ленты сечением 78*12 мм. Для подвески к грузовому крюку полотенце имеет две серьги.

Стальные газопроводы укладывают секциями небольшой длины, которые выбирают так, чтобы неповоротный стык был не ближе 1 м от пересекаемого сооружения.

Готовую секцию опускают в траншею плавно, не допуская перегибов. Не разрешается сбрасывать трубы в траншею. Уложенный стальной трубопровод присыпают слоем песка или грунта без включений толщиной 20см (выше трубы).

7. Выбор грузоподьемных и монтажных механизмов для СМР

7.1 Характеристика и схема автокрана

Для монтажа газопроводов могут использоваться краны или трубоукладчики. Грузоподъемность автомобильных кранов от 1,5 до 5 тонн, а трубоукладчиков от 3 до 35 тонн.

При строительстве газопроводов для монтажа отдельных труб или плетей в траншеях могут использоваться краны с механическим или гидравлическим приводом, чаще всего на базе автомобилей грузоподъемностью не более 3 тонн. Краны на самоходных шасси при монтаже газопровода, как правило, не применяются. Наиболее часто для монтажа сваренных плетей или отдельных труб используются специальные машины - трубоукладчики на базе гусеничных тракторов марок ДТ или Т. Навесное оборудование трубоукладчика устанавливается, как правило, с левой стороны машины, а с правой - противовес. Грузоподъемность таких трубоукладчиков до 5 тонн.

Применение таких трубоукладчиков позволяет не только укладывать сваренные плети в траншеи, но и транспортировать их вдоль оси траншеи на большие расстояния.

Как правило, привод трубоукладчика на базе тракторов ДТ и Т гидравлический, но может быть и механическим - лебёдкой.

Трубоукладчик в отличие от автокрана или самоходного крана не имеет поворотной стрелы. Стрела может двигаться только в горизонтальном положении. Это обуславливает применение трубоукладчиков, если трубы для монтажа располагаются на бровке траншеи. Поэтому экономичнее использовать трубоукладчики для строительства длинных газопроводов. Для монтажа газопроводов длиной до 100 м бывает выгоднее применить автокран, так как он может транспортировать отдельные трубы от места складирования к месту сварки. Это ускоряет процесс строительства, но гораздо опаснее и дороже.

Выбор грузоподъемных машин производится по их монтажным параметрам, весу и длине монтируемых труб. Рассчитывается грузоподъемность крана в зависимости от веса монтируемых элементов и веса оснастки.

При монтаже труб необходимо правильно рассчитать вылет стрелы крана. При этом нужно учитывать, что грузоподъемность крана зависит от величины вылета стрелы. Чем меньше вылет, тем меньше грузоподъемность. На каждом кране имеются специальные таблицы, где указаны вес поднимаемого груза и максимальный вылет стрелы. При этом расчет грузоподъемной техники должен учитывать максимальный или минимальный вылет стрелы (от вертикальной оси вращения крана до центра траншеи) с учётом возможной грузоподъемности при этих параметрах. Кроме того, при расчете и подборе грузоподъемного оборудования необходимо учитывать правила безопасной эксплуатации грузоподъемной техники (наличие разрешительных документов, аттестация крановщика и стропальщиков, а также наличие проекта организации строительства и проекта производства работ).

Для монтажа газопроводов используют автокраны. В качестве основного рабочего оборудования на кранах применяются телескопические стрелы. Такие стрелы с гуськом или без него позволяют быстро изменять длину стрелы при рабочей нагрузке. Секции выдвигаются с помощью гидроцилиндров или гидроцилиндров и канатных или цепных передач. В качестве рабочего органа используется крюковая подвеска.

Краны КС-1571, КС-2571, КС-3571 и КС- 4571 составляют унифицированный ряд машин грузоподъемностью 4;6,3; 10 и 16 т, выполненных на базе серийно выпускаемых автомобильных шасси ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, МАЗ-500А и КрАЗ-257К. В основу разработки этих кранов была положена попарная унификация - унификация по узлам и агрегатам кранов грузоподъемностью 4 и 6,3тонны и кранов грузоподъемностью 10 и 16 тонн, а по ряду узлов и агрегатов - сквозная, охватывающая весь ряд кранов. В тех случаях, когда попарная или сквозная унификация нецелесообразно, использовался принцип однотипности конструктивных решений, позволяющий создать узлы и агрегаты, отличающиеся между собой только размерами.

При монтаже газопроводов используются автомобильные гидравлические краны с телескопическими стрелами марки КС на базе автомобилей ГАЗ-53А.

Определим вес плети, длиной 50м:

P_плети=P_трL_п; (20)

где P_тр- масса одного погонного метра трубы диаметром 89мм;

L_п - длина плети.

P_плети=6,3650=318;

Определим грузоподъемность крана,: P_кран, кг:

P_кран.=(P_плети/n)k (21)

где n- количество кранов;

k - коэффициент запаса 6-10.

Получаем:

P_кран.=(318/2)6=477

Для укладки плетей трубопровода длиной 50 метров, так как длина труб составляет 10 метров. Для укладки секций такой длины требуется 2 однотипных крана или трубоукладчика, которые подбираются по фактическому весу опускаемой трубы и зависят для кранов от вылета стрелы и не зависят от этой величины для трубоукладчика.

Технику выбираем из расчета 1/2 веса одной секции при соответствующем вылете стрелы.

Вес монтируемого элемента делим на 2, так как каждую плеть укладывают 2 единицы техники. Таким образом, вес секции, приходящийся на один трубоукладчик, составляет 209,5 кг.

В данной деревне применяется автокран с унифицированной телескопической стрелой КС-1562, который имеет следующие характеристики:

- вылет стрелы на опору 3,5-6м;

- грузоподъемность при работе на опорах 4т;

- базовый автомобиль ГАЗ-53А;

- длина 8,13м;

- ширина 2,41м;

- высота 3,33м.

Вычисляем расчётный вылет стрелы автокрана, l_стрелы, м, по формуле

l_стрелы = В / 2 + а₁ + а₂ + а₃ +b/2 (22)

где а₁ - расстояние от бровки траншеи до плети труб, равное 0,5м;

а₂ - диаметр трубы в изоляции, равный 0,092м;

а₃ - расстояние от трубы до крайней опоры крана, равное 1 м;

В - ширина траншеи по верху, равное 0,892м;

b - ширина крана, равное 2,4м;

l_стрелы = 0,496/2 + 0,5 + 0,096 + 1 +2,4/2=3,04м

Для монтажа трубопроводов могут также применяться экскаваторы со сменным крановым оборудованием. Полотенца делают из прорезиненных лент шириной от 200 до 800 мм. Нагрузку от оснастки передаётся на тяговые стропы техники сечением от 12 до 78 мм.Стальные газопроводы укладывают секциями небольшой длины, которые выбираются так, чтобы неповоротный стык был не ближе 1 метра от пересекаемых сооружений.

Готовую секцию отпускают в траншею плавно без перегибов. Не разрешается сбрасывать трубы траншею. Уложенный стальной трубопровод присыпают слоем песка или грунта без крупных включений толщиной на 200мм выше труб.

Рисунок 9 - Схема автокрана

7.2 Характеристика и схема бульдозера

Для достижения наибольшей эффективности при земляных работах в данной деревне используется бульдозер ДЗ-71 (Д-740), имеющий следующие характеристики:

- длина отвала 2,0 м;

- высота отвала 0,62 м;

Габаритные размеры:

- длина 4,0 м;

- ширина 2,0 м;

- высота 2,5 м;

Масса 3,15 т;

Рисунок 10 - бульдозера ДЗ-71 (Д-740)

8. Изоляционные и сварочные работы

8.1 Подготовка труб к сварке

При подготовке труб для дуговой сварки кромки и прилегающие к ним участки труб шириной по 10 мм с внутренней и наружной стороны очищают до металлического блеска, а перед стыковой контактной сваркой на трубах зачищают поясок шириной 100 мм под контактные башмаки. Зачистку кромок труб и поясков производят шлифовальными кругами на фибровой основе или специальными цилиндрическими щетками, вращаемыми пневматическим или электрическим двигателем.

...