SU1002466A1 - Способ прокладки подводного трубопровода - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ПОДВОДНОГО ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относитх;  к строительству в частности к строительству подводных перекоцов магистральных труботфовоаов через водные преграаы. Оно может быть также использовано в nrnpoTexHifneckoM строительстве. Известен способ прокладки подводного трубопровода, вкШэчаюший разработку подводной траншеи и протаскивание в эту траншею трубопровода посредством троса от т гового механизма, устанавливаемого на противоположном берегу Cl Однако в указанном способе процесс разработки траншеи всегда предшествует гфоцессу протаскивани  в нее Трубопровода . Между этими видами работ существует разрыв по времени от нескольких недель до нескольких мес цев. За это врем  тр)зшие  заноситс  настолько, чтх переп протаскиванием трубопровода требуетс  ее повторна , частична  либо полна , разработка земснар дом. Из-за этого способ и разработка подводной транше получаетс  дорогосто щим и трудоемким. Нешболее близким к предлагаемому  вл етс  способ прокладки подводвого трубопровода, включакмдий разработку подводной траншеи земснар дом и протаскивание в траншею трубопровода посредст вом троса 23. Недостаткам известного способа  вл етс  большие отклонени  эемснар ца JJ.-3 м) при разработке траншеи за боко-. вые кромки дна на каждой стороне, поскольку ориентаци  земснар аа про зводитс  багермейстером визуально по 1-5 бередовым створам, показывающим ось и боковые кромки верха и низа tpane«-i цецаальной траншеи, В процессе укладкн т гового троса на дно готовой траншеи происходит его смещение от оси траншеи нз-за отклонений судна, укладывающего трос от осевого створа, действи  течени , зацепов за неровности дна. Величина этих отклонений более всего зависит от общей длины перехода и в практике измываетс  от 0,5 до Ю м. Занесение речкъгмк наносами дна готовой траншеи со стороны керхового огкоса определ етс  мутностью речного потока и 1тродолжнтелъ остью действи  течени , определ емого с момента окончани  разработки до начала протаскивани  в нее трубопровода. Обьр1Но это врем  принима етс  в гфеделах 1--2 недель. Уширение . дна траншеи тфи проектировании на велич ну указанных запасов резко отражаетс  на увеличении объ&ла разработки в ней грунта и продолжительности строительства . Цель изобретени  - повышение произ водительности работ и точности прокладк трубопровода в створе перехода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу прокладки подводного трубопровода, включающему разработку подводной траншеи замснар дом и протаскивание в траншею трубопровода посредством троса, концы троса закрепл ют на одном берегу соответственно на двух т говьсс механизмах, предварительно пропустив трос через направл ющие зем1снар да и оголовок трубопровода, а про (гаскивание трубопровода осуществл ют одновременно с разработкой траншеи впе реди идущим земснар дом, переме цающим с  по тому же тросу. На фиг. I изображена прокладка подводного трубопровода на переходе через водную преграду, обща  схема; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг 3 разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - схема устройства заглубл емьпс направл кшшх троса, укрепленных на корпусе земснар да или плашкоуте, узел I на фиг. 3. Симметрично оси перехода на левом берегу водной преграды установлены на береговых анкерных опорах два т говых механизма - лебедки I, ка которых свои ми концами закреплен трос 2, огибаю- щий земснар д 3, плащкоут 4, с помощь смонтированных на них направл ющих 5, и на правом берегу водоема - т гова  направл юща  6 на оголовке трубопровод 7, подготовленного к протаскиванию. Прокладку подводного трубопровода осуществл ют в следующем пор дке, В начале на обоих берегах перехода имеющимис  сухопутными от|эывают приурезные надводные участки а траншеи, примыкающие к подводному п реходу. Одновре енно земснар дом траншейным способом-разрабатывают короткнй начальный участок б подводной траншеи , 1фиктыкающей к правому берегу, дли ной в 2-3 раза превышающей длину земснар да . При разработке этого участка продольггую ось земснар да совмещают с береговым створом оси подводного перехода. Глубина опускани  зеба наконечника при разработке начального б и основного с участков подводной траншеи назначаетс  ниже проектного дна на каждом коротком отрезке траншеи длиной 501ОО м из расчета равенства площади поперечного сечени  мгновенной транщеи во разработки и площади ее установившегос  поперечного сечени  с проектной отметкой дна после отсьшани  боковых откосов. С окончанием разработки приурезных надводных участков а и подводного участка б на левом берегу симметрично оси подводного перехода на рассто нии ширины корпуса плашкоута 4 за границей участи ка а устанавливают на анкерньк опорах две т говые лебедки 1. В это врем  вблизи уреза воды левого берега с помощью рабочих  коркь:;; л- бедок устанавливают плашкоут 4 таким образом, чтобь; его продольна  ось совместилась с береговь м створом оси подводного перехода. По окончании разработки участка б земснар д 3 дл  продолжени  разработки подводной траншеи перехода на основном участке с разворачивают на 180° в сторону левого берега с помощью мотозавоз- ни и оперативных  корных лебедок земснар да . Продольную ось земснар да 3 при этом, как и продольную ось плашкоута 4, совмещают с береговым створом оси подводного перехода. Предварительно дл  св зи с т говым тросом 2 на боковых. сторонах земснар да 3 и плашкоута 4 должны быть смонтированы на максимально возможном рассго  ии друг от друга по две направл ющих 5 и одна Т51гова  направл юща  6 на оголовке первой плет  трубопровода 7, подготовленного дл  протаскивани  на правом берегу водоема. Далее т говый трос 2, использу  могозавозню , J пропускают через т говую заправл ющую б гс овка трубопровода 7 и затем поочередно правый и левый концы троса пропускают соответственно через правые и левые боковые направл ющие 5 земснар да 3 и плашкоута 4 и закрепл ют на барабанах т говых лебедок I. Затем, после предварительного нат ени  троса 2 лебедкамн I, в работу вклюают oднoвpeмeнвo Jэбe т товые пебед- и 1 и земснар д 3. Скорость протаскиваи  трубопровода 7 лебедками I с помошью т гового гроса 2 устанавливают не более скорости парамешенн  замснар да 3 в процесса разработки одиночной гр шеи траншейным способом. Земснар д 3 при разработке траншеи с помощью нап равл ющих 5 находитс  в посто нном кон jraKTO с двум  ветв ми выт нутого по оси подводного перехода т гового троеа 2, Направл ющие 5, установленные на земснар де 3 и плашкоуте 4, обеспечивают безопасность плавани  судов и стабильность нет жени  провисающих ветвей т гового троса 2. Их отклонение под дейсвием течени  от продольной оси подводного перехода должно компенсироватьс  с помощью установленных на земснар де оперативных и становых лебедок, способных воспринимать при перемадении снар  да по оси траншеи усилие, создаваемое течением на корпус снар да и ветви троса . При поддержании скорости разработки траншей земснар дом одинаковой или близ кой скорости протаскивани  в нее трубопровода отклонени  по тачанию провисаюших ветвей т гового троса не оказывают существенного вли ни  на отклонение разрабатываемой траншеи от продольной оси перехода, так как при этом земснар  вместе с трубопроводом как бы выполн ет роль т желого груза, перемещаемого по дну траншеи изогнутым по течению т  говым тросом, прижатым ко дну траншеи трубопроводом. Фактические отклонени  оси траншеи от оси перехода не могут оказать заметного вли ни  на поперечные размеры и объем траншеи, а также на положение в ней трубопровода, так как ее разработка производитс  траншейным способом, а протаскивание трубопровода на ее ось выполн етс  т говым тро сом, огибающим земснар д. Поперечный профиль траншеи и ее продольный уклон на участка с при разработ ке земснар дом регулируют изменением заглублени  грунтозабЬрного органа земснар да , также как на участке б. По мере разработки, траншеи и приближени  земснар да 3 к плашкоуту 4 кеобходи . мость в последнем отпадает. Плашкоут 4 при этом отвод т из зоны перехода, освободив т говый трос 2 от св зи с его боковыми направл ющими 5. Земснар д 3 по окончании разработки траншеи на урезе левого берега также отвод т из зоны перехода, освободив трос 2 на корпусе снар да из боковых направл ющих 5, После отвода земснар да 3 лебедками I протаскивают трубопровод 7 на учасок а приурезной береговой траншеи. Зйпасовку т гового троса 2 в роликоую направл ющую 5 и т говую направ ющую 6 или его освобождение произод т вручную. Дл  этой операции стойка аждой направл ющей 5 на земснар де 1 плашкоуте поднимаетс  грузоподъемные механизмом на уровень борта, где пово ротна  обойма 8 с опорным роликом 9 открываетс  подъемом вверх поворотной планки Ю замка, закрываемого болтом. Прокладка по предлагаемому способу подводного трубопровода диаметром до t42O мм осуществл етс  аналогично выше описанному. Плашкоут 4 с направл ющими 5 примен ют при общей длине подводного перехода более t км. В таких случа х при необходимости повышени  т гового усили  дл  протаскивани  .трубопровода кажда  ветвь троса до подключени  к т говым лебедкам на участке между земснар дом и плашкоутом может быть дополнительно пропущена через ролики двух полиспастов , закрепленных вместо ролика Haijgoворотной обойме направл ющей 5 зe лcнaр да 3 и плашкоута 4. Во избежание по«л мех судоходству направл ющие с роликовой опорой или по.тиспастом на земснар де и плашкоуте должны иметь возможность заглублениг на необходимую глубину . Дл  реализации предлагаемого способа необходимы две т говые лебедки с анкер- , ными опорами, земснар д (землесосный, либо многочерпаковый, одночерпаковый ), и в отдельных случа х плашкоут либо баржа . Удаление г :унта при разработке подводной транше-д землесосным снар дом производитс  оефулироваииам грунта в приурезные подводные отвалы, примыкающие к берегам. По окончании протаскивани  трубопровода в траншею и проварки качества его строительства производитс  замыв траншеи грунтом, рефулируемым том же земснар дом из возведенных приурезных отвалов. При засьшке траншеи пульпа сбрасываетс  на поверхность водоема над верхней кромкой траншеи с таким расчетом, чтобы она, опуска сь, под действием течени  попадала на середину засьшаемой траншеи. При использовании черпаковых снар де уцалениа грунта в отведенные подводные отвалы производитс  самоходными саморазгружающимис  шаландами. Их загрузка

710024668

грутггом Б лпол 1 етс  продвижением каж-На первом этапе производ т; следую-

дои шаланды тросовой лебедкой вдоль бор-щие работы: разбивку осевого створа пере

та работающего земснар да. При засыпкехода; планировочные работы; разработку

траншеи с уложенным грубопроводом грунт .береговых унасгков траншеи; монтаж рельзаб1фаетс  из возведенных отвалов тем 5оового пути со спусковой дорожкой; сборже земснар дом и возвращаетс  шаланда-ку 5,5 плетей (их опрессовку поп давлеми в траншею. Раскрытие шаланд при опорожнении грунта в траншею производитс 

также над ее верхней бровкой, чтобы под действием течени  он попадал в траншею В качестве примера рассмотрим техно логюо укладки подводного трубопровода да)шым способом диаметром 1О2О - 2О м через водную преграду по трассе магистрального газопровода. Ширина зеркала воды по оси перехода 356О м, максимальна  глубина 28,5 м. Скорость течени  в период строительства у поверхности 0,4 м/с, у дн О,1 м/с. Длина . 1рубопровода, укладь ваемогонацна.подвод ной траншеи, 23ОО м (на глубинах до 20 м) и на дно водоема 1476 м (с глубинами более 2О м), Трубопровод изолируетс  Полимерной липкой лентой с оберт кой двум  сло ми бризола. Балластировка выполн етс  чугунными грузами 2068 шт весом по 1,1 т. Трубопровод.собираетс  из 5,5 плетей по ТОО м, полностью подготрвленньгх дл  стыковки и протаскивани . Дл  их изготовлени  и оборудовани  на правом берегу подготавливаетс  необходима  монтажна  площадка. А дл  спуска с нее изготовленных плетей в воду разрабатываетс  приурезный береговой участок траншеи, где по направлению оси перехода монтируетс  рельсовый путь спусковой дорожки с горизонтальным участком ТОО м и наклонным 100 м. На нем с интервалами 15 м размешают 43 спусковые тележки, несушие по одной опоре дл  подвески к ним готовой плети трубо , провода. Дл  спуска в воду кажда  плеть на длине 65 О м подвешиваетс  к опорам тележек с помощью шести трубоуклад чиков, три из которых поддерживают хвостовую часть плети длиной 5О м во врем  спуска. На каждой боковой .стороне земснар ла и баржи-площадки должны быть смонтированы по две направл ющие дл  т гового троса, опускаемые после заправки с них троса под воду на глубину до 3 м. Баржа-площадка дл  пере.1ещени  в створе переходу оборудовани  двум  становыми и четырьм  папильонажнымн лебедками с т говым усилием до Т т. Строительство подводного перехода осуществл етс  в два этапа.

Claims (2)

1. вием 7О атм, очистку, изол цию, футеровку , балластировку); заготовку оголовка с блоком на усилие 2ОО г; установку на левом берегу симметрично оси перехода 4ia рассто нии равном ширине корпуса баржи-площадки двух т говых лебедок с анкерными опорами на усилие 1ОО т и двух вспомогательных лебедок; заготовку 8 км т гового троса диаметром 56 мм, отрезками по I км с соединительными звень ми. На втором этапе производ т работы по разработке земснар дом у правого берера приурезного участка подводной траншеи длиной 2ОО-ЗОО м в направлении от фарватера к правому берегу; переводу земснар да на левую крогугку разработанного участка с раскладкой  корей папильонажных и становых: лебедок с целью продолжени  разработки траншеи к левому берегу; установке баржи-плошадки в створе перехода с помощью  корей папильонажных и становых; лебедок на рассто нии 1 км от земснар да; прокладке т гового троса с помощью мотозавозни и буксира по дну перехода с вводом троса в боковые направл ющие баржи-площадки, земснар да и направл ющую оголовка, приваренного к первой плети трубопровода; поочередному монтажу и протаскиванию лебедками с-т говым тросом диаметром 56 мм готовых плетей в траншею, разрабатываемую впереди идущим земснар дом , перемешаклдимс  по тому же тросу . На каждую плеть дл  снижени  отрицательной плавучести с IT6 до 37,1 кг/п.м на спусковой дорожке навешиваетс  6-7 понтонов грузоподъемностью 15 т, накачанных воздухом под давлением 3 атм. Понтоны изготавливаютс  из трех труб диаметром 1220 мм. В процессе протаскивани  производ т обт жку тросов и трубопровода. Дл  этого усилие в тросах повышают ступен ми с интервалом в 10 г через каждые 5-10 мин. Скорость протаскивани  трубопровода на участках с разработкой траншеи 0,3-О,5 м/мин, на участках без разработки - 3-10 м/мин. Во врем  протаскивани  каждой плети плавучие тележки спусковой дорожки автоматически отстегиваютс  в конце спуска над заполненным водой при мком, откуда они извлекаютс  дл  повторного использовани  трубоукладчиком и автокраном, устанавливаемым на противоположных сторонах при мка. Одновременно с протаски- $ ванием трубопровода т говыми лебедками впереди него с такой же скоростью земснар дом разрабатываетс;  подводна  транше , а баржа-площадка, как и земснар д. иеремешаетс  боковыми направл ющими по тш овому тросу с помощью становых и папильснажных лебедок ло рси перехода к левому берегу, сохран   дистанцию в t км до земснар да, используемую в это врем  в качестве судового хода« Темп прокладки одной плети длиной ТОО м с попутной разработкой траншеи 3 сут из которых 2 сут затрачиваетс  н протаскивание и разработку траншей, а сутк на установку спусковых тележек, уклацку в ник очереаной плети, подвешивание разгрузочных понтонов, сварку и обработку cTbiKa. По известному способу, без разработки траншеи темп прокладки одной плети длиной 350 м - двое суток. Обща  продолжительность строительства подводного перехода по предлагаемому способу 55 сут, что ускор ет строительст во прокладки подводного трубопровода в 1,9 раза.о Использование предлагаемого способа на переходах через водоемы дополн ет визуальный способ ориентировани  при разработке траншеи землеройным снар дом и протаскивани  .в нее готового трубопровода , вызывающий необходимость разработки траншеи с значительными запа сами она,  вл етс  более надежным и точным способом ориентировани  по т  вому тросу, выт нутому cHMMetpH4Ho оси переходи в две параллельные линии, кото10О2 46610 рые станов тс  одновременно направл юnuoviH ориентирами дл  земснар да и прокладываемого трубопровода, позвол ет цикл работ по разработке подводной траншей и протаскиванию в нее готового трубопровода вьшолн ть без сушественных отклонений от продольного створа перехода и совместить их в единый технологический процесс, исключающий необходимость разработки траншеи с запасами по . цшрине дна, что значительно понижает объемы подводных зе {л ных работ, сбк-i рашает сроки и стоимость их произвол ства при строительстве подводных пере- ходов магистральных трубопроводов. Формула изобрет е н и   Способ прокладки подводного трубопровода , включающий разработку подводной траншеи земснар дом и протаскивание в траншею трубопровода посредством троса, отличающийс  гем, что, с целью повышени  производительности работ и точности прокладки трубопровода в створе перехода, концы троса закрепл ют на одном берегу соотвегствек- но на двух т говых механизмах, предварительно пропустив трос через направл ющие земснар да и оголовок трубопровода , а протаскивание трубопровода осуществл ют одновременно с разработкой траншеи впереди идущим земснар дом, перемещающимс  по тому же тросу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 796605, кл. F 16/ L 1/00, 1978.
2. 2.Левин С. И. Подводные трубопроводы . М., Недра, 1970, с. 183-186.