Stroi-doska.ru

Строй Доска
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Крутизна откосов подводных траншей

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Водозаборные и очистные сооружения

Заглубление трубопроводов и водоприемных сооружений в грунт имеет целью предохранение их от повреждений, придание трубопроводам требуемых уклонов и создание надежных оснований на устойчивом грунте.

При больших скоростях течения и значительном количестве наносов к окончанию прокладки траншеи часть ее может оказаться занесенной грунтом. В этом случае сечение траншеи заранее увеличивают, учитывая запас на зано-симость, что существенно сказывается на стоимости работ.

Минимальная ширина подводных траншей по дну принимается равной диаметру трубопровода с установленными грузами плюс 1 м.

Подводную разработку траншей следует начинать после подготовки трубопровода к укладке. Чаще всего разработка грунта под водой проводится дноуглубительными снарядами, скрепе-рами-волокушами, гидромониторами, отсасывающими агрегатами. Кроме того, этой цели могут служить взрывные работы.

Дноуглубительные снаряды, как правило, целесообразно использовать лишь при значительных объемах работ (разработках глубже 1,5-2 м). Они неудобны для эксплуатации на отмелях и у берегов, т.е. при глубинах, меньших, чем осадка судна. В этом случае приходится разрабатывать траншеи, достаточные для прохода самого снаряда.

Производительность землесоса 12Р-7 по грунту достигает 150 м3/ч, снарядов МРШ и МШ — до 600 м3/ч, а землесоса ЗР-Р — до 1200 м3/ч (в новейших типах — до 2000 м3/ч) при глубине разработки до 15 м от поверхности воды.

Для рыхления скальных грунтов и грунтов с крупными валунами производят взрывы.

Основными установками для разработки грунтов, покрытых водой, являются рефулеры (земснаряды) — плавучие механизмы с плавучим гибким пульповодом, что позволяет им легко перемещаться в процессе работы.

Недостаток такого земснаряда — невозможность тщательной регулировки консистенции пульпы, которая в среднем составляет 1:9 (при гидромониторном способе разработки грунта — 1:5). Кроме того, этот земснаряд не приспособлен для разработки грунтов с крупными включениями.

Землесосные установки бывают самоходные и несамоходные; они состоят из двух основных частей: всасывающей и напорной; их производительность по грунту обычно находится в пределах от 150 до 1000 м3/ч. При наличии в разрабатываемом грунте валунов и крупной гальки для перемещения добытой породы используют шаланды, причем на добыче эффективно работают многочерпаковые роторные (МРШ) и одночерпаковые штанговые (ОНШ) снаряды. Для извлечения отдельных камней и коряг служат грейферные снаряды (ГНШ).

Землесосы используются преимущественно для разработки больших котлованов и траншей, отсыпки прибрежной территории и дамб, а также для получения строительных материалов (гравия, песка). Для подготовки котлованов под оголовки и колодцы водоприемных сооружений они не применяются.

Хотя разработка подводных траншей земснарядами производится быстро и обходится сравнительно недорого, использование их допускается лишь тогда, когда они работают на том же водоеме и могут быть временно использованы для создания водозабора.

Пульповод служит для транспортировки пульпы. Чтобы грунт в трубах не осаждался, скорость транспортировки должна быть не ниже минимальной критической.

Целесообразность гидравлического перемещения грунта определяется наличием водных и энергетических ресурсов, стоимостью электроэнергии, объемом работ, рельефом трассы и т. п.

Канатно-скреперная установка относится к наиболее распространенным средствам по устройству подводных траншей шириной 0,7-1,8 м при объеме извлекаемого грунта до 10 000 м3. Она отличается простотой конструкции, дешевизной оборудования и относительно высокой производительностью; может быть использована на глубинах до 40 м, а иногда и более; применяется для грунтов всех категорий, в том числе скальных, разрыхленных взрывами, в любое время года. Грунт из траншеи выгружается в бункер, а затем вывозится автотранспортом или разрабатывается в подводный отвал; в последнем случае экономится время и средства, но может потребоваться дальнейшее перемещение грунта с помощью земснаряда или гидромонитора.

Там, где это возможно, надо использовать течение реки. Для этого загруженный ковш быстро поднимают вверх до уровня воды или чуть повыше, натягивая одновременно рабочий и холостой тросы установки. Значительная часть грунта вытекает в реку вместе с водой и уносится течением; в дальнейшем вымывается и остальная часть грунта. Если скорость течения не слишком велика, то добытый из траншеи грунт можно выгрузить ниже по течению при помощи того же ковша. Для этого, кроме рабочего троса, к ковшу крепится отводной трос под углом 30-45° к оси траншеи. Отводным тросом ковш, пройдя определенное расстояние по оси траншеи, оттягивается вниз по течению.

Ковши имеют емкость 0,25-3,5 м3 и даже более. Двухба-рабанная лебедка (для тягового и холостого тросов) устанавливается на одном берегу, а хвостовой блок — на противоположном или на надежно заанкеренной барже. Однако такое решение препятствует движению водного транспорта. Чтобы устранить это препятствие, Гидроспецфундаментстрой (Ленинград) предложил крепить хвостовой блок к опоре — металлической трубе диаметром 325 мм, погружаемой плавучим копром в удобном для ведения работ месте, не стесняющем судоходное русло.

Разработку траншей начинают с наиболее удаленных от берегов участков, постепенно приближаясь к нему; при значительных скоростях течения воды и большом количестве влекомых им наносов следует в первую очередь разработать прибрежную часть траншей, а затем — равномерно по всей ее длине.

Необходимо тщательно наблюдать за ходом работ, чтобы не повредить установку; при задевании ковша за какое-либо препятствие (камни, коряги и т. п.) надо немедленно дать ковшу обратный ход и затем снова его включить. Если препятствие вновь возникает, то это место нужно обследовать.

Читать еще:  Уголок пластиковый для откосов 50х50

Для уменьшения заносимости траншей в мягких грунтах назначают крутизну откосов 1: 3 и запас на заносимость до 35% от требуемой глубины траншеи. Скорость выбирания рабочего троса принимают от 0,6 до 1,5 м/с, холостого троса — в два раза больше. При такой скорости грунт из скрепера не вымывается. Разработка грунта скреперами в три-пять раз дороже, чем земснарядами. Узкая хорошо ориентированная траншея легко получается при работе с ледяного покрова.

Гидромеханический скрепер должен заменить малопроизводительные скреперные установки при разработке несвязных и полусвязных грунтов; этот скрепер характерен тем, что работает в обоих направлениях без холостого хода. Ножи срезают ленту грунта толщиной 100-300 мм; подвергаясь воздействию струи нагнетаемой воды, он размывается и переносится течением на бровку траншеи. Производительность снаряда при разработке тяжелой глины с включениями гравия равна 40 м3/ч, а илистых грунтов — 120 м3/ч.

Экскаваторы со сменным оборудованием — драглайном или грейфером — служат большей частью для разработки прибрежных траншей и котлованов водозаборных сооружений. Чтобы увеличить радиус действия, ковш драглайна оттаскивают тросом с лебедки, находящейся на противоположной стороне (на берегу, барже и т. п.).

Гидромониторы целесообразны при небольших объемах разработки (200-300 м3) илистых, песчаных и слабосвязных грунтов; при разработке траншей глубиной 0,75-1 м; размыве грунта в отвалах под водой; при подчистке траншей; при разработке котлованов под оголовки в открытых котлованах; при ремонтных работах, а также в местах, где не могут быть использованы иные средства.

При небольших объемах работ применяют ручные гидромониторы (гидропульты), которые благодаря своей портативности позволяют водолазу работать на глубинах до 40 м в стесненных условиях, на близком расстоянии от места размыва. Недостатком гидропульта является воздействие реактивной силы на водолаза. При расходе воды до 100 м3/ч и напоре до 1 МПа водолаз ведет размыв, используя агрегат ГИМ-100 с расходом воды 100 м3/ч, под давлением 0,9 МПа, смонтированный на одной раме с двигателем номинальной мощности 80,9 кВт.

Уменьшение реактивной силы струи воды достигается применением безреактивных гидропультов, в которых количество воды, подаваемой через основное отверстие, составляет 60- 65%.

Расход воды гидропультами зависит от ее напора, внутреннего диаметра выходного отверстия насадки и скорости струи, зависящей от производительности насоса.

Необходимость переработки больших объемов подводного грунта, снижения стоимости и сроков строительства привела к созданию мощных гидромониторных установок, в том числе универсального подводного гидромонитора УПГМ-360 (рис. 1). Двигатель — дизель ЗД-12 мощностью 265 кВт — позволяет работать на собственном источнике электроэнергии. Агрегат смонтирован на пяти понтонах. Насос типа ЗВ200Х4 при напоре 160 м подает 360 м3/ч воды. Максимальная толщина срезаемого слоя за один проход достигает 1,8 м, скорость перемещения — 30-60 м/ч.

Предельная скорость течения, при которой размыв грунта не наступает, составляет: для мелкого песка 0,24-0,37, для среднего 0,37-0,65, для крупного 0,65-0,70, для мелкого гравия- 0,75-0,90, для среднего — 0,9-1,1, для крупного 1,1- 1,3 м/с. Очевидно, что для размыва грунта требуются скорости выше указанных.

Разработка грунта отсасыванием производится в илистых, песчаных, мелкогравелистых и слабых глинистых грунтах на глубинах до 30 м; эту работу надо сочетать с рыхлением грунта гидромонитором, применяя водоструйные и гидропневматические эжекторы.

Принцип работы водоструйного эжектора (гидроэлеватора) заключается в том, что струя воды, вырывающаяся под значительным давлением из сопла, образует в камере смешения разрежение из-за потери скорости и расширения струи (рис. 2, а). В результате образования вакуума вода поступает в камеру смешения через приемное отверстие вместе с взмученным грунтом. Производительность водоструйного эжектора невелика и в среднем составляет: по грунту — от 4 до 20 м3/ч, по пульпе — примерно в 10 раз больше.

Работа пневматической установки (эрлифта) основана на законе равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах и заключается в том, что воздух в виде пузырьков насыщает воду, уменьшая объемную массу смеси и вызывая движение жидкости.

Малые эрлифты производительностью до 200 м3/ч по воде, содержащей до 15% грунта, применяют только для удаления небольших объемов мелкопесчаных и илистых грунтов из колодцев, камер насосных станций и оголовков.

В последние годы выпущено много новых мощных снарядов, например плавучая гидроэжекторная установка УПГ ЭУ-3.

Навигация:
Главная → Все категории → Водозаборные и очистные сооружения

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Подводная траншея

Поперечный профиль подводной траншеи на мелководных и прибрежных участках, глубины которых с учетом возможных колебаний уровня воды менее осадки корпуса выбранного земснаряда, делают двухступенчатым. [31]

Рабочий профиль подводной траншеи в отличие от проектного профиля назначают с учетом ступенчатого изменения глубин по оси перехода, багермейстерского запаса, а также крутизны откосов, устанавливающихся в процессе разработки траншеи. При разработке траншеи мощными землесосными снарядами на полную глубину за один проход крутизна откосов, образующихся при разработке траншеи в рыхлых грунтах, может существенно превышать крутизну установившихся откосов, указанных в проекте в соответствии с требованиями СНиПа на строительство МН. [32]

Если разработка подводной траншеи выполнялась экскаватором, установленным на понтоне, то и засыпка может выполняться этим же механизмом. В зимнее время при достаточной прочности льда доставка грунта с берега к месту засыпки может производиться автотранспортом. [33]

Читать еще:  Расчет устойчивости откоса снип

Засыпка грунтом подводной траншеи после укладки трубопровода обязательна во избежание механических повреждений трубопровода. [34]

Требуется разработать подводную траншею объемом 2000 м3 в грунте I категории. Нужно определить минимальный по себестоимости способ проведения работ. [36]

В подготовленную заранее подводную траншею опускают наружную трубу с уложенным внутри нее тросом. Труба в процессе укладки заполняется водой, после чего ее нужно засыпать грунтом. Затем с помощью троса внутрь уложенной трубы с берега протаскивают вторую трубу меньшего диаметра Пространство между обеими трубами сразу после протаскивания внутренней трубы заполняют цементо-песчаным или другим утяжеляющим раствором, который заменяет чугунные утяжеляющие грузы или сплошное бетонирование, выполняемое на берегу. Прочность такого трубопровода намного выше прочности обычного, что и позволяет отказаться от традиционного двухниточного исполнения. [37]

Если водолазы разрабатывают подводные траншеи глубиной свыше 1 м, стенки делают с откосами. Не допускается работа при отвесных стенках траншей и тем более при образовании козырьков. [38]

Для дюкеров роют подводные траншеи с откосами. Ширину их определяют в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода и способа балластировки. Если дюкер прокладывают с балластировкой его водой, то ширину траншеи принимают не менее 1 5 диаметра трубопровода. [39]

Укладка кабелей в подводные траншеи производится при пониженной скорости прокладки, с тем чтобы обеспечить возможность приемки, направления и укладки кабелей в эти траншеи водолазами. [40]

В твердых грунтах подводные траншеи разрабатывают взрывами. Заряды взрывчатых веществ в грунт закладывают водолазы. В подготовленную на дне реки траншею укладку кабеля производят с плавучих средств: буксируемых плотов, барж, шаланд или самоходных судов соответствующей грузоподъемности и осадки. На плавсредства кабель укладывают восьмеркой ( рис. 4.46) или устанавливают барабаны с кабелем. При движении плавсредства по заданному створу кабель опускают на дно. Для удобства спуска кабеля плавсредства оборудуют вращающимися шкивами, роликами или направляющими желобами, через которые кабель прохо -, дит с нименьшими изгибами. [42]

Укладка кабелей в подводные траншеи производится при пониженной скорости прокладки с тем, чтобы обеспечить возможность приемки, направления и укладки кабелей в эти траншеи водолазами. Конец кабеля каждого из барабанов, подлежащий заправке в трубу береговой зоны, до погружения в воду скрепляется с кабельным чулком и выходящим из нижнего конца трубы тросом. [43]

Глубину и качество подводной траншеи при всех видах разработки водолазы проверяют только после полной остановки механизмов. [44]

Способы разработки подводных траншей

Размеры подводных и береговых траншей зависят от диаметра, числа и глубины заложения прокладываемых трубопроводов, а также крутизны ее откосов. Глубину заложения верхней образующей подводных трубопроводов до дна водоема можно принимать равной 0,5 м для несудоходных и 1 м для судоходных рек. Поскольку при разработке подводных траншей их час­то заносит донными наносами, их устраивают глубиной на 0,1 — 0,4 м боль­ше проектной (с багермейстерским запасом).

Ширину подводной траншеи и береговых участков траншеи понизу определяют по формуле

Bтр = Dn + a(n -l) + 2b (6.13)

где D — наружный диаметр изолированного, футерованного и балластиро­ванного трубопроводов, м; n — число их, укладываемых в одну траншею; а — расстояние между трубами в свету; b — то же между трубами и подошвой откоса.

Крутизна откосов подводных траншей и их береговых участков опре­деляется углом естественного откоса разрабатываемого грунта и их глуби­ной.

Береговые траншеи разрабатывают с берега экскаваторами, оборудо­ванными обратной лопатой или драглайном. Непосредственно перед нача­лом разработки подводных траншей выполняют следующие подготовитель­ные операции. С помощью эхолота измеряют глубины и по ним составляют фактический профиль дна, который сравнивают с проектным. Если расхож­дения существенны, то об этом ставят в известность проектную организа­цию для внесения в проект соответствующих изменений. В створе перехо­да на ширине 10 м выполняют водолазные работы (рис. 6.42, а) для выявле­ния затонувших предметов, которые могут помешать работе земснаряда или протаскиванию трубопровода.

Подводные траншеи разрабатывают канатно-скреперными установ­ками, гидромониторами, грунтососами, экскаваторами и земснарядами.

Рис. 6.42 – Способы устройства подводной траншеи для прокладки дюкера

а – проведение водолазных работ в створе дюкера, б – канатно-скреперная установка, в – разработка подводной траншеи гидромонитором, г – то же, с предварительным рыхлением грунта; 1 — водолазный бот, 2 — буйки, 3, 4 — границы и полоса обследования дна, 5 — ось полосы, 6 — ходовой трос, 7 — направляющие тросы, 8 — плавучая площадка, 9 — гидромониторная установка, 10 — напорный шланг, 11 — скреперная лебедка на тракторе, 12 — рабочий трос, 13 — скреперный ковш, 14 — холостой трос, 15 — хвостовая опора, 16 — якорь, 17 — компрессор, 18 — кран-укосина, 19 — грунтосос, 20 — подводная траншея

Ка­натно-скреперными установками (рис. 6.42, б), состоящими из скреперного ковша, головной и хвостовой опор с блоками, комплекта канатов и скрепер­ной лебедки, разрабатывают траншеи длиной до 150 м практически во всех грунтах, включая разрыхленную скальную породу. Ширина траншеи при этом колеблется от 1 до 1,75 м. Для перемещения скреперного ковша в под­водной траншее используют лебедки. Применяются канатно-скреперные установки одно- и двухстороннего действия (оба хода — рабо­чие), а также саморазгружающиеся скреперные ковши с открывающимся днищем, что ускоряет их опорожнение от грунта. Толщина срезаемого слоя до 20 см. При разработке траншеи подводными гидромониторами (рис. 6.42, в) отпадает необходимость подъема и транспортирования грунта. Этим спосо­бом устраивают подводные траншеи шириной по дну до 5 м и глубиной до 1 м. Подводные траншеи разрабатывают также с одновременным рыхлени­ем грунта струей гидромонитора (рис. 6.42, г).

Читать еще:  Начальная планка крепления откоса

Экскаватором, установленным на барже или понтоне, разрабатывают подводные траншеи при глубине водотоков не более 2 — 3 м и ширине до 200 м. При глубине водоемов до 1 — 1,5 м, и ширине до 100 м подводные траншеи разрабатывают экскаваторами со специальных земляных дамб, от­сыпаемых от обоих берегов. По середине водотока оставляют разрыв для пропуска воды. Траншеи в этих местах разрабатывают с помощью канатно-скреперной установки или земснарядами.

Земснарядами подводные траншеи разрабатывают при глубине водо­емов более 2 м и ширине более 200 м. В настоящее время для разработки траншей используют земснаряды, способные вести работы на глубине до 40 м при их производительности 200 — 2000 м 3 /ч.

Подводные траншеи могут разрабатываться одним или двумя земснарядами. Если одним, то траншею разрабатывают от одного берега к другому, обеспечивая беспрепятственный проход судов. При использовании двух земснарядов их устанавливают в русле рек так, чтобы между ними был проход для судов (минимум 80 м), и разрабатывают подводные траншеи, двигаясь к берегам. Затем одним из них разрабатывают оставшийся участок тран­шеи.

Разработка подводных траншей в скальных грунтах часто ведет­ся с помощью взрывов накладными или шпуровыми зарядами, причем работы выполняются в два этапа: дробление скалы и уборка скального грун­та. Но взрывы под водой приводят к гибели рыбы, поэтому разработку скальных грунтов чаще выполняют с помощью специальных скалодробильных снарядов, представляющих собой судно с колодцем (шах­той), в котором в направляющей обойме размещается долото массой до 20 т, с помощью которого дробят скалу.

15.3.2. Расчетная ширина подводной траншеи

Проектный профиль траншеи принимают в виде трапеции. Расчетная ширина подводной траншеи по дну определяют в соответствии со схемой (рис.15.1) из выражения (15.1)

где Dн — наружный диаметр конструкции трубопровода с защитным и балластным покрытиями;

Δbк — расстояние от боковой поверхности трубопровода до кабеля связи, укладываемого в общую с трубопроводом траншею, принимаемое не менее 0,5м;

Δbв — расстояние от подошвы откоса до боковой поверхности трубопровода, учитывающее работы по водолазному обследованию трубопровода после его укладки, принимаемое равным 0,7 м;

Δbр — запас, учитывающий допускаемые отклонения по ширине траншеи (с двух сторон) в процессе ее разработки;

Δbт — запас, учитывающий допустимые отклонения по ширине траншеи (с двух сторон) в процессе ее разработки дноуглубительной машиной, м;

Δbз — расчетный запас на заносимость траншеи за время ее разработки и последующей укладки трубопровода.

Рис. 15.1. Схема определения ширины траншеи по дну:

a1 — расстояние от проектной оси до подошвы верхового откоса траншеи; a2 -расстояние от проектной оси до подошвы низового откоса траншеи; b — ширина траншеи по дну без учета заносимости; 1 — проектный профиль траншеи с учетом заносимости; 2 — границы траншеи без учета заносимости; 3 — границы конструктивной ширины траншеи; 4 — трубопровод; 5 — кабель связи; 6 — направление течения.

Величина Δbр при работе земснарядов и гидроэжекторных установок с учётом силы ветра до 4 баллов и скорости течения до 0,75 м/с составляет:

Для землесосных снарядов других типов Δbр принимают согласно СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

При разработке подводных траншей канатно-скреперными установками величину Δbр принимают:

Дальность скреперования, м

Промежуточное значение Δbр определяется интерполяцией. Величина запаса Δbт, учитывающего отклонение продольной оси уложенного трубопровода от оси створа перехода, определяется двумя основными факторами: отклонением трубной плети от прямолинейности в процессе ее монтажа и сварки, смещением оси трубопроводов в процессе его укладки.

Отклонения от прямолинейности при монтаже плетей обусловлены нормативными отклонениями, допускаемыми при изготовлении труб, а также при их монтаже и сварке в плети. Эти отклонения носят случайный характер и регламентируются допусками на кривизну труб, перпендикулярность ее торцов к продольной оси, допусками на смещение кромок и неравномерность зазора в стыках.

Величина Δbт при укладке трубопровода способом протаскивания по дну равна:

а) для переходов через водные преграды, шириной L (при среднем рабочем уровне воды) не менее 1000 м

б) для переходов через водные преграды, шириной L более 1000 м на среднем участке длиной до 1000 м

где L — ширина водной преграды, м;

При укладке трубопровода способом свободного погружения или с плавучих средств Δbт определяется проектом с учетом принятой технологии работ и гидрологических условий.

При разработке траншеи в скальных породах, учитывая высокую трудоемкость работ и стоимость, величину Δbт рекомендуется принимать минимальной с учетом только допустимых отклонений оси трубной плети в процессе ее монтажа, Δbт = 2 Δт (табл. 15.2).

Таблица 15.2 Допустимые отклонения оси трубопровода

Диаметр трубопроводов, мм

Возможные отклонения оси от прямолинейности

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector