Реферат: Перекладка двухниточного газопровода на переходе через реку Москва в районе города Жуковский методом наклонно-направленного бурения

6.5.2 Расчет вертикальной приведенной внешней нагрузки от давления грунтовых вод.

Давление грунтовых вод рассчитывается по формуле:

где:   - удельный вес воды с растворенными в ней солями.

S - площадь сечения трубы газопровода;

dн - наружный диаметр газопровода;

6.5.3 Вертикальную приведенную внешнюю нагрузку давления грунта от подвижного состава железных дорог следует определять с учетом распределения н4.

7.Водоснабжение   системы подачи воды к бурильной установке, подбор оборудования.

Подбор насоса для бурильной установки

            Исходя из рассчитанной  потребной производительности  подбираем землесос  марки ГНОМ  с  ..

7.1. Определение потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах.

            Потери напора во всасывающем трубопроводе, характеризующие вакуум (разность между атмосферным давлением внутри трубопровода) перед входом в насос, при перекачивании водогрунтовой смеси равны :

,

где , r0-соответственно плотность  воды ;

 Vвс- средняя скорость во всасывающем трубопроводе ;

, при rгс= r0  kг=1 ;

lвс- обобщенный коэффициент сопротивления, учитывающий трение и рассредоточенные по длине всасывающего трубопровода местные сопротивления ;

Lвс, м –полная длина всасывающего трубопровода , принимаемая в зависимости от глубины разработки прорези Tпр, равная:

Lвс=

            Предельный угол наклона рамы aр принимают 45 °-50°, длину корпусного участка Lвс,к –от 5 до 25 м в зависимости от размеров землесоса и от расположения грунтового наноса в корпусе.

            Dвс, м – диаметр всасывающего трубопровода ; обычно принимается равным диаметру напорного трубопровода (Dн) или на 50 мм больше Dн  ;

            D1, м – диаметр приемного отверстия рабочего колеса грунтового насоса ;

            zнак = 0.5– коэффициент сопротивления всасывающего наконечника ;

            Z0, м- положение оси грунтового насоса по высоте относительно поверхности воды (ватерлинии земснаряда) . Величина Z0 имеет знак “+”при расположении оси выше и знак “-” ниже  поверхности воды.

            Значение обобщенного коэффициента сопротивления обычно принимают по данным измерений на земснарядах. При отсутствии экспериментальных данных коэффициент определяют расчетным путем:

lвс=(1,51,6)lгл =0.017

            Коэффициент сопротивления гидравлически гладкого трубопровода можно найти по формуле:

lгл= .

            Входящая в число Рейнольдса кинематическая вязкость воды при температуре 200С равна n= м2/с.

            Потери в напорном трубопроводе при перекачивании воды равны:

, м

где Vн, м/с – средняя скорость воды в напорном трубопроводе;

             lн=1.4lгл  - обобщенный коэффициент сопротивления напорного трубопровода ;

             Dк, м –диаметр концевого патрубка напорного трубопровода ; при отсутствии конического насадка, успокоительного патрубка и т.п. Dк=Dн;

               Zн, м –возвышение конца напорного трубопровода над поверхностью воды.

               Суммарные потери напора при работе на водогрунтовой смеси:

Нп.гс=Нвс.гс+Нн.гс,=7.73+15=22.73 м

Насос ГНОМ  обеспечивает заданную производительность.

8.ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

8.1. Общие сведения

При составлении  данного раздела использована следующая про­ектная и нормативно-техническая документация;

График производства строительных работ представлен на листе 9.

СНиП 3.01.01-85* - "Организация строительного производства";

СП 42-101-96 - "Проектирование и строительство  газопроводов из полиэтиленовых труб диаметром до 300 мм";

ВН - "Строительство подводных переходов газопроводов  способом направленного бурения", Москва, 1998 г.

Условия выполнения строительных работ и характеристика стро­ительного объекта даны в разделах 2,3 данной записки.

Объемы и виды работ приведены в "Ведомости объемов  основных строительно-монтажных работ" (табл. 4.1).

Доставка строительных материалов и техники на объект может осуществляться автомобильным и водным транспортом.

Переброска техники и строительных материалов с одного берега реки на  другой  предусматривается  по  автодорожному мосту через р.Москва в районе Н.П. Заозерье.

ВЕДОМОСТЬ

объемов основных строительных, монтажных и специальных работ

Таблица 4.1

8.2. Сроки строительства. Строительная организация.

Директивный срок перекладки газопроводов 1,5  месяца  (после окончания уборочных  работ  на колхозных полях до наступления хо­лодного периода с отрицательной  температурой  воздуха),  в  т.ч. подготовительный период 0,5 месяца.

Обеспечение строительства Финансированием  осуществляется  в течение 1 года.

Перекладку подводных  газопроводов  поручено  выполнить  000 "Облгазстрой".

герметичность.

8.3. Земляные работы

Земляные работы должны выполняться в соответствии с требова­ниями СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и Фундамен­ты".

Снятие плодородного  слоя толщиной 0,4 м со всей территории, подпадающей под временный отвод земель (0,88 га),  и  перемещение почвы (3537  м3) во временные отвалы на расстояние до 20 м производятся бульдозером ДЗ-18 мощностью 80 кВт.

Характеристики бульдозера смотри в пункте

Производительность:

Пэ=3600*Vгр* Ку*Кн*Кв/Тц =3600*1.77*0.7*0.99*0.8/20=176м3/ч

Где:Vгр-геометрический обьём призмы волочения грунта впереди отвала ,м3

Vгр=ВН2*Кп/(2tgКр) =3.97*1*0.9/(2*tg45*1.2)=1.77м3

Где В,Н-соответственно длинна и высота отвала,м

Кн-коэфициент наполнения геометрического обьёма призмы волочения грунтом (Кн=0.85….1.05)

Ку-коэфициент учитывающий влияние наклона местности на производительность   (0.4…0.67)

Кп-коэфициент учитывающий потери грунта при транспортеровке.

Кп=0.9

Кр-коэфициент разрыхления грунта  (1.1…1.3)

Кв- коэфициент использования бульдозера по времени   (0.8…0.9)

Тц-продолжительность цикла , с

Тц=lр/vp+lп/vп+lo/vo+tп =0.8/3.23+0.56/5.2+1.36/5+17 =20 cек.

Где : lp,lп, и lo=lp+lп-длины соответственно участков резания ,перемещения грунта и обратного хода бульдозера,м

Lo=Vгр/А
А=B*h- площадь срезаемого слоя грунта,м2 А=0.31*3.97=1.23 м

h- толщина срезаемого слоя ,м

v0,vp,vп-скорости трактора при резании перемещении грунта и обратном ходе, м/с

tп – время на переключение передач в течении цикла ,с (15…20)

Твр=Vcн/Пэ=3520/136=25.8 ч.

Тс=Твр/8=25.8/8=3.22 суток

Разработка береговых  траншей, приямков  на  входе и выходе скважин, амбаров для сбора шлама (276 мЗ) производится экскавато­ром 30 3322 с ковшом вместимостью 0,4 мЗ и мощностью двигателя 55 кВт.

Производительность  экскаватора :

Пэ=60*Vк*пк*Кн*Квр/Кр=60*0.63*0.7*3/0.8=99м3/ч

Где:

Vк-обьём ковша

Пк-число ковшей загружаемых в мин.Пк=3

Кн-коэфициент наполнения ковша плотным грунтом

Квр- коэфициент использования рабочего времени

Кр=коэфициент рыхления грунта

Твр=Vcн/Пэ=376 /99 =3.8  ч

3.8/2=1.9 ч,  =0.25 дня.

т.к. по технологии работ экскаватор использу6ется в разные интервалы времени строительства для каждой нитки трубы ,время работы экскаватора 2 суток.

Засыпка временных земляных сооружении- и возврат растительно­го слоя производятся бульдозером ДЗ-18 до черных отметок.

С учётом всех сложностей,принято 3 дня.

Разработка и засыпка участков траншей длиной по 2 м от точек врезки проектируемых газопроводов в действующие выполняется вруч­ную.

8.4. Сварочно—монтажные работы

Монтаж рабочих плетей газопроводов для участков ННБ,  разло­женных на  инвентарных опорах,  выполняется на сварочно-монтажных площадках <15x220 м),  расположенных на левом берегу реки в ство­рах подводного перехода.

Для береговых участков перехода стыковка  одиночных  труб  в секции и с соединительными деталями выполняются на бровке траншеи ручной злектродуговой сваркой.

Сварка полиэтиленовых  труб встык нагретым инструментом производится установкой типа СБ-382 (4,6 кВт), питающейся от передвижной электростанции ПЭС—100 мощностью 66 кВт.

Сварка труб занимает 4 дня.

Сварочно-монтажные работы должны выполняться в  соответствии с требованиями   разделов   10,   11,   15   СП  42-101-96,  СНиП 3.05.02-88*, ГОСТ    50838-95   (с     изменением     1),     ТУ 2248-048-00203536-2000.

8.5. Продувка и испытание газопроводов

Продувка газопроводов и испытание их на прочность  и  герме­тичность должны  выполняться  в соответствии с требованиями СНиП II1-4-80*, раздела 18 СП 42-101-96, СНиП 3.05.02-88*.

Продувка смонтированных газопроводов воздухом осуществляется компрессорной установкой типа ПР-10/8 мощностью 96 кВт.

Продувка и испытание производятся 3 дня.

Испытания газопроводов на прочность и герметичность выполня­ются по специальной инструкции, разработанной совместно Заказчи­ком и строительно-монтажной организацией и составляет 1 день.

8.6. Буровые работы и укладка газопроводов

Перед началом бурения пилотной скважины необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

- смонтировать на технологической площадке (15 х 40 м) и оп­робовать буровое оборудование в соответствии с инструкцией предп­риятия – изготовителя;

- на буровой установке установить заданный угол входа  буро­вой головки;

- выполнить калибровку прибора ориентации с целью  получения исходных показателей  и для последующей корректировки направления бурения скважины;

- проверить надежность и устойчивость радиосвязи между бере­гами реки (пунктами входа и выхода скважины).

Бурение скважины  и  протаскивание  черев  нее рабочей плети трубопровода выполняется с помощью буровой установки  D  24x40a фирмы VERMEER  NftVIGftTOR  с двигателем Cummins 4ВТА 3,9 мощностью 92 кВт.

Площадь поперечного  сечения  скважины должна превышать пло­щадь поперечного сечения протаскиваемого трубопровода  не  менее, чем на £5%. Поэтому бурение скважины выполняется в несколько эта­пов. Сначала бурится пилотная скважина диаметром 100—110 мм,  за­тем проиББОдится расширение (в несколько этапов) пилотной скважи­ны расширителями, до необходимого  диаметра.(110-235,235-360).

Выбор диаметров  бурения и режимов расширения скважины уточ­няется в ППР в зависимости от грунтовых условий, диаметра рабоче­го трубопровода, комплекта расширителей, а также в соответствии с инструкцией предприятия - изготовителя по  эксплуатации  буровой установки.

По рекомендации Фирмы VERMEER рабочая плеть протаскивается с одновременным расширением скважины на последнем этапе до диаметра 360 мм.

Скорость проходки одной скважины составляет 58 мин

Тбур=58*3 =2.9 часа

Бурение в графике принимаем 1 день.

При бурении наклонно-направленных скважин применяется бентонитовый раствор для выполнения следующих основных функций:

- очищать  забой от выбуренной породы и выноса ее на дневную поверхность;

- удерживать частицы разрушенных пород во взвешенном состоя­нии при прекращении промывки и предотвращать осаждения шлама;

- препятствовать  проявлениям  неустойчивости  пород  стенок скважины;

- кольматировать поры  и трещины в стенках скважины,  созда­вать в них непроницаемую корку;;

- сохранять стабильность свойств в процессе бурения.

Бетонитовый раствор приготовляется  из  экологически  чистых бентонита (глинопорошка),  воды и реагентов, в смесительной уста­новке, смонтированной на базе МАЗ—530 и входящей б состав бурово­го комплекса.

По рекомендации фирмы VERMEER NftVIGftTOR для данных  геологи­ческих условий бурения используются бентониты Фирмы "Baroid" типа "BORE - GEL" и “QUIK-GEL" со средним расходом 30-50 кг на  1000  л воды и полимерные добавки для глины - ЕZ-МИД, для песка с гравием - N—VISHI,  для легкого песка — FILTER-CHEK со  средним  расходом 2-3 кг на 1000 л воды.

Для подачи воды в смесительную установку из реки Москвы используется погружной насос типа "Гном" мощностью 2,2 кВт,  питающийся электроэнергией от генератора "Хонда" мощностью 4 кВт  (водозаборник насоса должен быть оборудован рыбозащитной сеткой).

Применяемые бентонит и добавки должны быть подтверждены эко­логическими сертификатами.

Ориентировочные средние показатели бурения  одной  скважины приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Указанные в табл. 4.2 данные уточняются в ППР, разрабатывае­мом строительной организацией с учетом рекомендаций Фирмы — изго­товителем бурового комплекса.

8.7. Рекультивация земель

Рекультивацией нарушенных участков территории предусматрива­ется восстановление ранее срезанного растительного слоя грунта об­щей площадью 0,88 га, в том числе, на правом берегу 0,17 га, на левом берегу 0,71 га.

Растительный грунт разрабатывается  во  временных  отвалах бульдозером с перемещением к месту укладки и разравниванием.

На всех рекультивируемых площадках, кроме сварочно-монтажных площадок, производится боронование и посев многолетних трав.

На сварочно-монтажных площадках производится боронование.

Рекультивационные работы  должны  выполняться в теплое время года (при нормальной влажности и достаточной несущей  способности грунта для прохода машин).

9.МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

При производстве  строительно-монтажных работ необходимо строго  соблюдать правила техники безопасности и охраны труда из­ложенные в следующих нормативных документах;

"Правила безопасности в газовом хозяйстве";

СНиП III-4-80* "Техника безопасности в строительстве";

Правила пожарной   безопасности   в   Российской   Федерации (ППБ-01-93) (Утверждены Главным управлением Государственной противопожарной службы МВД России 16.10.1993 г.) ;

Правила устройства и безопасной эксплуатации  грузоподъемных кранов (ПБ   10—14—92)   (Утверждены   Госгортехнадзором   России 30.12.1992 г. N 41);

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустано­вок потребителей    (Утверждены    Главгосзнергонадзором     СССР 21.12.1984 г.);

Правила плавания по внутренним водным путям РФ;

Правила техники  безопасности при производстве подводно-технических работ на реках и водохранилища;

На строительной площадке охрана труда рабочих должна обеспе­чиваться выполнением следующих мероприятий:

соблюдением требований по коллективной защите  рабочих  (ограждение, освещение,  вентиляция,  защитные  и  предохранительные устройства, организация проездов и пешеходных проходов и т. п.);

обеспечение работающих санитарно-бытовыми устройствами и помещениями.

Выдача администрацией необходимым средств индивидуальной защиты производится в соответствии с типовыми  отраслевыми  нормами бесплатной выдачи работникам специальной одежды, специальной обу­ви и других средств индивидуальной защиты.  (Утверждены Постанов­лениями Минтруда России от O8.12.1997 г.  N 61,  от 16.12.1997 г. N 63,  от  25.12.1997  г.  N  66,  от  26.12.1997  г.  N  67,  от 29.12.1997 г.  N 68, от 30.12.1997 г. N 69, от 31.12.1997 г. N 70) и Инструкцией о порядке обеспечения рабочих и служащих  специаль­ной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуаль­ной защиты. (Утверждены Госкомтрудом СССР и ВЦСПС 24.05.1983 г.).

На участке  строительства  необходимо  иметь лодку со спаса­тельными принадлежностями и комплект спасательных средств на  бе­регу.

На период контроля за бурением пилотных скважин проектом предусматривается организация двух наблюдательных постов, оснащенных ранней и расположенных в 1,5 км выше и ниже по течению от участка подводного перехода. Наблюдатели должны по рации предупреждать судоводителей приближающихся судов о проведении работ на переходе и одновременно подать команду производителям работ к укладке тро­са на дно реки.

10.Cтоимость строительных работ.

Стоимость строительства в данном проекте принимается укрупнёнными показателями.

Стоимость рассчитывается из расчёта 1.т$ на 1 погонный метр  прокладки газопровода методом Наклонно-направленного бурения.

L1=213 м.

L2=199 м.

Где:L1иL2- длинна ниток газопровода верхнего и нижнего.

L=L1+L2=213+199=412 м

Стоимость проекта B=412*1т$=412 т.$

В эту стоимость входят все основные затратные части строительства:

-строительные материалы;

-амортизация машин и механизмов;

-cтоимость рабочей силы;

-проектные работы;

-косвенные затраты;

-мобилизация , демобилизация;

-страхование;

-налог на прибыль;

-НДС;

Стоимость проекта представлена на листе 10.

11.Заключение.

Рабочий проект перекладки 2-х ниточного стального газопрово­да Р=12 кг/см2, d = 219 мм через р. Москва в р-не г. Жуковский М. О .

Данный переход выполнен способом наклонно направленного бурения, т. к. он является наиболее выгоден с точки зрения экологии , технологии.

Были произведены следущие расчёты:

-Проведена проверка возможной несущей способности трубы зависящей от модуля ползучести материала ,которая зависит от перепада температур,перепад от 0 до 30 градусов.

-Расчёт допустимой овализации и устойчивости круглой формы поперечного сечения газопровода.

-Расчёт усилия проходки пилотной скважины.

-Расчёт продольного усилия в трубопроводе ,возникающего при его прокладке методом наклонно направленного бурения.

- Расчёт вертикальных внешних нагрузок на газопровод.

-Крутящий момент на преодоление осевых сопротивлений .

- Расчёт насоса для бурильной установки.

Расчёты показали  что выбранная труба ПЭ 100 SDR9 с номинальным  наружным диаметром 225 мм и толщиной стенки 25,2 мм по ТУ 2248-048-00203536-2000  удовлетворяет требованиям СНиП, и нормативных расчётов.

12.Список литературы.

1.СНиП 3.01.01—85* "Организация строительного производства";

2.СНиП 3.01.03-84 "Геодезические работы в строительстве";

3.СНиП 3.01.04-87 "Приемка в эксплуатацию  законченных  строи­тельством объектов. Основные положения";

4.СНиП 3.02.01—87 "Земляные сооружения,  основания и Фундамен­ты" ;

5.СНиП 3.05.02-88 "Газоснабжение";

6.СНиП 3.04.03.85  "Защита строительных зданий и сооружений от коррозии";

7.СП 42-101-96 "Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб диаметром до 300 мм.

8.СНиП III-4-80* "Техника безопасности в строительстве

ППБ-01-93 Правила пожарной   безопасности   в   Российской   Федерации.

9.Правила устройства и безопасной эксплуатации  грузоподъемных кранов (ПБ   10—14—92)   (Утверждены   Госгортехнадзором   России 30.12.1992 г. N 41);

10.Правила техники безопасности при эксплуатации электроустано­вок потребителей    (Утверждены    Главгосзнергонадзором     СССР 21.12.1984 г.);

11.Правила плавания по внутренним водным путям РФ;

12..СП42-101 - «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из стальных и полиэтиленовых труб» (Метод наклонно-направленного бурения).