Putkiston laskeminen - teknisten verkkojen tai erillisten putkien laskeminen tarvittavien aineiden - nesteiden ( öljy , vesi , kotitalous- ja teollisuusjätevedet, mukaan lukien ruoka - alkoholi , maito jne.), kiintoaineet ( kivihiili jne.) toimittamiseksi pisteestä toiseen . ), kaasu tai energia - sähkö .
Muutettaessa putkilinjan asennusta , jos vaaditaan maahantuloa tai ulostuloa maasta putkilinjalla tai esteen ( rotkon , joki jne.), niin tällaista putkilinjan laskemisen osaa rakenteen kanssa kutsutaan putkilinjan risteytykseksi.
Liikenteen intensiteetistä , tieluokista , putkilinjan halkaisijasta, työtavoista , maaperän olosuhteista riippuen putkistot lasketaan menetelmillä: avoin, piilotettu ja suljettu [1] . Putkilinjan sijainnin mukaan laskeminen erotetaan: maanpäällinen, maanalainen, vedenalainen.
Putkien avoin asennus suoritetaan olemassa olevien tai erityisesti pystytettyjen rakennusrakenteiden ( seinät , tuet , ylitteet ) tai läpi- ja puoliläpivientikanavien ja käytävien kautta, kaivantoon (maanalainen) tai maahan (maahan) seuraavasti: [1] :
Avoin menetelmä risteyksien rakentamiseksi valtateiden alle sisältää seuraavat työn organisointimenetelmät [2] :
Ylitettäessä teitä vaikeissa maantieteellisissä ja hydrologisissa olosuhteissa voidaan soveltaa tunnelien rakentamista avoimella tavalla . Esimerkiksi tällainen siirtymä rakennettiin Kaspian putkikonsortion öljyputkeen Krasnodar-Novosibirsk-moottoritien risteyksessä [2] . Pääsy putkiin tuotantoprosessin ja käytön aikana on ilmainen [1] .
Putkenlasku suoritetaan töiden tuotantoprojektin mukaisesti, joka on kehitetty hankkeen työasiakirjojen ja nykyisten standardien [3] perusteella .
Maarakennustyöt kaivantojen ja kaivojen kehittämiseksi suoritetaan maarakennustöiden valmistusta ja hyväksymistä koskevien sääntöjen mukaisesti [3] :
Ennen putken asettamista liittimet ja elementit tarkastetaan huolellisesti halkeamien , lastujen, syvien viiltojen, puhkeamisen, repeämien ja muiden suojarakennuksen vaurioiden havaitsemiseksi [3] .
Putkilinjan hydraulisen testin jälkeen se täytetään ja liitokset tiivistetään, minkä jälkeen kaivoksen tasainen täyttö kaivinkoneella 0,3 m paksulla paikallisella maakerroksella, maaperän manuaalinen tasoitus ja kaivinkoneen kauha [3] .
Piilotetut putkenlaskuputket kaivannoissa ja läpipääsemättömissä kanavissa (maahan tai rakennusten rakennusrakenteissa - seinät , maan alla jne.) [1] . Pääsy putkiin on mahdollista käytön aikana vasta, kun vastaavat rakenteet on avattu [1] .
Suljetulla tavalla putket lasketaan avaamatta maata, tällaista asennusta kutsutaan "kaivattomana" ja se suoritetaan jollakin seuraavista tavoista [1] [2] :
Kaivattoman putkenlaskumenetelmän valinta riippuu putkilinjan halkaisijasta ja pituudesta, kehittyneen maaperän fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista ja hydrogeologisista olosuhteista sekä käytetyistä laitteista [2] .
Putkilinjan suljettua laskemista voidaan käyttää veden alla, soissa ja muissa olosuhteissa, kun putkiin pääsy putken jälkeen on mahdotonta tai vaikeaa [1] .
Suositeltavat menetelmät putkilinjojen kaivatukseen [2] :
| Tapa | Putkilinja | Parhaat maaperän levitysolosuhteet | Tunkeutumisnopeus, m/h | Vaadittu puristusvoima, t | Menetelmän käytön rajoitus | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Halkaisija, mm | Pituus, m | |||||
| Puhkaisu: mekaaninen tunkilla | 50-500 | 80 | Hiekkainen ja savi ilman kiinteitä sulkeumia | 306 | 15-245 | Ei koske kivi- ja piipitoisia maaperää |
| Hydroprocol | 100-200 | 30-40 | Hiekkainen ja hiekkainen | 1.6-14 | 25-160 | Menetelmä on mahdollinen vesilähteiden ja sellunpoistopaikkojen läsnä ollessa |
| 400-500 | kaksikymmentä | |||||
| Vibropunktio | 500 | 60 | Epäjohdonmukainen hiekka-, hiekka- ja juoksuhiekka | 3,5-8 | 0,5-0,8 | Ei sovellu kovalle ja kiviselle maaperälle |
| Maalävistäjä | 89-108 | 50-60 | savinen | 1,5-2 | — | Sama |
| Pneumaattinen lävistys | 300-400 | 40-50 | Pehmeät maaperät ryhmään III asti | 30-40 (ilman laajennuksia) | 0,8-2,5 | Ei sovellu maaperille, joissa on korkea vesikyllästys |
| Lävistys | 400-2000 | 70-80 | I-III ryhmien maaperässä | 0,2-1,5 | 450 | Kelluvassa maaperässä menetelmää ei voida soveltaa. Kovissa kivissä sitä voidaan käyttää vain halkaisijaltaan enimmäisputkien lävistykseen. |
| Vaakaporaus | 325-1720 | 40-70 | Hiekka- ja savimailla | 1,5-19 | — | Pohjaveden läsnä ollessa menetelmää ei voida soveltaa. |
Putkilinjan maanpäällinen laskeminen Komin ASSR :n olosuhteissa osoitti useita toiminnallisia etuja: lisääntynyt luotettavuus, valvonnan helppous, helpompi korjaus ja pidempi käyttöikä. Yläpuolella olevien kaasuputkien käyttö pohjoisen olosuhteissa on osoittanut putkistojen maanpäällisen asennuksen luotettavuuden ja tarkoituksenmukaisuuden siellä, missä maanalainen laskeminen on vaikeaa. Työskentely maanpäällisellä asennuksella on mahdollista ympäri vuoden, ja erityisen suositeltavaa on työskennellä suolla talvella. [neljä]
Putkilinjojen maanpäällinen asennus suoritetaan alueilla, joilla on mitä tahansa maastoa , sopivin käyttö on reiteillä, jotka ylittävät alueiden, joilla on karu maasto, suuri määrä jokia, järviä jne., vajoavilla ikiroutamailla ja muissa vaikeissa olosuhteissa [5] .
Putket laskettaessa maan päälle he käyttävät [6] :
Putken asennuksen ja/tai siirtymän tyypistä riippuen putkilinjan rakenne voi olla:
Kaavio maanalaisten putkilinjojen laskemiseksi on sama kuin maanpäällisten putkilinjojen kompensointiosilla [9] .
Maanalaiset putkistot, jotka sijaitsevat kiinteällä pohjalla ja peitetään maalla, erotetaan suunnittelukaavioiden mukaan poikittaisten jäykistysrenkaiden olemassaolosta tai puuttumisesta ja putkilinjan pituudesta [9] .
Putki putkessa -laskumenetelmää käytetään kahdessa tapauksessa: kun on tarpeen palauttaa vanha kulunut putkisto tai kun on tarpeen suojata putkistoa kemiallisilta tai mekaanisilta vaikutuksilta.
Uudelleenvuoraus on yksi vaihtoehdoista uusien putkien asentamiseksi vanhaan putkilinjaan; tämä on kaivamaton menetelmä putkilinjojen kunnostukseen ja entisöintiin, kun uusi putki asennetaan olemassa olevan putkiston sisään avaamatta (tai osittaisella avauksella) sekä purkamatta vanhaa putkistoa.
Putkien nopean kulumisen estämiseksi mekaanisista ja muista iskuista esteiden (joet, järvet, tiet, rautatiet jne.) ylittämiskohdissa ne asetetaan suojakoteloihin, eli putki asetetaan toisen halkaisijaltaan suuremman putken sisään, vähintään 200 mm. Teknisessä kirjallisuudessa koteloa kutsutaan myös "koteloksi", "koteloksi" tai "patruunaksi".
Lävistysmenetelmiä on useita: vibro-, hydraulinen puhkaisu, puhkaisu maalävistimen avulla, mekaaninen puhkaisu hydraulisen tunkin avulla, pneumaattinen lävistys pneumaattisen lävistimen avulla.
Puhkeaminen on reikien muodostumista, joka johtuu maaperän säteittäisestä tiivistymisestä, kun siihen painetaan kartiomaisella kärjellä varustettu putki [10] . Käytössä on erimuotoisia kärkiä, joista yleisimmät ovat suoran pyöreän kartion muotoisia, jotka käytettäessä muodostavat minimaalisen maaperän puhkaisunkestävyyden [2] . Puhkaisuvoima riippuu merkittävästi kärjen kulmasta [2] .
Syvennys suoritetaan hydraulisen tunkin avulla . Kaivoon laitetaan kärjellä varustettu putkilinkki ja sen jälkeen, kun se on kohdistettu tunkilla, se painetaan maahan tangon iskun pituudelta . Kun sauva on palannut alkuperäiseen asentoonsa, paineputki ( rambar ) asetetaan sen tilalle ja prosessi toistetaan. Ensimmäisen putkilinkin täyspitkän syvennyksen lopussa rambar poistetaan, seuraava lenkki lasketaan kaivoon ja hitsataan päästä päähän jo maahan murskattuun. Seuraavaksi hitsauslinkki murskataan ja sykliä toistetaan puhkaisuun saakka koko osan pituudelta. Jokaista sykliä kohden putki etenee 150 mm. [kymmenen]
Puristusvoiman luominen kotelon takapäähän tunkin sijaan voidaan aikaansaada vinssin tai traktorin vetovoimalla kaapeleiden tai ketjunostimien avulla. Pitkän rambar-työntimen sijasta käytetään myös lyhyitä laippallisia paineputkia, joiden pituus on yhtä suuri kuin nostotangon iskunpituus. Tässä tapauksessa, kun maata on puhkaista iskun pituuden verran, nostotanko palautetaan alkuperäiseen asentoonsa ja toinen paineputki työnnetään tuloksena olevaan tilaan jatkamaan puhkaisuprosessia [11] .
Lävistysmenetelmää käytetään halkaisijaltaan 500 mm:n putkien asennukseen 30–40 m pituudelta tunkeutumisnopeudella 2–3 m/ h ;
Menetelmää käytetään erittäin kokoonpuristuvissa maaperissä, halkaisijaltaan 100-400 mm putkiin reiät tehdään yli 2,5-3 m syvyydessä [10] . Hieman puristuvissa maaperässä (hiekka, hiekkasavi) seinien vakauden varmistamiseksi käytetään vaakasuuntaisen voiman lisäksi poikittais- ja värähtelyvaikutuksia, kun reiän halkaisija on jopa 300 mm [10] .
Pneumaattinen lävistys suoritetaan käyttämällä erityistä vibro-iskutunnelointiammusta - pneumaattista lävistystä, jonka ensimmäisen kerran ehdotti Neuvostoliiton tiedeakatemian Siperian haara [12] , jonka avulla voit ohittaa 50 m:n kaivoja enintään 400 mm:n putkissa. [10] .
Yksikkö on itseliikkuva pneumaattinen kone, jonka runko on kaivon muodostava työkappale [10] . Paineilman vaikutuksesta rumpali liikkuu edestakaisin ja iskee rungon etummaiseen sisäpäähän työntäen sen maahan [10] .
Lävistysmenetelmää käytettäessä maamassaan puristetaan avoimella päädyllä varustettu putki, joka on varustettu "veitsellä", ja putkeen tiheän ytimen (tulpan) muodossa tuleva maa-aines kehitetään ja poistetaan maasta. kasvot [2] . Putkea siirrettäessä voitetaan maan kitkavoima sen ulkoreunaa pitkin ja veitsiosan leikkaaminen maahan.
Putkien lävistykseen käytetään painepumppaus- ja nostoasennuksia, joissa on kaksi, neljä, kahdeksan tai useampia 50–300 tonnin voiman omaavia 1,1–2,1 metrin iskunpituisia hydraulitukkia [ 2] .
Porausta käytetään halkaisijaltaan 0,8–1,0 m:n putkistojen laskemiseen savimaihin, joiden pituus on enintään 100 m. Putken pää on varustettu halkaisijaltaan suurennetulla leikkauskruunulla, putkea käyttää moottori, joka on asennettu kuopan reunaa. Putken translaatioliikkeestä raportoidaan telinetuki, jossa painopiste on kaivon takaseinässä. Putken sisältä täyttävä maaperä voidaan poistaa ruuviasennuksella tai hydromekaanisella menetelmällä. [kymmenen]
Porattaessa kallio tuhoutuu mekaanisen tai fyysisen iskun vaikutuksesta [10] . Mekaaninen poraus suoritetaan kolmella päätavalla: pyörivällä, isku-, isku-kierto- ja tärinäporauksella [13] ; fyysinen poraus suoritetaan seuraavilla tavoilla: lämpö, hydraulinen, sähköhydraulinen, plasma, ultraääni jne. [10] .
Mikrotunnelointi on automatisoitu tunnelointi, jossa on putkien vuorausrakenteen lävistys, joka suoritetaan ilman ihmisten läsnäoloa työssä [14] . Tämä on kaivamaton menetelmä putkistojen ja tietoliikenneyhteyksien asentamiseen erityisillä nostoasemilla, kun putki "työntetään" maan läpi asemalta toiselle käyttämällä erityistä tunnelointisuojaa , jota kutsutaan myös poraksi (kairaporaus) etäisyydelle 100– 120 m [15] , joka käytön aikana sekoittaa kiven veteen ja kuljetetaan puhdistusjärjestelmällä pintaan, jossa se erotetaan .
Mikrotunnelointiteknologia mahdollistaa maanalaisen kommunikoinnin rakentamisen tiheästi asutuille alueille tai alueille, jotka kulkevat liikenteen ja muiden yhteyksien kautta. Työt suoritetaan vedellä kyllästetyissä, ei-kivisissä ja kivisissä maaperässä, mukaan lukien sekoitettu teurastus , karkeassa maaperässä, jossa on soraa , kiviä , murskattua kiveä välikerroksen muodossa ja lohkareita . Asennus suoritetaan suoraa ja kaarevaa reittiä pitkin profiilissa ja pohjapiirroksessa.
Suojuksen takana tunkkien avulla puristetaan putket läpi : teräs , lasikuitu , keramiikka , betoni , teräsbetoni tai polymeeribetoni erityisillä lasikuituliittimillä , jotka antavat vain vähän vastusta, kun putkia työnnetään kaivoon [15] . Viemärikeräinten rakentamiseen käytetään yleensä putkia, joissa on sisäinen polyeteenieristys , mikä pidentää rakenteen käyttöikää 3-5 kertaa.
Asennus suoritetaan käyttämällä kahta kaivoa: aloitus- ja vastaanottokuoppa, joiden syvyys vastaa laskemisen syvyyttä. Aloituskuoppaan asennetaan tehokas nostoasema, jolle on sijoitettu tunnelointikilpi. Tunkkien avulla kilpi ajetaan maahan sen pituuteen, minkä jälkeen samanpituinen lävistysputken segmentti asetetaan nostoasemalle ja prosessi toistetaan. Kun putket on rakennettu erillisiin osiin, tunkeutuminen tapahtuu edelleen, kunnes suoja tulee ulos vastaanottokuoppaan. Sen jälkeen kilpi puretaan ja putket jäävät maahan. [16]
Tunnelointikilven standardikokoa muuttamalla on mahdollista rakentaa maanalaisia mikrotunneleita, joiden sisähalkaisijat vaihtelevat - 250 mm:stä 3600 mm:iin ja joiden syvyys on jopa 30 m. Putkilinjan yläosan vähimmäissyvyys suhteessa maaperään pinnan tulee olla vähintään 1,5-2 putken halkaisijaa [15] . Laskettavan putkilinjan ja jo sijaitsevien yhteyksien ja rakenteiden välisen etäisyyden tulee olla vähintään 1 m [15] . Suojaläpivientiä käytetään puolikivi- ja kivimaissa, joissa ei ole mahdollista käyttää muita menetelmiä, kun käytetään betoni- tai teräsbetoniputkia [15] .
Porasarjan ensimmäinen osa voi poiketa useita asteita pysty- ja vaakasuunnassa (jopa 13 mm / 200 m), mikä vaatii jatkuvaa poraussuunnan säätöä . Läpäisytarkkuus saavutetaan tietokoneohjauksella, joka käyttää lasersuojausohjausjärjestelmää [15] . Porausprosessia ohjataan pinnasta käsin navigointijärjestelmän avulla [15] .
Mikrotunnelointitekniikka mahdollistaa tietoliikenneyhteyksien ja putkistojen sijoittamisen halkaisijaltaan pienikokoisilla keräilijöillä kaikenlaiseen maaperään - epävakaasta savista ja vettä sisältävästä hiekasta kiviin [16] , myös sekoitettuna teurastuksella , karkeisiin kivimaihin, joissa on mukana soraa , kiviä , murskattua maata. kivi välikerroksen ja lohkareiden muodossa [15] .
Tunnelointikompleksien kehittynyt ohjausjärjestelmä tarjoaa tunneloinnin tarkkuuden, joka täyttää korkeimmat vaatimukset ja antaa sinun hallita milloin tahansa arvoja, jotka kuvaavat täysin tunnelointikilven sijaintia, sen liikeparametreja sekä parametreja. sen pääkomponenttien ja mekanismien toiminnasta [16] . Kompleksit on rakennettu modulaarisella periaatteella, mikä mahdollistaa niiden siirtämisen kohteesta toiseen ja minimoi laitteiden asennukseen kuluvan ajan [16] .
Putkilinjojen tunkeutuminen suoritetaan suojalla tai aditilla .
Putkilinjojen asennussyvyys riippuu [1] :
Putkilinjojen syvyys asetetaan yleensä hankkeessa 0,6–0,9 metristä ( kaasuputket ) 5,0 metriin tai enemmän (ulosteet, teollisuusjätevesi , vesiputket ) [ 1 ] .
Vettä ja viemäriä laskettaessa putkien syvyys otetaan [17] maan jäätymissyvyyden alapuolelle (riippuen kuljetettavasta aineesta sen jäätymisalttius talvella).
Kaasuputkia laskettaessa projekti ottaa putkien syvyyden putken yläosaan [18] :
Hankkeessa hyväksytään pääputkien syventäminen putken huipulle: