Технология и организация производства работ по монтажу систем ТГВ. Иркутск, Соленинское.

ВВЕДЕНИЕ
Зарождение газовой промышленности относится к концу 18 и начала 19 веков, когда газ, получаемый из каменного угля (светильный газ), стали использовать для освещения родов Западной Европы.
Первые газораспределительные газопроводы в России начали строится с 1835 года из чугунных труб и до 1946 года поступление в сети газоснабжения природного газа не вызывало особых забот у эксплуатационщиков.
Светильный газ содержал в себе небольшие количества паров смолы, которые, поступая с газом в подземные газопроводы при охлаждении осаждались на внутренних стенках труб и защищали раструбные соединения, уплотнение которых осуществлялось конопаткой просмоленным канатом с последующей зачеканкой.
Природный газ и обессмоленный канат, не имеющий смол в своем составе, теряют свою уплотняющую способность.
В итоге с 1960 года чугунные газопроводы начали выводиться из эксплуатации.
В 1931 году в связи с расширением Московского газового завода и вводом в эксплуатацию завода «Нефтегаз» в Москве началось строительство первых газопроводов и стальных труб.
Однако более чем полувековой опыт эксплуатации стальных распределительных газопроводов показал, что в большинстве случаев нормативный срок службы в 40 лет не выдерживается. В этой связи начались поиски альтернативного материала для подземных газопроводов. Многочисленные опыты по использованию для рассматриваемых целей асбестоцементных труб, энтузиастом которым был И.В. Бородин, не обеспечивали стабильных результатов из-за трудности организации крупномонтажного производства труб с необходимой газонепроницаемостью. Серьезным препятствием была высокая стоимость труб, связанная с использованием высококачественного асбеста.
Другой альтернативой стали трубы из полимерных материалов. Наиболее подходящими по свойствам оказались поливинилхлорид и полиэтилен.
По инициативе института «Мосинжпроект» в 1958-1960 годах совместно с
 

трестом «Мосгаз» были проведены опытно-конструкторские и экспериментальные работы по определению возможности и условий эксплуатации пластмассовых подземных газопроводов.
Первые в России подземный распределительный газопровод из ПВХ труб отечественного производства был построен в августе 1959 года в Москве. А в августе 1961 года в Москве был построен первый полиэтиленовый газопровод.
В течение трех лет, начиная с первого года эксплуатации, сначала еженедельно, а потом ежемесячно на опытных пластмассовых газопроводах, проводились систематические наблюдения и измерения. Эти наблюдения не выявили каких-либо отклонений и нарушений и подтвердили правильность принятых решений.

 

Технология строительно-монтажных работ
Исходные данные
Таблица 1 – Исходные данные для выполнения курсового проекта
Город dтрубопр, мм L, км Грунт Ср. глубина заложения, м Сезон строит-ва Условия строит-ва Материал
Иркутск 110 1,6 Супесь 1,2 Зима Полевые Полиэтилен

Физико-механические свойства грунта
В строительном производстве грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры.
Супесь – грунт, содержащий от 3 до 10% глинистых частиц. Песчаных частиц в супеси больше, чем пылеватых: среди них преобладают зерна диаметром от 0,25 до 2 мм.
Таблица 2 – Группы грунтов в зависимости от трудности их разработки вручную.
Грунт Группа грунта
немерзлый мерзлый
1 2 3
Супесь I Iм

Таблица 3 – Группы мерзлых грунтов в зависимости от трудности их разработки механизированным способом
Грунт Средняя плотность,т⁄м^3 Разработка грунта
одноковшовым
эксковатором траншейным роторным
экскаватором бульдозером
1 2 3 4 5
Супесь 1,65 – 1,85 Iм Iм Iм

Таблица 4 – Крутизна откосов в зависимости от вида грунта
Вид грунта Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,5 3 5
Супесь 1:0,25 1:0,67 1:0,85

Таблица 5 – Физико-механические свойства грунтов
Вид грунта Плотность ρ, т/м3 Кпр, % Кор, %
Супесь 1,65-1,85 12-17 3-5

 

Подготовительные работы
Трассовые подготовительные работы включают :
разбивку и закрепление пикетажа, геодезическую разбивку горизонтальных и вертикальных углов поворота, разметку строительной полосы;
расчистку строительной полосы от леса и кустарника, корчевку пней; снятие и складирование в специально отведенных местах плодородного слоя земли;
планировку строительной полосы, уборку валунов, устройство полок на косогорах;
К моменту укладки газопровода дно траншеи должно быть очищено от веток, корней деревьев, камней, строительного мусора и выровнено в соответствии с проектом. Если в траншее образовался лед или ее занесло снегом, перед укладкой газопровода траншею необходимо очистить.
Траншея и котлованы должны разрабатываться с откосами. Траншеи с вертикальными стенками без крепления разрешается разрабатывать в мерзлых и в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на следующую глубину, м:
- в супесях - не более 1,25
Перед укладкой трубопровода в траншею, основание которой имеет неровности мерзлого грунта, на дне траншеи устраивают постель высотой 10 см из талого рыхлого или мелкоразрыхленного мерзлого грунта
В зимнее время искусственное уплотнение минерального грунта не производится. Грунт приобретает необходимую плотность после оттаивания в течение трех-четырех месяцев(естественное уплотнение).
Планировку монтажной полосы для прохода строительной техники рекомендуется осуществлять за счет устройства грунтовых насыпей из привозного грунта. Планировка микрорельефа со срезкой неровностей допускается только на полосе будущей траншеи. Зимой допускается планировка микрорельефа формированием уплотненного транспортными средствами снежного покрова. 

Определение объёмов земляных работ
К земляным относятся следующие виды работ:
срезка растительного слоя;
предварительная и окончательная планировка площадки;
разработка грунта в траншее многоковшовым экскаватаром;
разработка грунта под приямки;
ручная доработка дна траншеи;
подбивка пазух ручными или электротрамбовками;
обратная засыпка траншеи;
рекультивация земли.
Определение объёмов земляных работ
Для начала выполняют предварительную планировку площадки, а после расчетов по объёмам земляных работ – окончательную планировку с нанесением на схему строительной площадки всех нужных размеров.
Срезка растительного слоя бульдозером:
Площадь срезки растительного слоя определяется по формуле [1]:
F_ср=A∙L,м^2,
(1)
где A – ширина срезки растительного слоя, м;
L – протяженность газопровода, м;
F_ср=20∙1600=32000 м^2.
Предварительная планировка строительной площадки бульдозером:
Площадь предварительной планировки строительной площадки определяется по формуле [1].
Разработка грунта в траншее одноковшовым экскаватаром, многоковшовым экскаватаром (роторным или цепным), экскаватаром драглайн и др.












Рисунок 1 – Эскиз траншеи
Ширина траншеи понизу определяется по формуле [2]:
a=d+α,м,
(2)
где d – диаметр газопровода, м;
α – при откосах положе 1:0,5 принимается 0,3 м.
a=0,11+0,3=0,41 м.
Средняя глубина траншеи определяется по формуле [3]:
h_ср=H+0,1+0,1,м,
(3)
где H – средняя глубина заложения газопровода, м;
0,1 – песчанная подушка, м;
0,1 – постель талого рыхлого или мелкоразрыхленного мерзлого грунта, м.
h_ср=1,2+0,1+0,1=1,4 м.
Ширина траншеи по верху определяется по формуле [4]:
b_ср=a+2∙h_тр∙m,м,
(4)
где m – крутизна откоса (отношение его высоты к заложению), м;
b_ср=0,41+2∙1,4∙0,25=1,16 м.
Объём траншеи определяется по формуле [5]:
V_тр=((a+b_ср)∙h_ср∙L)/2,м^3,
(5)
V_тр=((0,41+1,16)∙1,4∙1600)/2≈1884 м^3.
Разработка грунта под приямки для сварки труб:
Объём траншеи под приямки для сварки труб определяется по формуле [6]:
 

V_пр=(0,05…0,07)∙V_тр,м^3,
(6)
V_пр=0,07∙1884≈131,88 м^3.
Ручная доработка дна траншеи:
Объём ручной доработки дна траншеи определяется по формуле [7]:
V_дор=a∙L∙h_дор,м^3,
(7)
где hдор – глубина слоя по ручной доработке траншеи, принимаем 0,05 м;
V_дор=0,41∙1600∙0,05=32,8 м^3.
Примечание: ручная доработка дна траншеи не производится при разработке грунта многоковшовыми экскаваторами.
Подбивка пазух ручными или электротрамбовками:










Рисунок 2 – Эскиз подбивки пазух
Ширина подбивки пазух поверху определяется по формуле [8]:
B_подб=a+2∙m∙(h_п+d+0,2),м, (8)
где hп – толщина песчанного слоя принимается равной 0,1 м;
B_подб=0,41+2∙0,25∙(0,1+0,11+0,2)=0,62 м.
Площадь подбивки определяется по формуле [9]:
F_подб=B_подб∙L,м^2, (9)
F_подб=0,62∙1600=984 м^2.
Объём подбивки траншеи определяется по формуле [10]:
 

V_(п.тр)=(d+0,2)∙L∙(a+B_подб),м^3,
(10)
V_(п.тр)=(0,11+0,2)∙1600∙(0,41+0,62)=508,4 м^3
Объём грунта вытесненного трубопроводом по формуле [11]:
V_(гр.тр)=(L∙π∙d^2)/4,м^3, (11)
V_(гр.тр)=(1600∙3,14∙〖0,11〗^2)/4=15,2 м^3
Объём подбивки пазуха ручными или электротрамбовками определяется по формуле [12]:
V_пазух=V_(п.тр)-V_(гр.тр.),м^3,
(12)
V_пазух=508,4-15,2=493,2 м^3
Обратная засыпка траншеи бульдозером:
Суммарный объём траншеи определяется по формуле [13]:
V_сум=V_тр-V_пр,м^3, (13)
V_пазух=1884+131,88=2015,88 м^3
Объём песчаной подсыпки определяется по формлуе [14]:
V_п=h_п∙L∙(a+h_п∙m),м^3, (14)
V_п=0,1∙1600∙(0,41+0,1∙0,25)=147,2 м^3
Объём обратной засыпки траншеи определяется по формуле [15]:
V_засып=V_сум-V_тб-V_пазух-V_п,м^3, (15)
V_засып=2015,88-15,2-493,2-147,2=1290,68 м^3
Грунт, вынутый из траншеи, укладывается в отвал с одной стороны на расстоянии от бровки 0,5 м, оставляя другую сторону свободной для передвижения транспорта и производства монтажно-укладочных работ (рабочая полоса).