Проектирование линейных городских и магистральных трубопроводов различного назначения

В Москве очень много газопроводов, срок эксплуатации которых превышает более 40 лет и каждый год идет отставание в перекладке газовых сетей.

Проектирование начинается с технического задания, схемы газоснабжения, предварительного обследования трассы. В соответствии с ТЗ проектировщики  определяют  объем  топографической  съемки  на  эскизе М 1:2000 .

После получения геоподосновы начинается процесс выбора трассы.

Выбор способа прокладки газопровода зависит от многих факторов и условий и в процессе согласования может меняться.

Основным методом СМР остается перекладка стальных труб на новые стальные открытым способом.

Эти работы требуют больших материально-технических и людских ресурсов, создают большие неудобства для транспорта.

Особенностью проектирования стальных газопроводов в Москве является наличие огромного количества углов поворотов в плане и профиле, уходов. В связи с этим применяется много фасонных частей (отводов, тройников и др.) и значительно увеличивается количество стыков.

На газопроводе приходится устанавливать большое количество футляров при пересечении проезжих частей улиц, теплосетей и других инженерных коммуникаций.

Если газопровод идет на реконструкцию с увеличением диаметра, то изношенный старый газопровод заменяется на новый стальной.

При реконструкции газопроводов без увеличения диаметра все чаще применяется метод санирования.

Чтобы принять решение в пользу этого метода тщательно изучается исполнительная документация. газопровод не должен иметь много вертикальных и горизонтальных углов. Бывает, что от распределительного газопровода когда-то были обрезаны потребители и установлены заглушки. В этих местах необходимо делать дополнительные котлованы.

Для прокладки подземных газопроводов сегодня широко используются полиэтиленовые трубы.

Они дешевле стальных, но не менее надежны и долговечны. Полиэтиленовые трубы для газопроводов отвечают высоким эксплуатационным требованиям. Полиэтиленовые газовые трубы имеют свои особенности и преимущества, по сравнению со стальными . Они считаются наиболее оптимальным вариантом для транспортировки природного газа газа. 

Выделить среди основных положительных свойств использования полиэтиленовых труб можно: 

  • длительный период службы, составляющий не менее, чем пятьдесят лет;
  • низкую газопроницаемость стенок, что обеспечивает полную герметичность;
  • малый вес;
  • пластичность;
  • устойчивость к коррозионным процессам, в том числе электрохимическим, и агрессивным химическим воздействиям. 

Весьма эффективным является восстановление изношенных труб путем протяжки полиэтиленовых труб в ветхой стальной трубе. Этот метод позволяет исключить открытую прокладку и разрытие рельефа. 

При прокладке газопровода через магистральные улицы, трамвайные пути, ж/д широко применяются методы закрытой прокладки.  

Проектирование магистральных газопроводов имеет существенное отличия и должно соответствовать требованиям актуализированной редакции СНиП 2.05.06-85*, СП 36.13330.2011. Магистральные газопроводы подразделяются на два класса

I- При рабочем давлении свыше 2,5 до 10,МПа

II- При рабочем давлении свыше 1,2 до 2.5МПа

Магистральные газопроводы не допускаются к проектированию в городах. В связи с расширением границ г.Москвы в пределах города оказались различные магистральные газопроводы. По нашему мнению необходимо в ближайшее время направить технические и финансовые ресурсы на вынос этих сооружений за границу г.Москвы как потенциально опасные объекты.

В последнее время распространение получили следующие  методы  закрытой прокладки   газопроводов:

Продавливание.

    Продавливанием называют способ бестраншейной прокладки инженерных сетей, при котором производится последовательное вдавливание в грунт соединенных между собой звеньев труб с одновременной непрерывной или цикличной разработкой грунта внутри головного звена трубопровода и удлинением его через прокладываемый трубопровод. Разработка грунта впереди трубы не допускается.

  Продавливание допускается в грунтах I - IV категории стальным трубопроводом (футляром) диаметром 400-2000 мм. В качестве продавливающих устройств применяют насосно-домкратные установки, состоящие из 2, 4, 8 и более домкратов мощностью 50-300 т. каждый.

Стальная  труба  вдавливается циклически, путем попеременного переключения домкратов на прямой и обратный ход. Прилагаемое усилие до 3000 кН. Возможно использование виброударных установок, гидроразмыва, комбинации гидромонитора, размывающего грунт, и шнека, его удаляющего.

Длина продавливания составляет обычно до 100 м. Cкорость проходки при применении гидравлических домкратов – до 10–12 метров в смену. Работы могут вестись как с разрушением, так и без разрушения старой трубы.

Горизонтально-направленное   бурение

Способом горизонтального бурения можно проходить выработки для бестраншейной прокладки трубопроводов практически любых диаметров и с относительно меньшими усилиями, чем при проколе или продавливании. Определенную трудность представляет удаление грунта из пробуренной скважины.

Горизонтальное направленное бурение(ГНБ) бестраншейный метод прокладывания подземных коммуникаций, основанный на использовании специальных буровых комплексов (установок). Длина прокладки путей может быть от нескольких метров до нескольких километров, а диаметр более 1200 мм. Для защиты коммуникаций применяются трубы из полиэтилена (ПНД), стали и других материалов.

Для прокладки трубопроводов способом горизонтального бурения применяют бурильно-шнековые установки с цикличным или непрерывным удалением грунта из забоя, оснащенные набором сменного оборудования для прокладки труб путем их последовательного наращивания в скважине.

Микротоннелирование

Микротоннелирование можно считать своего рода симбиозом технологий горизонтального бурения и продавливания (конечно, очень далеко ушедшим от своих прародителей). Этот метод основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционно управляемого проходческого щита, выдвигаемого из заранее подготовленной стартовой шахты. После завершения проходки (а она может вестись в прямолинейном или криволинейном направлении) его извлекают из приемной шахты.

От продавливания микротоннелирование отличается большей длиной проходки (до 500 м, а при необходимости до нескольких километров), скоростью и точностью (независимо от длины трассы она контролируется компьютерным комплексом с применением системы лазерного ведения). А кроме того, минимизацией затрат и материальных ресурсов.

С помощью микротоннелирования можно «пробиться» через грунты любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, работать в смешанном забое, не бояться появления в грунтовом массиве по трассе крупнообломочных включений, валунов, гальки и щебня.

Для прокладки микротоннелированием используются самые разные трубы: полимербетонные, железобетонные, керамические, стеклопластиковые, асбестоцементные.