 Новости
|
|
ВСН 39-1.9-003-98 Конструкция и способы балластировки и закрепления подземных газопроводов (взамен ВСН 007-88)
Ниже представлен типовой образец документа. Документы разработаны без учета Ваших персональных потребностей и возможных правовых рисков. Если Вы хотите разработать функциональный и грамотный документ, договор или контракт любой сложности обращайтесь к профессионалам.
ВСН 39-1.9-003-98
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
КОНСТРУКЦИИ И СПОСОБЫ БАЛЛАСТИРОВКИ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ
ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
Дата введения 1998-12-01
УТВЕРЖДЕНЫ и ВНЕСЕНЫ ОАО "Газпром"
ВЗАМЕН ВСН 007-88 с изменениями №№ 1 и 2
АННОТАЦИЯ
В Ведомственных строительных нормах регламентированы основные средства и способы обеспечения устойчивости положения подземных газопроводов на проектных отметках. Настоящие нормы распространены на проектирование, строительство и реконструкцию магистральных и промысловых газопроводов, а также газопроводов - отводов, прокладываемых на переходах через болота, в вечномерзлых грунтах, на обводненных и заболоченных территориях, на переходах через малые водные преграды и поймы рек.
Настоящие ВСН разработаны в соответствии с заданием ОАО "Газпром", научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими и производственными организациями и согласованы с:
- Управлением проектирования и экспертизы ОАО "Газпром";
- Управлением по транспортировке газа и газового конденсата ОАО "Газпром";
- Управлением науки, новой техники и экологии ОАО "Газпром";
- Управлением капитального строительства ОАО "Газпром";
- Управлением подрядных работ и транспорта ОАО "Газпром";
- Госгазнадзором ОАО "Газпром", а также
- Госгортехнадзором Российской Федерации, письмо № 10-03/519 от 10 октября 1998 г.
В разработке Ведомственных строительных норм принимали участие от АО "ВНИИСТ" - к.т.н. Красулин И.Д., инж. Мухаметдинов Х.К., инж. Белова И.Ф., от ВНИИгаза - д.т.н. Галиуллин 3.Т., д.т.н. Черний В.П., к.т.н. Исмаилов И.А., от ВЭА "Линкон" - к.т.н. Васильев Н.П., инж. Палей Л.А., инж. Рубинов Н.3., от ДОАО "Гипрогазцентр" - инж. Пужайло А.Ф., к.т.н. Спиридович Е.А., к.т.н. Лисин В.Н., от ДОАО "Гипроспецгаз" - инж. Шнееров А.Л., инж. Иванов Ю.Н., от АО "Гипротрубопровод" - инж. Вдовин Г.А., инж. Алимов Б.А., от АО "Гипроречтранс" - к.т.н. Самарин В.Ф., инж. Мысовский К.А., от ЗАО "Стройгазинвест" - к.т.н. Шукаев В.А., от АО "Центртрубопроводстрой" - инж. Щербаков С.М., инж. Ледянкин М.Б., от ОАО "Газпром" - инж. Пугаченко В.Н., инж. Нагорнов К.М., инж. Виноградов А.М.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Ведомственные строительные нормы ВСН распространяются на проектирование, строительство и реконструкцию подземных магистральных и промысловых газопроводов, а также газопроводов - отводов, прокладываемых на переходах через болота, обводненные и заболоченные территории, поймы рек и русла малых водных преград с шириной зеркала воды в межень не более 30 м и глубиной до 1,5 м, а также на вечномерзлых грунтах с льдистостью до 40%.
1.2. Ведомственные строительные нормы разработаны в развитие глав СНиП 2.05.06-85* "Магистральные трубопроводы", СНиП III-42-80* "Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ" и свода правил СП 107-34-96 "Балластировка и закрепление, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках". Нормы регламентируют вопросы балластировки и закрепления газопроводов, куда входят:
- способы и конструкции;
- области применения способов и конструкций;
- основные расчетные положения;
- организация и технология производства работ;
- контроль качества производства работ;
- техника безопасности.
1.3. Для балластировки и закрепления газопроводов должны применяться способы и конструкции, допущенные к применению в соответствии с ГОСТ 15.001-88* и имеющие ТУ на их изготовление.
1.4. Выбор конструкции (грунтозаполняемые контейнерные и железобетонные утяжелители, анкерные устройства, минеральный грунт), а также методы закрепления газопровода производятся проектной организацией, исходя из конкретных условий строительства, материалов инженерных изысканий и расчетных нагрузок, действующих на устройство на основе результатов технико-экономического сравнения возможных вариантов балластировки или закрепления, обеспечивающих устойчивость положения газопровода и его сохранность. Применяемые для изготовления конструкций материалы должны обладать стойкостью по отношению к агрессивным компонентам грунтов.
1.5. Материалы инженерных изысканий для строительства должны содержать сведения, предусмотренные СНиП 11-02-96, в том числе выполненные по специальному техническому заданию, а именно: о коррозионной активности грунтов, включая кислотный показатель рН, определяемый по ГОСТ 9.015-74; агрессивности подземных вод к бетону и коррозионной активности к металлам; годовых колебаниях уровня грунтовых вод; о результатах термометрических наблюдений по периодам года и засоленности вечномерзлых грунтов до глубины распространения колебаний температуры.
1.6. При необходимости изменения проектных решений по обеспечению устойчивости положения газопровода в ходе его сооружения или подготовки к строительству, замена конструкций и способов балластировки и закрепления газопровода согласовывается с организацией-заказчиком и проектной организацией.
2. КОНСТРУКЦИИ И СПОСОБЫ БАЛЛАСТИРОВКИ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ
ГАЗОПРОВОДОВ
В зависимости от конкретных условий строительства газопровода на отдельных участках трассы, строительного сезона, характеристик грунтов, уровня грунтовых вод и схем прокладки должны применяться следующие конструкции и способы балластировки и закрепления газопроводов:
- при укладке газопроводов методами сплава или протаскивания - сборные кольцевые железобетонные утяжелители;
- при укладке газопроводов с бермы траншеи, на переходах через глубокие болота (с мощностью торфа более глубины траншеи) - железобетонные утяжелители охватывающего типа, а на переходах через болота с мощностью торфа, не превышающей глубины траншеи, на заболоченных и обводненных территориях, включая участки перспективного обводнения - железобетонные утяжелители различных конструкций, анкерные устройства, заполняемые грунтом полимерконтейнеры, а также грунты засыпки, в том числе с использованием полотнищ из нетканого синтетического материала.
2.1. Утяжелители железобетонные сборные кольцевые типа УТК для магистральных газопроводов, изготавливают по ТУ 102-264-81. Они состоят из двух охватывающих трубу полуколец, соединенных между собой посредством стальных шпилек и гаек (рис. 1). Основные размеры утяжелителей типа УТК для труб 1020-1420 приведены в табл. 1 и на рис. 2.
Для изготовления утяжелителей типа УТК применяют бетон класса В 22.5 с объемной плотностью не ниже 2300 кг/м куб.
Таблица 1
Марка
Размеры, мм
Масса полу-
Масса комп-
утяжелителя
R
Н
b
I
кольца, кг
лекта, кг
2-УТК-1020-24-2
550
725
195
300
70
2035
4087
2-УТК-1220-24-2
655
870
235
410
70
2938
5893
2-УТК-1420-24-2
755
1015
280
500
80
4068
8151
2.2. Грунтозаполняемые утяжелители типа ПКБУ (полимерно-контейнерные балластирующие устройства) изготавливают по ТУ6-19-210-88. Они представляют собой навесные устройства из технической ткани с металлическими распорными рамками (рис. 3).
Применяемые технические ткани должны соответствовать техническим требованиям, приведенным в приложении, технические характеристики ПКБУ приведены в табл.2.
1. Утяжелитель 2-УТК;
2. Шпилька МС;
3. Шайба МС;
4. Гайка М20
Рис. 1. Железобетонный утяжелитель типа 2 - УТК
Рис. 2. Полукольцо утяжелителя типа 2-УТК
Рис. 3. Схема конструкции полимерно-контейнерного балластирующего устройства:
1 - рамка жесткости; 2 - емкость из мягкой ткани; 3 - нижняя грузовая лента;
4 - верхняя грузовая лента; 5 - противоразмывная перегородка
Таблица 2
Диаметр трубопровода, мм
Габаритные размеры ПКБУ, мм
Объем грунта в комплекте, куб.м
L
h
I
1420
4200
1450
1600
8,0
1220
3800
1250
1600
6,0
1020
3100
1100
1600
3,5
820
3000
850
1600
3,1
720
2900
800
1600
3,0
Рис. 4. Контейнерный утяжелитель типа КТ на газопроводе
Таблица 3
Марка контей-
нера
Диаметр газо- провода, (d тр.)
Материал контейнера
Емкость м /к-т
Вес в воздухе, т/к-т
Вес в воде, т/к-т
Размеры в плане на газо- проводе,
(I х b), м
Примечания
КТ-1400
1420
Технич.
ткань
3,5±0,1
5,3±0,3
2,8±0,2
1,6х3,2
ТУ 102-588-91
КТ-1200
1220
- " -
3,5±0,1
5,3±0,3
2,8±0,2
1,6х2,8
ТУ 102-588-91
КТ-1000
1020
- " -
3,5±0,3
5,3±0,3
2,8±0,2
1,6х2,6
ТУ 102-588-91
КТ-800Т
630-820
НСМ
2,4±0,1
4,0±0,2
2,0±0,1
1,6х2,1-2,3
ТУ 102-592-91
КТ-500Т
377-530
НСМ
1,2±0,2
1,8±0,3
1,0±0,1
1,2х1,3
ТУ 102-591-91
КТ-300Т
219-325
НСМ
0,5±0,2
0,8±0,1
0,7±0,1
1,0х1,1
ТУ 102-589-91
Рис. 5. Железобетонный утяжелитель охватывающего типа УБО
Таблица 4
Марка груза
Диа-
метр газо-
про-
вода, мм
Габаритные размеры, мм
Объем груза, куб. м
Масса груза, т при =2,3 т/куб. м
Макси-
мальная вели-
чина баллас-
тирую-
щей способ-
ности груза, тс
Код ОКП
Н
h
L
В
а
b
c
А
f
d
УБО-1420
1420
1600
800
1200
600
265
150
680
600
200
200
1,89
4,347
2,447
5853210587
УБО-1220
1220
1400
700
1350
600
265
150
600
550
200
200
1,85
4,253
2,407
5853210588
УБО-1020
1020
1100
500
1500
550
240
150
435
450
200
200
1,47
3,378
1,903
5853210589
УБО-530
530
700
400
1000
300
137
100
310
250
250
120
0,36
0,834
0,471
5853210592
2.3. Утяжелители текстильные контейнерного типа (КТ) изготавливают из полимерных материалов в соответствии с ТУ (табл. 3) и регламентом изготовления. Утяжелители представляют собой заполненные минеральным грунтом замкнутые оболочечные конструкции (рис. 4), соединенные между собой неразъемно при изготовлении.
Технические характеристики контейнерных утяжелителей типа КТ приведены в табл. 3.
2.4. Железобетонные утяжелители охватывающего типа УБО изготавливают по ТУ 102-300-81 (с изменениями 1-13).
Утяжелители типа УБО (рис. 5) состоят из двух железобетонных блоков, двух металлических, защищенных изоляционным покрытием или мягких, изготовленных из долговечного синтетического материала соединительных поясов по ТУ на утяжелитель УБО или по ТУ 51-02-96. Технические характеристики на утяжелитель приведены в табл.4.
2.5. Железобетонные утяжелители охватывающего типа УБО-М (рис. 6) изготавливают по ТУ 51-04-97. Технические характеристики утяжелителя приведены в табл. 5.
Отличительной особенностью утяжелителя УБО-М является наличие в каждом из железобетонных блоков глухого паза, в котором размещен стержень для навески соединительных поясов. Отсутствие за пределами блока крюков для навески соединительных поясов повышает надежность конструкции. Мягкие соединительные пояса изготавливают по ТУ 51-02-96.
2.6. Железобетонные утяжелители клиновидного типа 1-УБКМ (рис. 7) изготавливают по ТУ 102-426-86. Технические характеристики на утяжелитель приведены в табл. 6.
2.7. Железобетонные утяжелители типа УБГ* (рис. 8) изготавливают в соответствии с требованиями ТУ на их изготовление. Технические характеристики утяжелителя приведены в табл. 7.
________________
*Примечание: Конструкции, обозначенные звездочкой, могут быть использованы для массового применения после регистрации ТУ на их изготовление в установленном порядке.
Утяжелитель типа УБГ представляет собой корытообразную, заполняемую минеральным грунтом емкость и состоит из трех шарнирно-соединенных между собой прямоугольных плит, боковые из которых имеют сквозные отверстия или анкерующие элементы, через которые проходят или к которым крепятся два мягких соединительных пояса, изготавливаемых по ТУ 54-02-96.
2.8. Железобетонные утяжелители типа УБТ* (рис. 9) изготавливают в соответствии с требованиями ТУ на их изготовление. Технические характеристики утяжелителя приведены в табл. 8.
________________
*Примечание: Конструкции, обозначенные звездочкой, могут быть использованы для массового применения после регистрации ТУ на их изготовление в установленном порядке.
Заполняемый минеральным грунтом утяжелитель УБТ состоит из двух трехсекционных блоков, каждый из которых состоит из продольной стенки и двух, опирающихся на трубопровод, поперечно размещенных диафрагм, шарнирно-соединенных с продольной стенкой.
2.9. Винтовые анкерные устройства типа ВАУ-1 (рис. 10) изготавливают по ТУ 102-164-89. ВАУ-1 состоит из двух винтовых лопастей, двух анкерных тяг с наконечниками и силового пояса.
2.10. Винтовые анкерные устройства ВАУ-М* (рис. 11) с измененной режущей кромкой заходной части винтовой лопасти, обеспечивающие сокращение величины крутящего момента при их завинчивании в грунт, изготавливают в соответствии с требованиями ТУ на их изготовление.
________________
*Примечание: Конструкции, обозначенные звездочкой, могут быть использованы для массового применения после регистрации ТУ на их изготовление в установленном порядке.
Рис. 6. Общий вид утяжелителя УБО-М:
1 - ж/б блок утяжелителя; 2 - соединительный пояс; 3 - монтажная петля
Таблица 5
Марка
груза
Диа-
метр газопровода, мм
Габаритные размеры, мм
Объем груза, м
Масса груза,т
Макси-
мальная величина балласти-
рующей способ-
ности груза,
Код ОКП
H
h
L
B
K
b
c
тн
УБО-М-1420
1420
1600
800
1200
600
600
450
680
1,89
4,347
2,447
5853210587
УБО-М-1220
1220
1400
700
1350
600
550
450
600
1,85
4,253
2,407
5853210588
УБО-М-1020
1020
1100
500
1500
550
450
400
435
1,47
3,378
1,903
5853210589
УБО-М-820
820
1100
500
1500
550
350
400
435
1,47
3,378
1,903
5853210590
УБО-М-720
720
1100
500
1500
550
300
400
435
1.47
3,378
1,903
5853210591
УБО-М-530
530
700
400
1000
400
230
250
310
0,36
0,834
0,471
5853210592
Рис. 7. Железобетонный утяжелитель типа 1-УБКМ
Таблица 6
Диа-
метр газо-
прово-
да, мм
Марка
утяжелителя
Габаритные размеры
утяжелителя, мм
Объем бетона, куб. м
Масса утяжелителя, кг
L
H
B
R
b
1420
1-УБКм-1420-10
1000
1760
2400
1100
400
2,51
6020
1220
1-УБКм-1220-9
900
1570
2000
1100
290
1,69
4060
1020
1-УБКм-1020-9
900
1370
1840
1100
300
1,49
3580
820
1-УБКм-820-9
900
1120
1600
1000
300
1,12
2690
720
1-УБКм-720-9
900
1030
1500
800
310
1,03
2470
630
1-УБКм-720-9
900
1030
1500
800
310
1,03
2470
530
1-УБКм-529-9
900
760
1300
800
310
0,69
1660
478
1-УБКм-529-9
900
760
1300
800
310
0,69
1660
426
1-УБКм-426-9
900
690
1100
800
250
0,55
1320
377
1-УБКм-426-9
900
690
1100
800
250
0,55
1320
Примечание. Масса утяжелителя определена для плотности бетона 2400 кг/куб.м
Рис. 8. Железобетонный утяжелитель типа УБГ:
1 - газопровод; 2 - приямок в траншее для установки утяжелителя; 3 - шарнирно-соединенные плиты; 4 - силовой соединительный пояс; 5 - дно траншеи
Таблица 7
Марка утяжелителя
Диаметр трубы, мм
Масса утяжелителя в воздухе, КТ
Объем бетона на утяжелитель, куб.м
Расход стали на утяжелитель, кг
УБГ-1420
1420
5610
2,43
142
УБГ-1220
1220
5610
2,43
142
УБГ-1020
1020
3450
1,50
91
Примечание. Габариты плиты для утяжелителей типа УБГ-1420 и УБГ-1220 составляют 3000х1500х180 мм, а для УБГ-1020 соответственно 3000х1500х140 мм
Рис. 9. Железобетонный утяжелитель типа УБТ:
1 - газопровод; 2 - продольная плита; 3 - поперечные диафрагмы; 4 - узел крепления поперечных
диафрагм после установки блоков утяжелителя на газопровод
Таблица 8
Марка утяжелителя
Диаметр трубы, мм
Масса утяжелителя в воздухе, кг
Объем бетона на утяжелитель, куб.м
Расход стали на утяжелитель, кг
УБТ-1420
1420
4430
1,92
280
УБТ-1220
1220
4260
1,86
278
УБТ-1020
1020
3690
1,60
255
Примечание. Длина продольной стенки утяжелителя - 2000 мм, высота -1800 мм (для балластировки газопроводов диаметром 1420 и 1220 мм) и соответственно 1500 мм для балластировки газопроводов диаметром 1020 мм.
Рис. 10. Винтовое анкерное устройство ВАУ-1:
1 - газопровод; 2 - тяга анкера с наконечником;
3 - винтовая лопасть; 4 - силовой соединительный пояс
Рис. 11. Винтовое анкерное устройство ВАУ-М:
1 - газопровод; 2 - тяга анкера с наконечником; 3 - винтовая лопасть; 4 - силовой соединительный пояс
Рис. 12. Дисковое вмораживаемое анкерное устройство ДАУ-02К:
1 - газопровод; 2 - тяга; 3 - диск; 4 - ограничитель усилий;
5 - силовой соединительный пояс
Рис. 13. Винтовое вмораживаемое анкерное устройство ВАУ-В:
1 - газопровод; 2 - тяга с наконечником; 3 - винтовая лопасть на втулке;
4 - втулка (разделительная); 5 - ограничитель усилий;
6 - силовой соединительный пояс
2.11. Вмораживаемые анкерные устройства дискового типа изготавливают по ТУ 102-455-88. Анкерное устройство дискового типа (рис. 12) состоит из двух тяг с круглыми дисками, расположенными на расчетном расстоянии друг от друга, двух ограничителей усилий и силового пояса. Ограничители усилий в анкерном устройстве применяются в случае закрепления газопроводов, прокладываемых в пучинистых грунтах.
2.12. Винтовые вмораживаемые анкерные устройства ВАУ-В* (рис. 13) изготавливают в соответствии с требованиями ТУ на их изготовление. Анкерное устройство состоит из двух или четырех приваренных к втулкам винтовых лопастей, двух тяг с наконечниками и силового соединительного пояса. Кроме того, составными элементами ВАУ-В являются два ограничителя усилий (при установке их в пучинистых грунтах) и две втулки, одеваемые на тяги поверх нижних винтовых лопастей.
2.13. Для защиты изоляционного покрытия газопровода от действия железобетонных утяжелителей, металлических соединительных поясов, а также анкерных устройств должны быть использованы футеровочные маты, изготовленные в соответствии с требованиями ТУ 51-05-97.
2.14. Для балластировки газопроводов минеральными грунтами в сочетании с полотнищами из нетканого синтетического материала (НСМ) в зависимости от характера грунтов и категории местности могут быть использованы различные конструктивные схемы:
- Схема 1 (рис. 14), в которой НСМ укладывают в траншею на уложенный в проектное положение газопровод. При этом концы полотнищ размещают на берме траншеи, закрепляя их металлическими штырями, после чего траншея засыпается грунтом.
- Схема 2 (рис. 15), в которой НСМ укладывается в траншею на уложенный в проектное положение газопровод и после частичной ее засыпки замыкается над газопроводом, образуя над ним замкнутый контур.
- Схема 3 (рис. 16) представляет собой комбинированный способ балластировки газопроводов с использованием железобетонных утяжелителей охватывающего типа или анкерных устройств.
Таблица 9
Технические характеристики утяжелителей типа ПКУ
Наимено-
вание изделия
Диаметр трубы, мм
Размеры, мм
Объем, м
Масса, кг
Кол-во силовых поясов,
Длина
Ширина
Высота
шт.
ПКУ
ПКУ (м)
1420
2,3
1,0
1,65
1,83
48
2
1220
2,1
1,0
1,45
1,6
42
2
1020
1,7
0,8
1,25
0,86
29
2
820
1,5
0,8
1,05
0,71
24
1
720
1,4
0,8
0,95
0,65
21
1
530
1,0
0,6
0,7
0,25
12
1
426
0,9
0,6
0,6
0,2
10
1
325
0,8
0,6
0,5
0,18
9,5
1
Рис. 14. Способ балластировки газопроводов минеральным грунтом засыпки с использованием
полотнищ из НСМ (для песчаных грунтов) - схема 1:
1 - газопровод; 2 - полотнище из НСМ; 3 - металлический штырь;
4 - грунт засыпки
Рис. 15. Способ балластировки газопроводов минеральным грунтом
засыпки с использованием полотнищ из НСМ (для суглинистых
грунтов и сельхозугодий) - схема 2:
1 - грунт засыпки: 2 - полотнище из НСМ; 3 - газопровод
Рис. 16. Комбинированный способ балластировки газопроводов с использованием минеральных грунтов
засыпки в сочетании с НСМ, утяжелителями различных конструкций или анкерными устройствами - схема 3:
1 - газопровод; 2 - траншея; 3 - полотнище из НСМ; 4 - грунт засыпки;
5 - утяжелитель типа УБО
Рис. 17. Заполняемый грунтом полимерконтейнер ПКР-Ф:
1 - газопровод; 2 - полимерконтейнер; 3 - грунт засыпки
Рис. 18. Полимерконтейнер ПКУ
2.15. Полимерконтейнеры ПКР-Ф* (рис. 17), формируемые непосредственно в траншее над уложенным в проектное положение газопроводе изготавливают в соответствии с требованиями ТУ на их изготовление. После заполнения грунтом полимерконтейнер представляет собой утяжелитель седловидного типа.
2.16. Заполняемые грунтом полимерконтейнеры ПКУ (Рис. 18) изготавливают по ТУ 2296-001-00158631-97. Они представляют собой емкость в виде П-образного утяжелителя, стенки которого выполнены из НСМ, пропитанного твердеющей полимерной смолой, придающей полости ПКУ необходимую прочность и жесткость. Верхний силовой пояс сохраняет форму емкости при ее засыпке грунтом. ПКУ изготавливают в двух модификациях: с жесткими и гибкими (ПКУм) карманами. Модификацией ПКУ является также полимерконтейнер СПУ* (складывающийся) Основные параметры полимерконтейнера представлены в табл. 9.
3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И СПОСОБОВ
БАЛЛАСТИРОВКИ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ
3.1. Выбор конструкции или способа балластировки (закрепления) газопровода проводится проектной организацией с учетом следующих основных факторов:
- категории местности,
- характера и типа грунтов,
- уровня грунтовых вод,
- рельефа местности,
- схем прокладки, наличия углов поворотов, кривых искусственного гнутья,
- методов и сезонов производства строительно-монтажных работ,
- условий эксплуатации,
- технико-экономической целесообразности их применения.
3.2. ПКБУ следует применять для балластировки газопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы. При заполнении контейнеров минеральным грунтом из отвала или привозным минеральным грунтом эти устройства возможно применять и на болотах с мощностью торфяной залежи не более глубины траншеи.
3.3. Балластировку газопроводов утяжелителями контейнерного типа (КТ) следует проводить на участках прогнозируемого обводнения и на обводненных (заболоченных) территориях. На газопроводах диаметрами до 1020 мм возможно использование КТ на болотах с мощностью торфяной залежи не более глубины траншеи.
3.4. Железобетонные утяжелители типа УБО и УБО-М (охватывающего типа) следует применять для балластировки газопроводов на всех категориях местности, а также углах поворота и участках выхода трубопровода на дневную поверхность.
3.5. Опирающиеся на газопровод железобетонные утяжелители клиновидного типа 1-УБКМ целесообразно использовать для балластировки газопроводов с заводской изоляцией на обводненных и заболоченных территориях, в вечномерзлых грунтах, а также на болотах с мощностью торфяной залежи, не превышающей глубины траншеи.
3.6. Железобетонные утяжелители типа УБГ и УБТ следует применять для балластировки газопроводов в обводненной и заболоченной местности, в вечномерзлых грунтах, а также на переходах через болота с мощностью торфяной залежи, не превышающей глубины траншеи (при условии заполнения их минеральным грунтом).
3.7. Закрепление газопроводов винтовыми анкерными устройствами ВАУ-1 и ВАУ-М может осуществляться в условиях обводненной и заболоченной местности, а также на переходах через болота с мощностью торфяной залежи, не превышающей глубины траншеи. При этом подстилающие болота грунты должны обеспечивать надежную работу анкеров.
3.8. Закрепление газопроводов при помощи вмораживаемых анкерных устройств типа ДАУ и ВАУ-В рекомендуется применять на участках вечной мерзлоты (преимущественно в низкотемпературных, твердомерзлых песчаных и глинистых, устойчивых в реологическом отношении грунтах), включая болота с мощностью торфа не более глубины траншеи, при условии, что несущие элементы вмораживаемых анкеров должны находиться в вечномерзлом грунте в течение всего срока их эксплуатации.
Длина части вмораживаемого анкера, взаимодействующая с вечномерзлым грунтом в процессе эксплуатации газопровода должна быть не менее двух метров (СНиП 2.02.04-87).
Конструкция ограничителя усилий должна обеспечивать работоспособность анкера в течение всего периода эксплуатации газопровода на переходах через болота и в течение 3-7 лет на участках, сложенных минеральными грунтами.
3.9. Балластировку газопроводов минеральными грунтами в сочетании с полотнищами из НСМ следует осуществлять:
- по схеме 1, в обводненной местности и участках перспективного обводнения, сложенных суглинистыми грунтами;
- по схеме 2, в тех же условиях при наличии песчаных грунтов, включая вечномерзлых,
- по схеме 3, на переходах через болота с мощностью торфяной залежи, не превышающей глубины траншеи.
Балластировка газопроводов минеральными грунтами в сочетании с полотнищами из НСМ допускается на уклонах микрорельефа более 3° при условии выполнения противоэрозионных мероприятий, в том числе установки противоэрозионных ловушек для грунта (рис. 19).
3.10. Заполняемые минеральными грунтами полимерконтейнеры ПКР-Ф, ПКУ и СПУ следует применять для балластировки газопроводов, прокладываемых в условиях обводненной и заболоченной местности, на участках прогнозируемого обводнения, а также на переходах через болота с мощностью торфа не более глубины траншеи и в песчаных вечномерзлых грунтах.
3.11. Балластировка и закрепление газопроводов, прокладываемых на переходах через глубокие болота и малые водные преграды, должны осуществляться с помощью железобетонных утяжелителей типа УТК (при сплаве или протаскивании трубопровода), или утяжелителей охватывающего типа УБО-М (при укладке трубопровода с бермы траншеи).
Рис. 19. Противоэрозионная "ловушка" для грунта
3.12. При укладке газопроводов на заболоченных, размываемых поймах рек методами сплава или протаскивания необходимо использовать утяжелители типа УТК.
При укладке газопроводов с бермы траншеи на заболоченных (при мощности залежи более глубины траншеи) неразмываемых поймах рек допускается применение для их балластировки утяжелителей типа УБО-М.
3.13. На неразмываемых поймах рек, сложенных минеральными или торфяными грунтами, мощность которых не превышает глубину траншеи, устойчивость положения газопроводов обеспечивается с помощью заполненных грунтом полимерконтейнерных устройств типа ПКБУ, КТ, ПКР-Ф, ПКУ и СПУ, минеральными грунтами с использованием НСМ, железобетонных утяжелителей типа УБО, УБО-М, УБГ и УБТ, а также анкерных устройств типа ВАУ-1 и ВАУ-М или минеральными грунтами засыпки (при прокладке газопроводов диаметрами не более 529 мм).
3.14. Для обеспечения устойчивости положения газопроводов диаметрами до 529 мм (включительно), прокладываемых в различных условиях, целесообразно преимущественно использовать:
- минеральные грунты засыпки,
- комбинированные способы балластировки грунтом с использованием полотнищ из НСМ,
- заполненные грунтом полимерконтейнерные устройства ПКБУ, КТ, ПКР-Ф, ПКУ и СПУ, а также винтовых анкеров с диаметрами лопастей 100 и 150 мм.
3.15. Использование для балластировки газопроводов малых диаметров (не более 529 мм) железобетонных утяжелителей типа УБО-М и УБО допускается на размываемых участках трасс, включая поймы рек, а также на переходах через болота.
3.16. При значительных продольных перемещениях газопровода, возникающих в процессе его эксплуатации, проектной организацией должно быть предусмотрено выполнение комплекса мероприятий, обеспечивающих сохранность изоляционного покрытия газопровода и балластирующих конструкций.
4. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1. Общие положения
4.1.1. Балластировка или закрепление газопровода при подземной прокладке производится с целью обеспечения устойчивости его положения на проектных отметках в заполненной водой траншее как в процессе строительства, так и в течение всего периода его эксплуатации.
4.1.2. Настоящие методы расчета распространяются на магистральные и промысловые газопроводы, а также отводы от них, прокладываемые в обводненной и заболоченной местности, на переходах через болота различных типов, в вечномерзлых грунтах, а также на переходах через малые водные преграды с зеркалом воды в межень не более 30 м и глубине до 1,5 м.
4.1.3. Устойчивость положения газопроводов, прокладываемых на обводненных участках трассы, следует проверять для отдельных участков в зависимости от конкретных условий строительства и эксплуатации.
4.1.4. Используемые в расчетах физико-механические и теплофизические характеристики грунтов определяются на основании результатов изысканий и прогнозирования изменения свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации.
4.1.5. Устойчивость положения участка газопровода следует проверять по условию:
, (1.1)
где - суммарная расчетная нагрузка на участок газопровода, действующая вверх;
- суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз;
- коэффициент надежности устойчивости положения газопровода (против всплытия).
4.1.6. Суммарная расчетная нагрузка должна включать в себя упругий отпор при прокладке газопровода свободным изгибом.
4.1.7. Суммарная расчетная нагрузка должна включать в себя собственный вес газопровода.
4.1.8. Коэффициент надежности устойчивости положения газопровода против всплытия () принимается в зависимости от категории местности равным ~ 1,05 для газопроводов, прокладываемых в обводненной и заболоченной местности, на болотах, в вечномерзлых грунтах; и на переходах через малые водные преграды, и 1,10 - для газопроводов, сооружаемых через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ.
4.1.9 Основные параметры устойчивости положения газопроводов, определяемые в соответствии с данной методикой, базируются на расчете или весовых характеристик балластирующих конструкций, или несущей способности системы "анкерное устройство - грунт". В методике считается, что все применяемые конструкции балластирующих и закрепляющих устройств безусловно удовлетворяют условиям собственной прочности и жесткости.
4.1.10. В данной методике не рассматриваются вопросы прочности, деформативности и общей устойчивости участков газопроводов, подлежащих балластировке или закреплению. Необходимо отметить, что при поверочных расчетах сложных участков газопроводов (как многократно статически неопределимых систем) на прочность и устойчивость требуется учитывать взаимодействие забалластированного газопровода с грунтом и податливость анкерных устройств для закрепляемого анкерами трубопровода. При этом возможны случаи, когда интенсивность балластировки (для забалластированного газопровода) и шаг анкеров (для газопровода, закрепленного анкерами), определенные в соответствии с настоящими положениями, могут оказаться недостаточными. В подобных случаях окончательное решение по балластировке или закреплени...
|
