[ «Стандарт организации Освоение подземного пространства ПРОКЛАДКА ПОДзЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ МЕТОДОМ ГОРИзОНТАЛЬНОГО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СТО НОСТРОЙ 2.27.17-2011 т нд рт екоммерческого п ртнерств морегулируем я ...»
НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ
Стандарт организации
Освоение подземного пространства
ПРОКЛАДКА ПОДзЕМНЫХ
ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
МЕТОДОМ ГОРИзОНТАЛЬНОГО
НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
СТО НОСТРОЙ 2.27.17-2011
т нд рт екоммерческого п ртнерств « морегулируем я орг низ ция « оюз строителей мч тки»
013 2.27.17 – 2013
ИзДАНИЕ ОфИЦИАЛЬНОЕ
Москва 2012НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ
Стандарт организации Освоение подземного пространстваПРОКЛАДКА ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ
КОММУНИКАЦИЙ МЕТОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО
НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- Издание официальное Филиал ОАО ЦНИИС Научно-исследовательский центр «Тоннели и метрополитены»Общество с ограниченной ответственностью Издательство «БСТ»
Москва СТО НОСТРОЙ 2.27.17- Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Филиалом ОАО ЦНИИС «НИЦ «Тоннели и метрополитены», ОАО «Мосинжпроект», Международной ассоциацией специалистов горизонтального направленного бурения – МАС ГНБ, СРО НП «Объединение строителей подземных сооружений, промышленных и гражданских объектов»
2 ПРЕДСТАВЛЕН Комитетом по освоению подземного НА УТВЕРЖДЕНИЕ пространства Национального объединения строителей, протокол от ноября 2011 г. № 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН Решением Совета Национального В ДЕЙСТВИЕ объединения строителей, протокол от 5 декабря 2011 г. №
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 СОГЛАСОВАН С Аппаратом Национального объединения проектировщиков, письмо от 07 ноября 2011 г. исх. № ЮЛ/ © Национальное объединение строителей, Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных Национальным объединением строителей 6 Особенности инженерных изысканий…………………………………... 6.2 Инженерно-геологические изыскания……………………………….. 7 Проектирование перехода …….……………………………………….…. 7.1 Общие требования к проектированию…………………………….…. 7.2 Состав, содержание и порядок согласования проекта………………. 7.3 Проектирование трассы перехода……………………………………. 7.4 Оценка поверхностных деформаций…………………………………. 7.5 Области применения и характеристики протягиваемых труб……… 7.6 Особенности расчета протягиваемых труб………………………….. 7.7 Проектирование переходов кабельных линий……………………..… 8.1 Организационно-техническая подготовка…………………………… 8.2 Требования к проекту производства работ………………………….. 8.3 Подготовительные работы и обустройство стройплощадок…….….. 8.4 Дополнительные мероприятия по обеспечению производства работ в сложных инженерно-геологических условиях…………………….. СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 8.7 Сборка трубопровода и организация перегиба при подаче в грунт... 8.10 Особенности производства работ в холодный период года…….…. 9.1 Функции и показатели качества бурового раствора……………….... 9.3 Расчет необходимого объема бурового раствора и количества его 9.6 Контроль параметров бурового раствора ………………………….… 10 Особенности прокладки газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов…………………………………………………………………. 10.1 Устройство подводных переходов………………………………...… 10.5 Контроль состояния покрытия после протягивания……………..… 10.6 Порядок проведения приемочных испытаний на прочность и герметичность……………………………………………………………. 11 Контроль выполнения работ, авторский надзор и сдача работ…………. 11.3 Операционный контроль за производством работ…………………. 11.4 Порядок ведения авторского надзора……………………………..… 11.5 Приемочный контроль при сдаче работ…………………………..… 12 Правила безопасного выполнения работ……………………………….… 12.1 Общие положения организации безопасного выполнения работ…………………………………………………………………….. 12.2 Меры безопасности от поражения электрическим током при выполнении буровых работ………………………………………………… 12.3 Требования безопасности при повреждении газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов………………………………… 12.4 Требования безопасности при работе буровой установки………… 13.1 Общие положения по охране окружающей среды……………….… 13.2 Предотвращение и устранение последствий выхода бурового раствора…………………………………………………………………... 13.3 Крепление технологических выемок……………………………….. 13.4 Прокладка коммуникаций на территории охранной зоны метрополитена……………………………………………………………… Приложение А (рекомендуемое) Объекты и условия применения метода горизонтального направленного бурения для прокладки инженерных коммуникаций……………………………….……. Приложение Б (справочное) Риски при горизонтальном направленном бурении, их снижение и управление……………… ……….….... СТО НОСТРОЙ 2.27.17- Приложение В (справочное) Оборудование для производства работ………. Приложение Г (справочное) Характеристики и типоразмеры труб и соединительных элементов из ВЧШГ………………………….…....... Приложение Д (рекомендуемое) Форма протокола бурения скважины…….. Приложение Е (рекомендуемое) Форма акта приемки трубопровода………. Приложение Ж (справочное) Единицы измерений показателей свойств буровых растворов…………………………………………….… Приложение И (справочное) Измерение параметров буровых растворов….. Приложение К (рекомендуемое) Форма журнала контроля параметров бурового раствора…………………………………………….……. Приложение Л (рекомендуемое) Порядок сдачи работ…………………….… Приложение М (рекомендуемое) Форма акта приемки подземного перехода Приложение Н (справочное) Основные буквенные обозначения величин…. Настоящий стандарт разработан в соответствии с Программой стандартизации Национального объединения строителей.Целью разработки стандарта является реализация в Национальном объединении строителей Градостроительного кодекса Российской Федерации, Федерального закона от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «О безопасности зданий и сооружений», Федерального закона от 1 декабря 2007 г. № 315-ФЗ «О саморегулируемых организациях» и иных законодательных и нормативных актов, действующих в области строительства.
Стандарт разработан в развитие действующих на территории России нормативных документов по проектированию и строительству подземных инженерных коммуникаций: СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства», СП 31.13330.2010 «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», СП 32.13330.2010 «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения», СП 74.13330.2011 «СНиП 3.05.03-85 Тепловые сети», СП 36.13330. «СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы», СП 86.13330.2011 «СНиП IIIМагистральные трубопроводы», СП 62.13330.2011 «СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы», СП 66.13330.2011 «Проектирование, строительство напорных сетей водоснабжения и водоотведения с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом», МГСН 6.01-03 «Бестраншейная прокладка коммуникаций с применением микротоннелепроходческих комплексов и реконструкция трубопроводов с применением специального оборудования».
Авторский коллектив: И.М. Малый, Н.А. Пухова, А.В. Козлов, А.В. Панфилов (Филиал ОАО ЦНИИС «НИЦ «Тоннели и метрополитены»), В.Я. Зарецкий, Т.В. Бажанова (ОАО «Мосинжпроект»), А.И. Брейдбурд, С.Е. Каверин, Р.Н. Матвиенко, А.И. Кожухова, К.Б. Павлов, Р.Р. Салахов, И.В. Зюркалов (Международная ассоциация специалистов горизонтального направленного бурения), С.Н. Алпатов (СРО НП «Объединение строителей подземных сооружений, промышленных и гражданских объектов»).
СТО НОСТРОЙ 2.27.17-
СТАНДАРТ НАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ СТРОИТЕЛЕЙ
ПРОКЛАДКА ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ
КОММУНИКАЦИЙ МЕТОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО
НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
Lining of underground engineering communications by a method of the horizontal 1 Область применения 1.1 Настоящий стандарт распространяется на закрытые подземные переходы инженерных коммуникаций различного назначения (водопровод, канализация, тепловые сети, электрокабели, кабели связи, газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы), прокладываемые методом горизонтального направленного бурения (ГНБ).1.2 Стандарт устанавливает правила проектирования, выполнения, контроля и сдачи работ.
2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и своды правил:
ГОСТ 9.602-2005 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии Издание официальное СТО НОСТРОЙ 2.27.17- ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности ГОСТ 908-2004 Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия ГОСТ 2156-76 Натрий двууглекислый. Технические условия ГОСТ 5100-85 Сода кальцинированная техническая. Технические условия ГОСТ 7293-85 Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования ГОСТ 8733-74 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования ГОСТ 17410-78 Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические. Методы ультразвуковой дефектоскопии ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия ГОСТ 31244-2004 Контроль неразрушающий. Оценка физико-механических характеристик материала элементов технических систем акустическим методом.
Общие требования ГОСТ Р 50838-2009 Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия ГОСТ Р 50864-96 Резьба коническая замковая для элементов бурильных колонн. Профиль, размеры, технические требования ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии ГОСТ Р 52079-2003 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия ГОСТ Р 52568-2006 Трубы стальные с защитными наружными покрытиями для магистральных газонефтепроводов. Технические условия ГОСТ Р ИСО 2531-2008 Трубы, фитинги, арматура и их соединения из чугуна с шаровидным графитом для водо- и газоснабжения. Технические условия СП 18.13330.2011 «СНиП II-89-80* Генеральные планы промышленных предприятий»
СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»
СП 25.13330.2012 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»
СП 31.13330.2010 «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»
СП 32.13330.2010 «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения»
СП 34.13330.2010 «СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги»
СП 36.13330.2010 «СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы»
СП 42.13330.2011 «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»
СП 47.13330.2010 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»
СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства»
СП 49.13330.2010 «СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования»
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- СП 62.13330.2011 «СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы»
СП 66.13330.2011 «Проектирование, строительство напорных сетей водоснабжения и водоотведения с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом»
СП 74.13330.2011 «СНиП 3.05.03-85 Тепловые сети»
СП 86.13330.2011 «СНиП III-42-80* Магистральные трубопроводы»
СП 119.13330.2011 «СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм»
СП 120.13330.2011 «СНиП 32-02-2003 Метрополитены»
СП 124.13330.2011 «СНиП 41-02-2003 Тепловые сети»
СП 125.13330.2011 «СНиП 2.05.13-90 Нефтепроводы, прокладываемые на территории городов и других населенных пунктов»
СП 126.13330.2011 «СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве»
СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть. Строительное производство П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и сводов правил в информационной системе общего пользования – на официальных сайтах национального органа Российской Федерации по стандартизации и НОСТРОЙ в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться новым (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения В настоящем стандарте применены термины в соответствии с Градостроительным кодексом [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 азимут скважины: Угол между горизонтальной проекцией оси пилотной скважины и направлением юг-север, измеряемый по часовой стрелке.
3.2 бентонит: Коллоидная глина, состоящая в основном из минералов группы монтмориллонита, имеющая выраженные сорбционные свойства и высокую пластичность.
П р и м е ч а н и е – В виде глинопорошка бентонит широко используется при производстве работ методом ГНБ.
3.3 бентонитовая суспензия: Смесь глинистых частиц с водой при крупности частиц твердого вещества более 0,2 мкм.
П р и м е ч а н и е – По крупности частиц буровые бентонитовые растворы, используемые для крепления скважин, относятся к суспензиям.
3.4 буровая головка (пионер): Передовой бур со сменными насадками.
3.5 буровая лопатка: Насадка, обеспечивающая оптимальный угол резания грунта и траекторию проходки.
П р и м е ч а н и е – Подбирается в зависимости от типа проходимого грунта.
3.6 буровая установка: Единый комплекс взаимосвязанных механизмов и устройств, обеспечивающих технологический процесс прокладки трубопровода методом ГНБ.
П р и м е ч а н и е – Буровая установка обеспечивает: передвижение; сборку, вращение и подачу буровой колонны; подачу бурового раствора; контроль и корректировку направления бурения; протягивание расширителей и трубопровода.
3.7 буровой канал: Расширенная буровая скважина для протягивания трубопровода.
3.8 буровой раствор: Многокомпонентная дисперсная жидкостная система, применяемая при бурении и расширении пилотной скважины, протягивании трубопровода.
3.9 буровой шлам: Разбуренная порода, выносимая буровым раствором из забоя скважины на дневную поверхность.
3.10 вертлюг: Шарнирное соединительное звено, предотвращающее передачу вращения от буровой колонны к протягиваемому трубопроводу.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 3.11 горизонтальное направленное бурение (ГНБ), (horizontal directional drilling): Многоэтапная технология бестраншейной прокладки подземных инженерных коммуникаций при помощи специализированных мобильных буровых установок, позволяющая вести управляемую проходку по криволинейной траектории, расширять скважину, протягивать трубопровод.
П р и м е ч а н и е – Бурение ведется под контролем систем локации и с использованием бентонитовых (полимерных) буровых растворов.
3.12 закрытый подземный переход (ЗП): Линейный участок инженерной коммуникации, включающий одну или несколько ниток трубопровода, прокладываемый бестраншейным способом под различными препятствиями и ограниченный точками начала и завершения бестраншейной прокладки.
3.13 модифицированный бентонит (активированный бентонит): Бентонитовый глинопорошок, в состав которого введены добавки, регулирующие его свойства.
3.14 пилотная скважина: Направляющая скважина, бурение которой осуществляется в первую очередь.
3.15 подводный переход: Закрытый подземный переход, пересекающий водную преграду и ограниченный запорной арматурой или, при ее отсутствии, горизонтом высоких вод не ниже отметок 10 % вероятности превышения.
3.16 приближение скважины: Наименьшее вертикальное или горизонтальное расстояние между расширенной скважиной и дном водоема, фундаментом, автомобильной или железной дорогой, взлетно-посадочной полосой, существующей коммуникацией и т.п., в зоне которых должен быть проложен трубопровод.
3.17 регенерация бурового раствора: Очистка и обогащение раствора, обеспечивающие его повторное использование.
3.18 ример: Расширитель скважины, имеющий соответствующую конструкцию для различных типов грунта.
3.19 система локации: Измерительная система, позволяющая определять и контролировать положения буровой головки и другие характеристики технологиСТО НОСТРОЙ 2.27.17- ческого процесса проходки пилотной скважины.
3.20 стандартизованная форма: Утвержденная нормативно-правовой и технической документацией форма документов, заполнение которых является обязательным при изысканиях, проектировании, производстве строительно-монтажных работ, ведении авторского и технического надзора, сдаче и приемке выполненных работ.
3.21 створ перехода: Вертикальная плоскость, соответствующая проектной оси подземного перехода.
3.22 тиксотропность: Способность структурированной коллоидной системы (бурового раствора) многократно загустевать в покое, образуя студенистую массу – гель, и разрушаться при механическом воздействии (движении) с понижением вязкости, превращаясь в жидкость – золь.
3.23 точка входа (выхода): Планово-высотное положение начала (завершения) бурения пилотной скважины.
3.24 угол входа (выхода) скважины: Угол между осью пилотной скважины в точке входа (выхода) и горизонтальной плоскостью.
3.25 охранная зона метрополитена: Участок городской территории, расположенный над действующим подземным сооружением метрополитена и в непосредственной близости от него, возможность использования которого для нового строительства, прокладки дорог, коммуникаций, бурения скважин и т.п. должна согласовываться с администрацией метрополитена.
3.26 холодный период года: Время года, в течение которого среднемесячные температуры наружного воздуха ниже естественной температуры грунта.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 4 Обозначения и сокращения 4.1 ВЧШГ – высокопрочный чугун с шаровидным графитом.
4.2 ГНБ – горизонтальное направленное бурение.
4.3 ЗП – закрытый подземный переход.
4.4 ПА – полиамид.
4.5 ПВД – полиэтилен высокого давления.
4.6 ПВП – полиэтилен высокой плотности.
4.7 ПВХ – поливинилхлорид.
4.8 ПНД – полиэтилен низкого давления.
4.9 ПНП – полиэтилен низкой плотности.
4.10 ПОС – проект организации строительства закрытого перехода инженерных коммуникаций с применением метода ГНБ.
4.11 ПП – полипропилен.
4.12 ППР – проект производства работ по закрытому переходу инженерных коммуникаций методом ГНБ.
4.13 ППУ – пенополиуретан.
4.14 ПС – полистирол.
4.15 ПСП – полиэтилен средней плотности.
4.16 РД – руководящий документ.
4.17 ТУ – технические условия.
4.18 ФОИВ – федеральные органы исполнительной власти.
4.19 SDR – стандартное размерное соотношение наружного диаметра трубы к толщине стенки.
5 Общие положения 5.1 Прокладка инженерных коммуникаций по методу ГНБ, как правило, осуществляется в три этапа:
- направленное бурение пилотной скважины по заданной проектом трассе;
- однократное или последовательно-многоразовое расширение скважины до образования бурового канала, позволяющего протягивать трубопровод проектного диаметра, при необходимости калибровка бурового канала (см. 8.6.12);
- протягивание коммуникационного трубопровода (защитного футляра) через буровой канал по направлению от точки выхода бура на поверхность к буровой установке.
П р и м е ч а н и е – Рекомендации по объектам и условиям применения метода ГНБ приведены в приложении А.
5.2 Для каждого конкретного объекта строительства применение метода ГНБ должно быть обосновано технико-экономическими расчетами, путем сравнения возможных вариантов прокладки данного типа инженерной коммуникации.
6 Особенности инженерных изысканий 6.1 Общие положения 6.1.1 Инженерные изыскания для строительства переходов трубопроводов под действующими транспортными магистралями, железными дорогами, реками и другими преградами методом ГНБ должны предусматривать комплексное изучение природных условий района строительства для получения необходимых и достаточных материалов для проектирования и строительства перехода.
6.1.2 Инженерные изыскания следует выполнять в соответствии с требованиями СП 47.13330 и СП 11-105-97 [2] в объеме, установленном для строительства переходов трубопроводов через водные и другие препятствия с учетом 6.1 – 6.2.
6.1.3 Инженерные изыскания должны включать топографические и инжеСТО НОСТРОЙ 2.27.17- нерно-геологические изыскания. Полученные в результате инженерных изысканий материалы должны быть достаточны при проектировании варианта строительства закрытого перехода трубопровода бестраншейным методом направленного бурения или обычным открытым способом с устройством траншеи.
6.1.4 Для выполнения инженерных изысканий на проектирование и строительство перехода методом ГНБ должны быть составлены техническое задание, программа изысканий и сметно-договорная документация.
6.1.5 Техническое задание на изыскания должно содержать необходимые и достаточные сведения для организации и производства изысканий, проводимых для проектирования, разработки технологии бурения и организации строительства.
6.1.6 Программа инженерных изысканий должна составляться на основе технического задания с максимальным использованием материалов ранее выполненных инженерных изысканий в районе строительства перехода.
6.1.7 Материалы выполненных инженерных изысканий для проектирования и строительства перехода методом ГНБ оформляются в виде технического отчета.
6.2 Инженерно-геологические изыскания 6.2.1 В результате геологических изысканий должны быть получены данные для:
- технико-экономических расчетов по выбору метода строительства перехода;
- выбора наиболее эффективного бурового оборудования и состава бурового раствора;
- определения проницаемости грунтов на русловом участке перехода и возможности просачивания бурового раствора при бурении скважины;
- построения расчетного профиля бурения скважины.
Отчет по инженерно-геологическим изысканиям должен содержать:
- разрезы и буровые колонки, включающие все грунтовые прослойки и напластования, мощности слоев и их наклоны;
- количественную и качественную оценку встречаемых твердых включений и скальных пород;
- физико-механические характеристики свойств грунтов;
- данные об уровнях и режимах подземных вод (с учетом сезонных колебаний).
6.2.2 Глубина бурения разведочной скважины должна быть от 5 до 8 м ниже проектируемого заглубления трубопровода.
6.2.3 Для переходов через широкие водные преграды могут быть рекомендованы двухэтапные буровые работы. Вначале на большом расстоянии друг от друга пробуриваются скважины на увеличенную глубину. На втором этапе – скважины с меньшим расстоянием одна от другой на наиболее ответственных участках.
6.2.4 Расстояние между буровыми скважинами при изысканиях принимается в соответствии с требованиями СП 11-105-97 [2].
6.2.5 Буровые скважины следует располагать попеременно справа и слева от створа закрытого перехода на максимальном расстоянии 10 м и минимальном расстоянии 5 м от створа перехода.
6.2.6 Все имеющиеся пустоты и скважины после изысканий должны заполняться цементным раствором для предупреждения возможности утечки буровой жидкости при направленном бурении.
6.2.7 При невозможности выполнения буровых работ в условиях плотной застройки, на участках сложенных техногенными грунтами, а также для уточнения инженерно-геологических данных изысканий, следует использовать геофизические методы обследования грунтов согласно МДС 11-21.2009 [3].
6.2.8 В результате лабораторных исследований грунтов должны быть получены данные о прочности грунта, его сопротивлении деформации и проницаемости, гранулометрическом составе, плотности частиц грунта, пределах пластичности и текучести, пористости и других свойствах грунта, указанных в СП 11-105-97 [2] и необходимых для разработки технологии ГНБ.
6.2.9 Состав лабораторных исследований согласно СП 11-105-97 [2] при необходимости уточняется проектной организацией и указывается в техническом заСТО НОСТРОЙ 2.27.17- дании на изыскательские работы.
6.3 Топографическая съемка 6.3.1 Топографическую съемку следует выполнять в объеме, установленном для проектирования линейных сооружений и в соответствии с требованиями СП 47.13330. Результатом съемки является инженерно-топографический план участка.
7 Проектирование перехода 7.1 Общие требования к проектированию 7.1.1 Проект ЗП, сооружаемого методом ГНБ, должен являться составной частью проекта устройства инженерных коммуникаций. Основанием для проектирования является задание на разработку проекта.
7.1.2 Разработка проекта ЗП должна вестись в соответствии с требованиями:
- задания на проектирование;
- технических условий на прокладываемую коммуникацию, выдаваемых эксплуатирующими организациями;
- нормативных и руководящих документов на проектирование и прокладку данного вида подземной коммуникации.
7.1.3 Исходными данными для разработки проекта ЗП являются:
- проект прокладки коммуникации, составной частью которого должен являться ЗП;
- ситуационный план М 1:2000 с нанесенной трассой проектируемой коммуникации;
- сводный план М 1:500 проектируемых инженерных коммуникаций и сооружений;
- действующий инженерно-топографический план М 1:500;
П р и м е ч а н и е – Для городов с развитой инженерной инфраструктурой, других линейных объектов допускается использование инженерно-топографических планов М 1:200 или иных оптимальных масштабов.
- ТУ эксплуатирующих организаций на проектирование коммуникации;
- задание на проектирование с указанием участков ЗП, диаметра и количества проектируемых труб;
- продольный профиль М 1:100 или М 1:200 проектируемой коммуникации;
- другие документы в зависимости от конкретных условий строительства.
7.1.4 Проектная документация для ЗП должна содержать оптимальные планировочные, конструктивные и технологические решения, выявленные в результате сравнения возможных вариантов устройства инженерных коммуникаций на данном участке.
П р и м е ч а н и е – Для разработки проектной документации возможно использование различных систем автоматизированного проектирования, текстовых редакторов и специализированных расчетных программ.
7.1.5 Конструкция сечения ЗП определяется заданием на проектирование.
7.1.6 При разработке проекта ЗП необходимо оценивать возможные воздействия на окружающую среду, здания и сооружения, существующие коммуникации, а также учитывать риски возникновения непредвиденных и аварийных ситуаций в процессе строительства с учетом приведенных в приложении Б и предусматривать предупредительные меры по минимизации их последствий.
7.2 Состав, содержание и порядок согласования проекта 7.2.1 В соответствии с требованиями к составу и содержанию проектной документации согласно положению [4] проект ЗП входит в раздел «Технологические и конструктивные решения линейного объекта. Искусственные сооружения». Обозначение (марка) подраздела проекта – ЗП.
7.2.2 Состав и последовательность размещения текстовых и графических документов, необходимых для формирования проекта ЗП, приведены в таблице 7.1.
7.2.3 Проект ЗП подлежит согласованию со следующими организациями:
- местными органами исполнительной власти;
- организациями, эксплуатирующими существующие объекты и коммуникации (коллекторы, водопровод, канализация, кабели и т.п.);
- местными органами водоохраны (при пересечении водных преград);
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- - ОАО «Российские железные дороги» (при пересечении железнодорожных путей);
- организациями, проектирующими и эксплуатирующими метрополитен (при прохождении трассы ЗП в пределах охранной зоны метрополитена);
- органом управления автодорог (при прохождении трассы ЗП в полосе отвода и в пределах природных полос автомобильной дороги).
размещения документов в комплекте документа документация документация ция (при необходимости) Примечание – В случае отсутствия чертежа продольного профиля (при разработке стадии «П») конструктивное сечение ЗП показывается на плане ЗП.
7.2.4 Состав пояснительной записки к ЗП для проектной и рабочей документации приведен в таблице 7.2.
разделов 2 Характеристика района строительства 2.1 Условия строительства 2.2 Сведения об инженерно-геологических условиях строительства 3 Технические и конструктивные решения, включая конструкцию и размеры секций 4 Экологическая безопасность и охрана окружающей среды 5 Технологические решения по строительству закрытых переходов 5.1 Основные способы работ и выбор строительных механизмов 5.2 Продолжительность строительства и сведения о количестве работающих 5.3 Основные виды строительных и монтажных работ, конструкций, подлежащих освидетельствованию 5.4 Геодезическо-маркшейдерские работы 5.5 Особенности строительства ЗП при пересечении с железнодорожными путями, автодорогами, метрополитенами, существующими коммуникациями, водными преградами и т.п.
7.3 Проектирование трассы перехода 7.3.1 Положение трассы ЗП в плане при пересечении сооружений метрополитена, железных и автодорог, водных препятствий, существующих коммуникаций и т.п. следует предусматривать так, чтобы угол пересечения составлял, как правило, 90°. Если ситуационно-топографические условия этого не позволяют, то пересечения необходимо выполнить в доступных технологических коридорах при условии согласования особенностей данного проектного решения со всеми заинтересованными инстанциями.
7.3.2 Необходимо соблюдать минимально допускаемые приближения в плане и профиле к существующим железным и автодорогам, зданиям и сооружениям, действующим коммуникациям, регламентируемые соответствующими нормативСТО НОСТРОЙ 2.27.17- ными и руководящими документами.
Для предотвращения аварийных ситуаций и выходов бурового раствора во всех случаях расстояние в свету между буровым каналом и верхом покрытия автодороги, подошвой рельсов железной дороги или трамвайных путей, основанием насыпи, фундаментом, конструкцией подземного сооружения или коммуникации должно предусматриваться более 1 м.
7.3.3 Участки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального и облегченного типов, должны предусматриваться в защитном футляре в соответствии с требованиями СП 36.13330, СП 34.13330 и СП 119.13330. Внутренний диаметр футляра должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 20 %.
7.3.4 Участки напорных и самотечных трубопроводов, прокладываемые методом ГНБ над или под тоннельными сооружениями метрополитена, должны заключаться в герметичные футляры, концы которых выводятся за габариты сооружений не менее чем на 10 м.
7.3.4.1 Прокладка газопроводов под тоннелями метрополитена не допускается.
7.3.4.2 Прокладка трубопроводов под наземными линиями метрополитена должна предусматриваться в футлярах в соответствии с требованиями СП 119. для электрифицированных железных дорог. Концы футляров должны выводиться за пределы ограждения территории метрополитена не менее чем на 3 м.
7.3.5 Профиль трассы перехода определяется в зависимости от вида прокладываемой коммуникации, типа и диаметра трубопровода, применяемого технологического оборудования.
Чертеж продольного профиля должен содержать следующие данные:
- уровни грунта по всей длине пересечения и отметки в соответствующей системе координат;
- уровень грунтовых вод;
- уровень водоема и отметок горизонтов высоких и низких вод;
- углы входа и выхода;
- буровой профиль и размеры отдельных участков;
- детализацию радиусов вертикального изгиба кривизны для каждого участка;
- детали горизонтальной длины трассы и ее общую длину;
- допуски по отклонению точки выхода;
- приближение прокладываемой коммуникации к пересекаемому объекту;
- заглубление в критических зонах (например, под озерами, реками, в точке входа и т.п.).
П р и м е ч а н и е – Допускаемые отклонения точки выхода пилотной скважины от проектного створа должны определяться в зависимости от вида прокладываемой коммуникации, длины бурения, инженерно-геологических условий строительства.
7.3.6 Профиль ЗП от точки забуривания до выхода на поверхность (котлован) может включать прямолинейные и криволинейные участки.
7.3.6.1 Минимально допустимые радиусы изгиба криволинейных участков трассы для прокладки стальных трубопроводов определяются в зависимости от характеристик труб (см. 7.6) и должны составлять, как правило, не менее 1200 dн, где dн – наружный диаметр трубы, м.
7.3.6.2 Минимально допустимые радиусы изгиба трассы для трубопроводов из полиэтиленовых труб определяются по соотношению характеристик изгиба стальных буровых штанг и прокладываемых труб, из которых в проекте принимается большее значение, но не менее 25 dн, м.
7.3.7 Минимально допустимый радиус изгиба криволинейных участков трассы должен определяться для сборных трубопроводов из полимерных труб по 7.5.3, а ВЧШГ – по 7.5.4, с учетом допускаемых углов сгибания соединений, указанных изготовителями труб.
П р и м е ч а н и е – Для труб из полимерных материалов сгибание в соединении допускается до 2° (см. руководство [23]), для труб из ВЧШГ по СП 40-102-2000 [15] – до 5°.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- трассы скважины ГНБ СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 7.3.8 Трасса скважины для обеспечения необходимого заглубления должна начинаться с прямолинейного участка, наклонного к горизонту под углом входа в грунт.
В общем случае после прямолинейного участка должен следовать криволинейный вогнутый участок с расчетным радиусом изгиба, затем прямолинейный (горизонтальный или наклонный) участок до следующей кривой (без нарушения допустимого радиуса изгиба) и так до точки выхода по прямолинейному тангенциальному участку с наклоном под углом выхода к поверхности.
П р и м е ч а н и е – Пример построения продольного профиля скважины ГНБ приведен на рисунке 7.1.
7.3.9 Углы входа скважины в грунт и выхода на поверхность в зависимости от условий строительства, вида трубопровода и используемого оборудования, как правило, принимаются в пределах от 8° до 20°. При определении в проекте углов входа и выхода следует учитывать необходимость устройства технологических шурфов (приямков) или возможность размещения буровой установки в котловане.
7.3.10 При построении трассы бурения для начальных участков входа и выхода следует избегать изгиба в буровом профиле.
П р и м е ч а н и е – Поверхностные слои грунта, как правило, менее плотные, поэтому при проходке трудно выдержать необходимый радиус изгиба, и возможны выходы бурового раствора.
Длина прямолинейных участков на входе и выходе определяется глубиной залегания плотных связанных грунтов и диаметром прокладываемого трубопровода. Чем больше диаметр бурового канала и тяжелее и жестче буровая колонна, тем длиннее следует принимать прямолинейные участки.
7.3.11 Расчет параметров трассы, включая общую длину скважины, длины и радиусы изгиба для составляющих прямолинейных и криволинейных участков, углы входа и выхода, заглубление скважины, необходимое количество буровых штанг, а также необходимое усилие и крутящий момент для проходки пилотной скважины и протягивания трубопровода, следует выполнять по методике СП 42-101-2003 [5].
Рекомендации по подбору буровой установки, необходимой для ведения работ, приведены в В.2.4 – В.2.6 приложения В.
7.3.12 Длина плети трубопровода lг, м, необходимая (и достаточная) для протягивания, определяется по формуле:
где l – расчетная длина скважины по профилю перехода, м;
– возможное увеличение фактической длины бурового канала (перебур), определяемое с учетом допусков по отклонению точки выхода, м;
а – участки трубопровода от 1,5 до 2,5 м вне бурового канала.
П р и м е ч а н и е – Рекомендуется принимать возможное увеличение фактической длины для полиэтиленовых труб 0,10 l, м; для стального трубопровода – от 0,03 l до 0,05 l, м.
7.4 Оценка поверхностных деформаций 7.4.1 При прохождении трассы ЗП под зданиями и сооружениями I и II уровней ответственности (по СП 20.13330), автомобильными и железными дорогами, сооружениями метрополитена, существующими инженерными коммуникациями следует оценивать их возможные смещения и при необходимости предусматривать в проекте дополнительные мероприятия по предотвращению возможных смещений в соответствии с 13.1.7 – 13.1.9.
7.4.2 Расчет смещений следует производить для эксплуатационной стадии проложенного трубопровода, когда деформации могут возникнуть в результате заполнения грунтом части кольцевого зазора (от 20 % до 40 %) между трубой и стенками расширенной скважины, за счет фильтрации и уплотнения бурового раствора.
Ширина мульды оседания В, м, от оси скважины (см. рисунок 7.2) определяется по формуле:
Пологая впадина над подземной выработкой, имеющая в профиле форму в виде чаши, а в плане – изометрическую или овальную.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- где dp – наибольший диаметр расширения скважины (бурового канала), м;
hc – глубина заложения свода скважины от поверхности, м;
– угол внутреннего трения грунта, град.
При различных грунтовых напластованиях общая ширина мульды оседания В, м, должна определяться с учетом слоистости.
7.4.3 Значения деформаций должны определяться из условия совместной работы сооружения и основания в соответствии с требованиями СП 22.13330. Рекомендуется использовать численные методы математического моделирования и соответствующие сертифицированные расчетные программы, учитывающие пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, Рисунок 7.2 – Распределение осадок поверхности для скважин ГНБ анизотропность и пластические свойства грунтов.
7.4.4 Оценка допустимости деформаций производится исходя из условия:
где S – расчетная деформация основания;
Sп – предельное значение деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с требованиями нормативных документов для данного вида сооружений или заданием на проектирование.
7.4.5 Смещения сооружений на поверхности могут быть снижены при:
- уменьшении диаметра расширения скважины и величины кольцевого зазора между трубой и грунтом;
- увеличении глубины заложения трубопровода;
- прокладки трубопровода в плотных слоях грунта;
- заполнении кольцевого зазора твердеющим тампонажным раствором.
7.4.6 Деформации сооружений и осадки поверхности могут проявляться на стадиях бурения пилотной скважины и промежуточного расширения вследствие гидравлического разрыва, обвалов стенок и выноса грунта буровым раствором. Величина таких деформаций из-за непредсказуемости объема выноса грунта расчетом на стадии проектирования не определяется.
7.4.6.1 Деформации сооружений и осадки поверхности при строительстве ЗП должны предотвращаться:
- соблюдением технологических параметров бурения, - недопущением перерывов при бурении, расширении и протягивании трубопровода, - использованием оптимального состава бурового раствора.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 7.5 Области применения и характеристики протягиваемых труб 7.5.1 Виды труб для ГНБ и условия их применения указаны в 7.5.1.1 – 7.5.1.3.
7.5.1.1 Для прокладки подземных инженерных коммуникаций методом ГНБ используются следующие виды труб: стальные, полимерные, из ВЧШГ.
7.5.1.2 Условия применения каждого вида труб, их прочностные характеристики, толщина стенки и изоляция определяются требованиями нормативных документов для типа прокладываемой коммуникации.
7.5.1.3 Применяемые в качестве продуктовых или защитных футляров трубы, а также используемые при сборке трубопровода материалы и изделия для их изоляции, внешнего покрытия и соединения должны иметь документы, удостоверяющие их соответствие требованиям проекта.
7.5.2 Стальные трубы должны соответствовать 7.5.2.1 – 7.5.2.5.
7.5.2.1 Стальные трубы должны применяться для прокладки методом ГНБ:
- газопроводов в соответствии с требованиями СП 36.13330, СП 62.13330, СП 42-101-2003 [5];
- нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в соответствии с требованиями СП 36.13330, СП 74.13330, СП 124.13330, МГСН 6.03-03 [6];
- водопровода в соответствии с требованиями СП 31.13330, на переходах под железными и автомобильными дорогами, через водные преграды и овраги, на участках с расчетным внутренним давлением более 1,5 МПа;
- канализации в соответствии с требованиями СП 32.13330, в качестве напорных труб;
- защитных футляров, внутри которых затем прокладываются коммуникационные трубы или кабели в оболочках.
7.5.2.2 Для подземной бестраншейной прокладки газопроводов, нефтепроводов, нефтепродуктопроводов применяются трубы с наружными защитными покрытиями, нанесенными заводским способом, соответствующие ГОСТ Р 52568.
Защитные покрытия протягиваемых стальных труб для газопроводов, неСТО НОСТРОЙ 2.27.17- фтепроводов и нефтепродуктопроводов должны соответствовать 10.2.
7.5.2.3 Для подземной бестраншейной прокладки тепловых сетей (магистральных, распределительных и квартальных) применяются стальные трубы и фасонные изделия с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой защитной оболочке, соответствующие ГОСТ 30732.
Оболочка должна предохранять ППУ изоляцию от механических повреждений, воздействий влаги, диффузии и обеспечивать защиту трубы от коррозии. При выборе труб тепловых сетей следует руководствоваться ПБ 10-573-03 [7].
7.5.2.4 В качестве защитных футляров в зависимости от условий строительства и экономической целесообразности применяются стальные трубы, соответствующие ГОСТ 10704, ГОСТ 10705, ГОСТ 10706, ГОСТ 8731, ГОСТ 8733, ГОСТ 20295, ГОСТ Р 52079.
7.5.2.5 Для прокладки подземных коммуникаций в зависимости от области применения (газопровод, нефтепровод, водопровод, тепловая сеть) должны применяться трубы с защитным покрытием (например, трубы с защитным покрытием по ТУ 1390-003-01284695-00 [8], ТУ 1390-003-01297858-00 [9], ТУ 1394-001- 05111644-96 [10], ТУ 1394-002-47394390-99 [11], ТУ 1394-012-17213088-03 [12], ТУ 1394-00686695843-10 [13], ТУ 1390-030-43826012-01 [14]).
7.5.3 Трубы из полимерных материалов должны соответствовать 7.5.3.1 – 7.5.3.3.
7.5.3.1 Трубы из полимерных материалов применяются при прокладке коммуникаций для хозяйственно-питьевого водоснабжения, транспортировки природного газа с низким рабочим давлением, кабельных линий различного назначения.
Как правило, используются полиэтиленовые и полипропиленовые (ПП) трубы. В отдельных случаях применяются трубы из армированного полиэтилена, полиэфирных материалов, стеклопластика и др.
При протягивании трубопроводов в крупнообломочных и гравийно-галечниТрубы с ППУ – ПЭ изоляцией.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- ковых грунтах по ГОСТ 25100 следует применять трубы с защитной (полипропиленовой, стеклопластиковой и др.) оболочкой.
П р и м е ч а н и е – Классификация и маркировка труб в соответствии с СП 40-102- [15], ГОСТ 18599, ГОСТ Р 50838 и др. производится по сериям «S» и стандартному отношению «SDR», значения которых определяются по формулам:
где dн – наружный диаметр трубы, мм;
t – толщина стенки трубы, мм.
7.5.3.2 Основные показатели свойств некоторых полимерных материалов для труб по СП 40-102-2000 [15] приведены в таблице 7.3.
Плотность, г/см3 0,94-0,96 0,93-0,94 0,91-0,93 1,4 0,91 0,93-0,95 1,57 1,6-2, Предел текучести Удлинение при Коэффициент теплового линейного расширения, Расчетная прочность, МПа Для фенолформальдегидных, полиэфирных и эпоксидных смол.
В осевом направлении.
Пример – Для прокладки методом ГНБ напорных трубопроводов, транспортирующих воду, в том числе для хозяйственно-питьевого водоснабжения, при температуре от 0 °С до 40 °С, а также другие жидкие и газообразные вещества, к которым полиэтилен химически стоек, применяются трубы по ГОСТ 18599 из ПЭ 80 при SDR 9,0; 11,0 и 13,6, а также ПЭ при SDR 11,0; 13,6 и 17,0. Максимальное рабочее давление воды (при 20 °С) до 1,6 МПа, срок службы 50 лет. Диаметры труб по сортаменту до 1200 мм. Поставляются в бухтах, на катушках и отрезками мерной длины. Предел текучести материала труб при растяжении:
- для ПЭ 80, т=16,7 МПа;
- для ПЭ 100, т=21,0 МПа.
7.5.3.3 Для прокладки газопроводов применяются полиэтиленовые трубы, соответствующие ГОСТ Р 50838 при SDR не более 11. Для газопроводов диаметром до 160 мм включительно рекомендуется применять длинномерные трубы, не требующие соединений. При прокладке газопроводов сварку следует выполнять при помощи муфт с закладными нагревателями или встык согласно требованиям СП 42-103-2003 [16].
7.5.4 Трубы из ВЧШГ должны соответствовать 7.5.4.1 – 7.5.4.4.
7.5.4.1 Трубы из ВЧШГ в соответствии с СП 66.13330 применяются:
- в коммунальных системах водоснабжения и канализации;
- в противопожарных системах водоснабжения;
- в промышленных опреснительных установках;
- в системах горячего водоснабжения (наружные сети горячего водоснабжения и тепловые сети с температурой воды до 150 °C).
Такие трубы могут быть использованы в том числе в агрессивных средах и сейсмически активных районах.
7.5.4.2 В качестве протягиваемых следует применять трубы из высокопрочного чугуна по ГОСТ 7293, ГОСТ Р ИСО 2531, ТУ 1461-037-50254094–2004 [17].
П р и м е ч а н и е – В качестве протягиваемых могут применяться трубы с внутренним цементно-песчаным покрытием по ISO 4179: 2005 [18], внешним цинковым покрытием по ISO 8179 – 1: 2004 [19] и ISO 8179 – 2: 2004 [20], внешним покрытием полиэтиленовым рукавом по ISO 8180: 2006 [21].
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- При соответствующем обосновании для устройства сетей водоснабжения (напорной канализации) могут использоваться разрешенные к применению в установленном порядке трубы зарубежного производства диаметром до 1800 мм.
7.5.4.3 Для прокладки сборных трубопроводов из ВЧШГ методом ГНБ необходимо использовать гибкие соединения, выдерживающие расчетные тяговые усилия за счет распределения осевой нагрузки вокруг раструба и ствола трубы. Для предотвращения деформаций и разрыва соединений необходимый радиус изгиба трубопровода должен обеспечиваться путем устройства нескольких сгибаний вдоль оси.
П р и м е ч а н и е – Соединения имеют нормируемые отклонения и быстро собираются при протягивании.
7.5.4.4 Для прокладки методом ГНБ коммуникаций из труб ВЧШГ (например, по ТУ-1461-037-50254094-2004 [17]) рекомендуется использовать гибкое раструбно-замковое соединение (под двухслойное уплотнительное кольцо) типа «RJ» с допуском по отклонению на угол до 5° в зависимости от диаметра собираемых труб (рисунок 7.3).
П р и м е ч а н и е – Характеристики труб из ВЧШГ приведены в приложении Г.
Рисунок 7.3 – Разрез раструбно-замкового соединения В соответствии с рекомендациями [22] и руководством [23] трасса и буровой канал для протягивания труб из ВЧШГ с соединением типа «RJ» должны иметь радиусы изгиба и диаметр расширения не менее значений приведенных в таблицах 7.4 и 7.5.
Т а б л и ц а 7.4 – Радиус изгиба трубопровода при сборке труб длиной 6000 мм Таблица 7.5 – Диаметр расширения бурового канала под раструбно-замковое трубы бурового канала Условное обозначение, соответствующее минимальному среднему наружному диаметру.
7.6 Особенности расчета протягиваемых труб 7.6.1 Проверочный расчет на прочность труб и их соединений при протягивании трубопровода выполняется из условия:
пр.N – продольное осевое растягивающее напряжение в стенке трубы от прогде тягивания трубопровода с учетом упруго-изогнутых участков, МПа;
Rp – расчетное сопротивление растяжению материала труб и стыковых соединений, МПа.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 7.6.1.1 Растягивающие напряжения пр.N, МПа, возникающие в стенке трубы при протягивании по буровому каналу, определяются по формуле:
РГП – усилие протягивания трубопровода, кН;
где Е – модуль упругости материала трубы, МПа;
Ru – минимальный радиус изгиба по трассе перехода, м.
7.6.1.2 Расчетное сопротивление материала труб Rp, МПа, должно определяться в соответствии с требованиями по проектированию данного вида коммуникаций с учетом нормированных значений сопротивлений и коэффициентов надежности по материалу, коэффициентов надежности по назначению трубопровода и условий работ.
7.6.1.3 Максимально допустимое усилие протягивания трубопровода РГП, кН, не должно превышать значения:
7.6.1.4 Максимально допустимые усилия протягивания РГП, кН, полиэтиленовых труб диаметром до 315 мм по ГОСТ 18599 приведены в таблице 7.6.
Т а б л и ц а 7.6 – Допустимые усилия протягивания полиэтиленовых труб из ПЭ Средний наружный Размерное отношение наружного диаметра к толщине стенки (SDR) Примечание – При расчетном сопротивлении для полиэтилена Rp= 0,5 т 10 МПа.
т – предел текучести труб.
7.6.1.5 Максимально допустимое усилие протягивания РГП, кН, сборных трубопроводов из ВЧШГ следует определять с учетом устанавливаемых производителем прочностных характеристик труб и стыковых соединений. Значения допустимых усилий протягивания для труб из ВЧШГ приведены в таблице 7.7.
Наружный диаметр трубы dн, мм Допустимые усилия протягивания РГП, 7.6.1.6 С учетом затухания растягивающих напряжений от усилия тяги по длине трубопровода, радиус изгиба труб RuT, м, должен составлять не менее:
Проектные значения радиусов изгиба по трассе перехода следует принимать в соответствии с 7.3.6, 7.3.7.
7.6.2 Для трубопровода из полимерных труб следует выполнить проверку допустимой овализации и устойчивости круглой формы поперечного сечения на стадии протягивания и нахождения трубопровода в открытом (ненарушенном) канале, полностью заполненном буровым раствором. Проверка выполняется в соответствии с методикой СП 42-103-2003 [16] на сжимающее действие фактического внешнего радиального давления Рф, МПа, определяемого по формуле:
Рбр – гидростатическое давление бурового раствора в нижней точке скважигде Отклонение от окружности.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- ны, МПа;
Рвн – внутреннее давление в трубе, МПа.
Гидростатическое давление бурового раствора в нижней точке скважины, Рбр, МПа, определяется по формуле:
– плотность бурового раствора, г/см3;
где hбр – высота столба бурового раствора, определяемая разницей отметок нижней точки скважины и точек входа или выхода, м.
7.7 Проектирование переходов кабельных линий 7.7.1 При проектировании трассы перехода кабельной линии через железную дорогу следует учитывать, что в соответствии с ПУЭ [24] пересечение кабелей с путями электрифицированного рельсового транспорта должно производиться под углом от 75° до 90° к оси пути.
7.7.2 Строительство ЗП кабельных линий методом ГНБ следует выполнять прокладкой кабелей в предварительно протянутых вслед за расширителем полиэтиленовых трубах-оболочках, соответствующих ГОСТ 18599.
7.7.3 Трубы-оболочки для кабельных линий, протягиваемых в буровой канал, как правило, формируются в виде пакета. Для обеспечения регламентированных ПУЭ [24] расстояний в свету между кабелями диаметр труб-оболочек, объединяемых в одном пакете, должен составлять:
- 110 мм при прокладке кабелей связи и наружного освещения;
- 160 мм при прокладке силовых кабелей до 10 кВ и контрольных кабелей;
- от 225 до 280 мм при прокладке кабелей от 20 до 35 кВ и от 110 до 220 кВ.
П р и м е ч а н и е – Применение труб меньшего диаметра возможно при наличии проектного обоснования, а также согласований заказчика и эксплуатирующей организации.
7.7.4 Диаметр бурового канала должен превышать габариты протягиваемого пакета кабельных труб-оболочек не менее чем на 20 %. Рекомендуемые соотношения между общим числом труб-оболочек в протягиваемом пакете, количеством действующих кабелей и минимальным диаметром бурового канала приведены в таблице 7.8. Сечения закрытых переходов для прокладки кабелей показаны на рисунке 7.4.
Т а б л и ц а 7.8 – Соотношения количества труб-оболочек, действующих кабелей и Количество одновременно заКоличество действующих ка- Минимальный диаметр буротягиваемых труб диаметром 7.7.5 Кабельные трубы-оболочки, протягиваемые пакетом, должны быть выведены на поверхность земли. Вдоль выхода труб разрабатывается шурф для стыкования кабелей перехода ГНБ с основной линией. Трубы-оболочки должны обрезаться на уровне дна шурфа и закрываться водонепроницаемой манжетой. Варианты устройства шурфов для вывода кабелей из перехода приведены на рисунке 7.5.
П р и м е ч а н и е – Могут применяться другие предусмотренные проектом способы герметизации кабелей-оболочек.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- Рисунок 7.4 – Сечения закрытых переходов для прокладки кабелей Для пакета труб Для одиночных труб Рисунок 7.5 – Варианты шурфов для вывода кабелей из перехода СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 8 Производство работ 8.1 Организационно-техническая подготовка 8.1.1 Строительство ЗП инженерных коммуникаций методом ГНБ должно вестись по проектной документации, согласованной и утвержденной в порядке, установленном СП 48.13330.
8.1.2 Производитель работ по ГНБ должен получить от застройщика или технического заказчика необходимый комплект рабочей документации со штампом и подписью ответственного лица застройщика или технического заказчика на каждом листе о принятии проекта к производству в соответствии требованиями СП 48. (пункт 5.4).
П р и м е ч а н и е – Передаваемая проектная документация должна содержать подтверждение проектировщика о ее разработке в соответствии с заданием на проектирование и требованиями Федерального закона [25].
8.1.3 Для производства работ необходимо использовать специализированное оборудование, соответствующее инженерно-геологическим и гидрогеологическим условиям строительства, протяженности и конструкции предполагаемого к прокладке трубопровода.
П р и м е ч а н и е – Характеристики и рекомендации по подбору оборудования, требуемого для выполнения работ по ГНБ, приведены в приложении В.
8.1.4 На участке проведения работ должен быть полный набор инструкций по подготовке, эксплуатации, техническому обслуживанию буровой установки и другого технологического оборудования, а также по ремонту отдельных узлов и безопасному производству работ.
8.2 Требования к проекту производства работ 8.2.1 В соответствии с СП 48.13330 ППР по сооружению ЗП методом ГНБ должен разрабатываться в полном объеме при строительстве на городской территории и территории действующего предприятия, а при строительстве в сложных природных и геологических условиях, а также технически особо сложных объектов – по требованию органа исполнительной власти, выдающего разрешение на строительство. В остальных случаях ППР разрабатывается по решению застройщика или технического заказчика в неполном объеме (см. 8.2.7).
8.2.2 ППР должен разрабатываться на основании ПОС и другой проектносметной документации. Отступления от утвержденных проектных решений без согласования с заказчиком не допускаются.
8.2.3 ППР в полном объеме, кроме общестроительных разделов соответствующих требованиям СП 48.13330, СП 49.13330, СНиП 12-04-2002, СП 12-136- [26], ПБ 03-428-02 [27], должен включать:
- топографические планы стройплощадок со стороны буровой установки (точка входа) и со стороны трубы (точка выхода) (см. 8.3);
- технологию и параметры бурения по трассе пилотной скважины (см. 8.5);
- способ и последовательность расширения скважины (см. 8.6);
- порядок развертывания катушек трубопровода или монтажа из сборных звеньев (см. 8.7);
- план и продольный профиль монтажной зоны сборки плети трубопровода (см. 8.7);
- Технологический регламент (см. 8.2.6);
- порядок протягивания трубопровода в скважину, диаметр бурового канала и предельно допустимое значение усилия тяги по условию прочности трубы (см.
8.8);
- календарный график прокладки ЗП (см. 8.5, 8.6, 8.8);
- мероприятия по обеспечению производства работ в холодный период года (см. 8.10).
8.2.4 Топографический план стройплощадки должен содержать:
- расположение и размер основных компонентов системы ГНБ (буровая установка, кабина управления, сменное оборудование, блок электроснабжения и т.п.);
- способ закрепления буровой установки;
- расположение и размеры емкостей бурового раствора;
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- - расположение складского участка и крановой площадки;
- подъездные и внутриплощадочные дороги.
Типовая схема расположения оборудования на стройплощадках в точках входа и выхода трубопровода приведена на рисунке 8.1.
8.2.5 Проектная документация в составе ППР по монтажной зоне (порядок развертывания катушек трубопровода или монтажа из сборных звеньев, план и продольный профиль монтажной зоны сборки плети трубопровода) должна содержать:
- конструкцию, высоту и положение монтажных роликовых опор, расстояние между ними по 8.7.2;
- радиус перегиба трубопровода на стадии монтажа по 8.7.3.
8.2.6 Для обеспечения качества выполнения работ по прокладке коммуникаций методом ГНБ в состав ППР должен входить Технологический регламент, разработанный с учетом технических характеристик намеченного к применению оборудования и специфики конкретного пересечения.
В Технологическом регламенте должны быть приведены:
- последовательность и методы выполнения работ (операций);
- состав и характеристики бурового раствора;
- расчеты максимальных скоростей бурения, протягивания, необходимых объемов и давления подачи бурового раствора;
- порядок контроля при бурении, расширении и протягивании трубопровода;
- требования по технике безопасности;
- мероприятия по обеспечению сохранности пересекаемых объектов и окружающей среды;
- состав ответственного руководящего и контролирующего персонала.
8.2.7 ППР по сооружению ЗП в неполном объеме должен включать:
- топографические планы стройплощадок;
- технологические схемы и порядок выполнения отдельных видов работ (по согласованию с заказчиком);
- пояснительную записку, содержащую основные решения, природоохранные мероприятия;
- мероприятия по охране труда и безопасности.
8.3 Подготовительные работы и обустройство стройплощадок 8.3.1 До начала бурения должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
- геодезическая разбивка трассы и вынос в натуру точек начала забуривания и выхода бура из грунта;
- подготовка стройплощадок для размещения буровой установки, насосносмесительного узла для приготовления бурового раствора, склада буровых штанг, контейнера хранения для бентонита, полимеров, строительных материалов, бытовых помещений (см. рисунок 8.1);
- монтаж буровой установки в точке начала забуривания с обеспечением предусмотренного конструкцией закрепления для восприятия усилий подачи при бурении и обратной тяги при протягивании трубопровода, а также заземления установки;
- контроль исправности и работоспособности локационной системы.
8.3.2 Если предусматривается выполнять расширение пилотной скважины от буровой установки («от себя»), на стройплощадке в точке выхода должна устанавливаться дополнительная установка ГНБ, которая подтягивает расширитель на конечном участке скважины.
8.3.3 В качестве дополнительного оборудования, обеспечивающего проведение работ в сложных инженерно-геологических условиях, а также при большой длине и диаметре прокладываемого трубопровода, на буровой установке в точке входа может быть смонтирован усилитель тяги или на стройплощадке в точке выхода размещен доталкиватель (см. В.6).
8.3.4 При размещении стройплощадок следует избегать наличия в их пределах заглубленных сооружений и коммуникаций, пересекающих трассу скважины на входе или выходе.
Рисунок 8.1 – Схема расположения оборудования на стройплощадках 8.3.5 Размеры стройплощадок должны быть достаточны для размещения необходимого оборудования, технологических сооружений, а также развертывания катушек или раскладки сборного трубопровода так, чтобы он вошел в буровой канал без перегибов и перекручивания.
Типовые размеры буровых установок различных классов и рекомендуемые рабочие площадки для их размещения и обеспечения производительной работы приведены в таблице 8.1.
Т а б л и ц а 8.1 – Типовые размеры буровых установок и рабочих площадок, м Типовые размеры бочей площадки П р и м е ч а н и е – При работах в стесненных условиях размеры стройплощадок могут быть уменьшены, с учетом соблюдения требований безопасного производства работ.
8.3.6 Для устройства протяженных пересечений трубопроводами водных и других преград размеры рабочей площадки для раскладывания и сборки трубопровода, как правило, должны составлять: длина протягиваемого трубопровода – от + 15 до + 60 м по оси перехода от точки выхода скважины, ширина 12 м.
8.3.7 Необходимо выполнить планировку площадок на входе и выходе с разработкой технологических выемок (приямков), предназначенных для:
- сбора выходящего из скважины бурового раствора;
- ввода бурового инструмента и расширителей в скважину;
- подачи трубопровода для протягивания.
Размеры выемок определяются углами входа (выхода), диаметром бурения, характеристиками бурового оборудования. При необходимости обеспечения требуемого заглубления скважины буровая установка может быть размещена в специальном стартовом котловане.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 8.4 Дополнительные мероприятия по обеспечению производства работ в сложных инженерно-геологических условиях 8.4.1 При наличии по трассе бурения скважины сыпучих гравелисто-галечниковых, рыхлых песчаных или глинистых грунтов текуче-пластичной консистенции, а также напорных (артезианских) вод, должны предусматриваться дополнительные мероприятия по обеспечению производства буровых работ:
- крепление обсадной трубой;
- предварительное укрепление грунта;
- устройство разгрузочных скважин и дозиметрических колодцев.
8.4.2 Крепление обсадной трубой следует производить на участках входа или выхода скважины для предотвращения обвалов и выхода бурового раствора на поверхность.
8.4.2.1 Длина обсадной трубы принимается до устойчивых (связных) слоев грунта. Ее внутренний диаметр должен превышать не менее чем на 100 мм диаметр наибольшего из применяемых расширителей, с тем чтобы скважинный снаряд свободно проходил в трубе при буровых работах и протягивании.
8.4.2.2 Обсадная колонна должна формироваться из отдельных звеньев, погружаемых в грунт забивкой, забуриванием или вдавливанием.
8.4.2.3 Метод погружения должен выбираться в зависимости от конкретных инженерно-геологических условий и имеющегося технологического оборудования.
8.4.2.4 После завершения прокладки трубопровода труба может быть полностью или частично извлечена. Для предотвращения осадок поверхности обсадную трубу целесообразно оставить в грунте.
8.4.2.5 Обсадную трубу в нижней точке входа или выхода скважины можно использовать для установки внутреннего запорного клапана и резинового уплотнения с целью обеспечения циркуляции и предотвращения выхода бурового раствора.
8.4.3 Укрепление грунта производится преимущественно по трассе бурения в неустойчивых и трещиноватых породах.
8.4.3.1 Предварительное укрепление производится методом инъекции цементного раствора с поверхности.
8.4.3.2 Возможно укрепление грунта при помощи твердеющего раствора (как правило, смеси бурового и цементного раствора), подаваемого через скважину и буровую колонну при протягивании трубопровода, при этом срок схватывания раствора должен превышать время, необходимое для завершения протягивания.
8.4.4 Разгрузочные скважины должны устраиваться по оси трассы бурения в местах заложения слабых рыхлых и трещиноватых пород, а также при критическом приближении скважины к важному поверхностному или подземному объекту, сохранность которого необходимо обеспечить.
П р и м е ч а н и е – Разгрузочные скважины предназначены для снижения избыточного давления бурового раствора, предотвращения гидравлического разрыва сплошности окружающего грунта, связанного с нарушением циркуляции и неконтролируемыми выбросами раствора.
8.4.4.1 Количество и расположение разгрузочных скважин устанавливается проектом (см. раздел 7), исходя из конкретных условий строительства.
8.4.4.2 Глубина разгрузочных скважин принимается из условия приближения к буровому каналу (проход наибольшего расширителя) на расстояние, как правило, от 0,2 до 0,5 м.
8.4.4.3 Типовая схема разгрузочной скважины приведена на рисунке 8.2.
8.4.5 Дозиметрические колодцы должны устраиваться для слежения за уровнем грунтовых вод, поднятием и давлением бурового раствора при проходке.
Дозиметрические колодцы могут использоваться как в комплексе с разгрузочными скважинами, так и отдельно, на подходе к важному объекту, для корректировки технологии бурения и состава раствора.
8.5 Бурение пилотной скважины 8.5.1 Бурение должно начинаться после контроля расположения, закрепления Максимальное расстояние до объекта, на котором возможны негативные воздействия при бурении.
Скважины, колодцы малого диаметра, оснащенные пьезометрами.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 3 – заполнение тампонажным глиноцементным раствором;
и заземления буровой установки, а также подготовки бурового раствора, в объеме необходимом для проходки скважины (см. 9.3).
8.5.2 Бурение пилотной скважины должно производиться под предусмотренным проектом углом входа в грунт и по проектной траектории в соответствии с профилем и планом прокладки коммуникации (см. рисунок 8.3).
8.5.3 Бурение осуществляется передовым буром со сменными насадками для различных видов грунта. Изменение направления бурения осуществляется при помощи имеющей скос буровой лопатки, размещаемой по центру передового бура.
Рисунок 8.3 – Направленное бурение пилотной скважины 8.5.3.1 Тип используемого передового бура следует выбирать в зависимости от гидрогеологических условий с учетом рекомендаций В.3.2.
8.5.3.2 Для скальных пород по ГОСТ 25100 целесообразно использование забойного двигателя, повышающего производительность буровых работ. При этом необходимо учитывать увеличение расхода бурового раствора, соответственно характеристикам оборудования.
П р и м е ч а н и е – Забойный двигатель – устройство в составе буровой колонны, преобразующее, как правило, гидравлическую энергию потока бурового раствора в механическую работу (вращательную или ударную) породоразрушающего инструмента.
8.5.4 В процессе проходки пилотной скважины должен вестись контроль траектории бурения с использованием специальных локационных систем (см. В.5).
Контроль траектории бурения осуществляется по информации о местоположении, глубине, уклоне, крене («по часам»), азимуте буровой головки.
8.5.5 Для коррекции траектории должно быть остановлено вращение буровых штанг, установлен скос буровой головки в нужном положении и осуществлено СТО НОСТРОЙ 2.27.17- задавливание штанг до достижения буровой головкой проектной траектории. При необходимости буровая головка может быть отведена назад на длину одной или нескольких штанг с последующей коррекцией траектории бурения.
8.5.6 В процессе бурения через полые буровые штанги и форсунки породоразрушающего инструмента на забой подается буровой раствор.
П р и м е ч а н и е – Буровой раствор размывает грунт, снижает трение, охлаждает бур, заполняет скважину и предохраняет ее от обвалов, выносит на поверхность буровой шлам.
8.5.7 Фактическое время, необходимое для бурения пилотной скважины или расширения бурового канала, зависит от диаметра и длины проходки, производительности подающего насоса, вязкости бурового раствора, мощности буровой установки, гидрогеологических условий, особенностей конструкции бурового инструмента.
Минимальное время (самое скоростное бурение), требующееся для проходки пилотной скважины на длину одной буровой штанги t, мин, определяется по формуле:
где dc – диаметр пилотной скважины, м;
Кр – коэффициент расхода бурового раствора на единицу объема скважины принимается по таблице 9.2;
Кн - корректирующий коэффициент для производительности подающего насоса, снижающийся с увеличением вязкости бурового раствора;
П р и м е ч а н и е – При вязкости от 40 до 60 сек корректирующий коэффициент Кн=0,8.
Пн – производительность подающего насоса, м3/мин;
8.5.8 Максимальная скорость пилотного бурения м/мин, определяется по формуле:
8.5.9 Если грунтовые условия, коэффициент расхода и вязкость бурового раствора меняются по длине трассы перехода, приведенные в 8.5.7 – 8.5.8 технологиСТО НОСТРОЙ 2.27.17- ческие параметры должны определяться для каждого характерного участка.
8.5.10 Расчеты максимальных скоростей бурения, протягивания и необходимых объемов бурового раствора следует производить при подготовке Технологического регламента в составе ППР (см. 8.2.6).
8.5.11 Для каждого типа грунта должны использоваться определяемые в ППР соотношения между давлением подачи бурового раствора, диаметром выходных сопел буровой головки (определяют поступающий объем раствора), показателями вязкости бурового раствора, скорости бурения и протягивания расширителя.
В таблице 8.2 приведены рекомендуемые справочными и техническими документами [28], [29] и [30] усредненные показатели соотношения геологических условий и технологических параметров при бурении.
8.5.12 В процессе производства работ должны контролироваться циркуляция бурового раствора, его расход, соответствие грунтов проекту, а при необходимости выполняться корректировки состава раствора и технологических параметров бурения.
8.5.13 Направленное бурение пилотной скважины должно завершаться выходом бура в заданной проектом точке на поверхность или в специально подготовленный приямок (приемный котлован).
8.5.14 По данным контроля траектории в процессе проходки пилотной скважины должна быть оформлена исполнительная документация: протокол бурения, форма которого приведена в приложении Д, чертежи фактического профиля и плана пилотной скважины.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- Т а б л и ц а 8.2 – Технологические параметры бурения (диаметр d 225 мм) Тип грунта по Вязкость буро- Диаметр рас- Давление пода- Максимальная ГОСТ 25100 вого раствора, с крытия выход- чи бурового рас- скорость буреного сопла бу- твора, МПа ния, м/мин полутвердые тичные тичные щенные нистые ковые грунты 8.6 Расширение скважины 8.6.1 Расширение скважины следует производить после завершения проходки пилотной скважины. Взамен буровой головки к колонне штанг необходимо присоединить расширитель и протянуть с одновременным вращением через скважину в направлении к буровой установке (см. рисунок 8.4).
Примечания 1 В качестве расширителей для различных типов грунтов применяются специализированные римеры, производящие резание, скалывание и уплотнение грунта.
2 Римеры снабжаются высокопрочными режущими кромками и породоразрущающими насадками.
3 Основные типы и характеристики расширителей скважин приведены в В.3.2.
8.6.2 Используемая конструкция расширителя должна максимально соответствовать инженерно-геологическим условиям по трассе перехода и определяется физико-механическими свойствами и структурными особенностями разбуриваемых грунтов.
8.6.3 На протяжении всего этапа расширения со стороны трубопровода (точки выхода) должно осуществляться непрерывное наращивание пилотных штанг за расширителем, чтобы в скважине постоянно находилась целая буровая колонна.
8.6.4 На всех этапах производства работ (бурение пилотной скважины, расширение бурового канала, протягивание трубопровода) в скважину должен подаваться буровой раствор для удаления бурового шлама, стабилизации и смазки стенок канала.
8.6.5 Диаметр бурового канала определяется ППР в зависимости от диаметра трубопровода (пакета труб), длины и трассы перехода, инженерно-геологических условий, характеристик буровой установки и вспомогательного оборудования. Для обеспечения протягивания трубопровода окончательный диаметр бурового канала должен, как правило, превышать на величину от 20 % до 50 % внешний диаметр трубопровода, включая покрытие и изоляцию.
Для твердых связанных грунтов (сухой тугопластичной глины, плотного слежавшегося песка с твердыми включениями) диаметр бурового канала должен составлять 1,3 – 1,5 диаметра трубы.
8.6.6 Зазор между наибольшим внешним диаметром протягиваемого трубопровода и грунтом не должен превышать 150 мм.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- Соотношения между длиной перехода, диаметрами протягиваемого трубопровода и бурового канала с учетом рекомендаций [29] и [31] приведены в таблице 8.3.
Таблица 8. 8.6.7 Количество промежуточных проходов расширителей, их типы и диаметры устанавливаются в ППР.
В зависимости от инженерно-геологических условий и диаметра прокладываемого трубопровода расширение может выполняться в один или несколько последовательных проходов расширителей увеличивающегося размера до получения бурового канала нужного диаметра.
8.6.8 Минимальное время, требующееся для расширения пилотной скважины, t, мин, до проектного диаметра бурового канала на длину одной секции трубопровода (при одном проходе расширителя) определяется по формуле:
где dр – диаметр расширенной скважины (бурового канала), м;
При нескольких последовательно выполняемых расширениях суммируются временные затраты на каждую операцию.
8.6.9 Для каждого прохода расширителя максимальная скорость его протягивания, м/мин, снижается обратно пропорционально увеличению объема буроСТО НОСТРОЙ 2.27.17- вого канала и определяется по формуле:
П р и м е ч а н и е – Формулы для расчета времени (14) и максимальной скорости расширения (15) дают запас, не учитывая наличие заполненной раствором пилотной скважины.
8.6.10 Оптимальная скорость протягивания расширителя обычно составляет от 0,3 до 1,0 м/мин и обеспечивается ограничением площади разрабатываемого забоя и выбором расширителя соответствующего диаметра.
8.6.11 В зависимости от степени крепости грунтов (см. справочник [32]) при определении площади забоя и диаметра расширителя первой ступени Dp1, м, должны быть учтены следующие граничные значения:
- для мягких и землистых грунтов максимальная площадь забоя составляет от 0,4 до 0,5 м2, диаметр расширителя первой ступени Dp1 – от 0,7 до 0,8 м;
- для грунтов средней крепости максимальная площадь забоя составляет от 0,3 до 0,35 м2, диаметр расширителя первой ступени Dp1 – от 0,6 до 0,7 м;
- для крепких грунтов максимальная площадь забоя составляет от 0,1 до 0,2 м2, диаметр расширителя первой ступени Dp1 – от 0,3 до 0,5 м.
Исходя из приведенных граничных значений и проектного диаметра скважины, должны быть определены примерное число последовательных этапов расширения и размерный ряд расширителей. Минимальный шаг расширения скважины (увеличения диаметра расширителя) – 100 мм (по РД-91.040.00-КТН-308-09 [33]).
8.6.12 При прокладке ЗП магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, а также трубопроводов иного назначения при наличии по трассе абразивных пород готовность бурового канала к протягиванию трубопровода устанавливается предварительным пропуском калибра – секции (элемента) основной трубы максимального проектного диаметра.
Готовность бурового канала к протягиванию трубопровода оценивается отсутствием повреждений поверхностной изоляции пропускаемой трубы (калибра).
Классификация крепости по Протодьяконову.
СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 8.7 Сборка трубопровода и организация перегиба при подаче в грунт 8.7.1 Требования к порядку сборки приведены в 8.7.1.1 – 8.7.1.11.
8.7.1.1 Конструкция и размеры секций сборного трубопровода должны быть указаны в проектной документации (см. 7.2.4).
8.7.1.2 Для прокладки трубопроводов из полимерных труб диаметром до 160 мм включительно следует применять длинномерные трубы, поставляемые в катушках.
8.7.1.3 Сборка и подготовка трубопровода должны вестись одновременно, опережая буровые работы. К моменту завершения расширения бурового канала трубопровод или его передовой участок, размещенный на противоположной от буровой установки стороне скважины, должен быть скомплектован, сварен (соединен муфтами), и, в случае необходимости, подготовлен к протягиванию путем установки на роликовые опоры.
П р и м е ч а н и е – Предварительная сборка участка прокладываемого трубопровода или по возможности растяжка плети труб по всей длине перехода является предпочтительным вариантом, так как при этом сокращается время на протягивание и снижается риск, что трубопровод застрянет в скважине.
8.7.1.4 В стесненных условиях строительства допускается производить сборку трубопровода в процессе протягивания путем последовательного наращивания плети соединением секций труб. При этом необходимо предусмотреть меры по обеспечению устойчивости стенок расширенного бурового канала от обрушения при технологических перерывах в протягивании.
8.7.1.5 Погрузочно-разгрузочные работы, хранение и монтаж секций труб должны производиться, не допуская их деформаций и механических повреждений покрытия с учетом ВСН 008-88 [34] и РД-91.040.00-КТН-308-09 [33].
8.7.1.6 Для нефтепродуктопроводов из стальных труб сварочно-монтажные работы должны выполняться в соответствии с СП 86.13330, ВСН 012-88 [35], РД-25.160.00-КТН-011-10 [36].
Все сварные стыки должны подвергаться контролю в соответствии с требоваСТО НОСТРОЙ 2.27.17- ниями ОТТ-16.01-60.30.00-КТН-002-1-05 [37].
8.7.1.7 Очистка полости и гидравлическое испытание участка трубопровода должны выполняться в соответствии с требованиями СП 86.13330, ВСН 011-88 [38] и специализированных регламентов, разрабатываемых для данного объекта по прокладке подземных инженерных коммуникаций.
8.7.1.8 Изоляцию стыков труб должны производить после получения заключений о качестве сварки и предварительного гидравлического испытания трубопровода.
8.7.1.9 Для изоляции сварных стыков труб с заводским наружным покрытием на основе экструдированного полиэтилена, как правило, должны применяться термоусаживающиеся полимерные ленты (манжеты) из материалов, соответствующих требованиям ГОСТ 51164, ОТТ-04.00-45.21.30-КТН-002-1-03 [39]. Нахлест изоляции стыка на заводское покрытие труб должен быть не менее 7,5 см.
Технология изоляции стыков должна соответствовать требованиям РД-91.200.00-КТН-184-06 [40] и РД-91.040.00-КТН-308-09 [33]. Изоляция стыков по своим параметрам не должна уступать основному изоляционному покрытию.
8.7.1.10 При строительстве ЗП газораспределительных систем соединения полиэтиленовых труб между собой и с полиэтиленовыми соединительными деталями выполняются при помощи муфт с закладными нагревателями или встык нагретым инструментом в соответствии с СП 42-103-2003 [16]. Работы по сборке трубопроводов газораспределительных систем из металлических труб должны вестись согласно СП 42-101-2003 [5].
8.7.1.11 Сборка трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов должна производиться согласно требованиям СП 40-102- [15], а с применением ВЧШГ – по СП 66.13330.
8.7.2 Сборку плети трубопровода на роликовых опорах следует выполнять в соответствии с 8.7.2.1 – 8.7.2.6.
8.7.2.1 Плеть трубопровода, подготовленную для операции протягивания, целесообразно размещать на специальных роликовых опорах, уменьшающих до миСТО НОСТРОЙ 2.27.17- нимума сопротивление трения и снижающих необходимое усилие тяги.
В качестве роликовых опор, как правило, используются стальные рамы, на которые крепятся ролики из твердой резины или полиуретана с шаровыми подшипниками.
На инвентарных опорах ширина расположения роликов должна регулироваться при использовании труб разных размеров.
8.7.2.2 Роликовые опоры должны обеспечивать:
- равномерное распределение нагрузки от веса плети трубопровода;
- минимальный коэффициент трения качения трубопровода по роликам;
- поперечную устойчивость уложенного трубопровода при его перемещении;
- сохранность изоляционного покрытия труб при протаскивании.
8.7.2.3 Габариты опор и расстояния между ними следует определять из условий:
- предотвращения недопустимых деформаций трубопровода (прогиб, выгиб);
- обеспечения сохранности внешнего защитного покрытия;
- минимизации осадок опор для тяжелого трубопровода.
Несущая способность конструкции и основания роликовых опор с учетом возможной перегрузки за счет неполной работы ближайших опор должна превышать расчетную нагрузку не менее чем в 1,5 раза. Нагрузки на опоры должны регулироваться путем изменения их высотного положения.
8.7.2.4 Конструкция опор должна предотвращать их осадку. Опоры могут заглубляться в грунт и устраиваться на щебеночном основании.
8.7.2.5 Высотные отметки и соосность опор должны контролироваться геодезическим способом по СП 126.13330.
Опоры должны быть установлены без перекосов в продольном и поперечном направлениях. До начала сборки и протяжки плети трубопровода роликовые направляющие необходимо проверить и смазать во избежание заклинивания отдельных роликов.
8.7.2.6 Трубопровод в процессе протягивания должен поддерживаться краном-трубоукладчиком. Не допускается самопроизвольное перемещение трубопровода на опорах.
8.7.3 Устройство перегиба трубопровода выполнять в соответствии с 8.7.3. – 8.7.3.4.
8.7.3.1 Для обеспечения подачи стального трубопровода в буровой канал под определенным углом и предотвращения недопустимых деформаций на рабочей площадке с трубной стороны трубопровод должен быть переведен из горизонтального положения (на сборочном участке) в угол выхода пилотной скважины путем придания ему соответствующего перегиба (см. рисунок 8.5).
8.7.3.2 Необходимый перегиб трубопровода создается путем размещения плети на промежуточных опорах, высота которых уменьшается в сторону точки выхода (см. рисунок 8.5). Первая роликовая опора должна размещаться непосредственно у точки выхода.
8.7.3.3 Расстановка опор (назначение высоты и расстояния между ними) в зоне перегиба определяется расчетом напряженно деформированного состояния трубопровода с учетом следующих характеристик:
- изгибная жесткость труб;
- угол входа в скважину;
- уклон спусковой дорожки;
- допустимые нагрузки на опоры.
Расчет параметров подходного участка в зоне перегиба осуществляется по РД-91.040.00-КТН-308-09 [33].
8.7.3.4 Для предварительных расчетов рекомендуется принимать радиус технологического перегиба собранной на поверхности плети Rпер, м, не менее:
dн – наружный диаметр трубы, м.
где 8.7.4 Подачу плети трубопровода без роликовых опор выполнять в соответствии с 8.7.4.1 – 8.7.4.3.
t – глубина выхода скважины; Si – расстояние между опорами; R – радиус перегиба;
Рисунок 8.5 – Схема устройства перегиба при протягивании трубопровода 8.7.4.1 В зависимости от конкретных условий строительной площадки и характеристик трубопровода подача собранной плети в скважину обеспечивается:
- вертикальной трассировкой подходного участка в створе трубопровода (спусковой дорожки) с учетом допустимого радиуса естественного изгиба трубопровода;
- подъемом трубопровода с помощью трубоукладчиков при разной высоте удерживающих катков.
8.7.4.2 На обводненных участках поймы трубопровод может подаваться в скважину по траншее, заполненной водой, с помощью кранов-трубоукладчиков.
Длина траншеи определяется ППР в зависимости от конкретных условий строительства, глубина траншеи должна превышать осадку плавающего трубопровода не менее чем на 0,5 м.
П р и м е ч а н и е – Для обеспечения перегиба трубопровода с заданным углом входа в скважину в качестве стационарных или передвижных опор на подходном участке могут использоваться трубоукладчики с троллейными подвесками.
8.7.4.3 Для подачи в скважину плети трубопровода из ВЧШГ взамен роликовых опор необходимо устанавливать направляющие, поддерживающие плеть у каждого раструбно-замкового соединения.
8.8 Протягивание трубопровода 8.8.1 Протягивание трубопровода должно осуществляться с минимальным перерывом после завершения расширения и калибровки бурового канала по 8.6.12.
Протягивание следует проводить с использованием плетей трубопровода максимальной длины, определяемой по условиям растяжки на стройплощадке.
8.8.2 Перед началом протягивания необходимо провести приемку скомплектованного трубопровода (участка трубопровода, пакета труб) с составлением акта по форме, приведенной в приложении Е.
П р и м е ч а н и е – Акт составляется для нефте- и газопродуктопроводов, а также по требованию заказчика для сборных трубопроводов диаметром от 500 мм.
8.8.3 На передний конец трубопровода следует установить оголовок с закрепСТО НОСТРОЙ 2.27.17- ленным на нем вертлюгом, предотвращающим вращение трубопровода. К концу колонны буровых штанг крепится расширитель диаметром, соответствующим последнему расширению.
Сборка буровой колонны при протягивании приведена на рисунке 8.6. Оголовок должен иметь форму, снижающую лобовое сопротивление бурового раствора и препятствующую врезанию трубопровода в грунт при протягивании.
8.8.4 Буровая установка должна затягивать в скважину плеть протаскиваемого трубопровода по траектории пилотной скважины (рисунок 8.7).
Подача бурового раствора в скважину должна производиться на всем протяжении протягивания трубопровода.
8.8.5 Тяговое усилие не должно превышать предельно допустимого значения, определенного проектом из условия прочности трубы. Величину тягового усилия следует контролировать по штатным приборам буровой установки или при помощи специальных регистрирующих динамометров, устанавливаемых в составе протягиваемой буровой колонны, и фиксировать в журнале производства работ.
8.8.6 Процесс протягивания трубопровода для предотвращения заклинивания трубы в скважине должен идти без остановок и перерывов, исключая обоснованные технологической необходимостью подсоединения новых плетей или звеньев.
Рисунок 8.6– Сборка буровой колонны для протягивания трубопровода Рисунок 8.7 – Протягивание трубопровода через буровой канал на буровую установку СТО НОСТРОЙ 2.27.17- 8.8.6.1 Запрещается начинать протягивание, если невозможно завершить его до конца из-за ограничений на работу в ночное время. Если протягивание уже начато, следует использовать все организационно-технологические возможности для его полного завершения.
8.8.6.2 Для правильной организации работ в составе ППР должен быть приведен календарный график прокладки перехода, включая почасовые затраты времени на протягивание.
8.8.7 В случае вынужденных технологических перерывов в протягивании трубопровода должны проводиться периодическая циркуляция бурового раствора и проворачивание буровой колонны, с тем чтобы исключить ее прихват к стенкам канала.
8.8.8 При значительной протяженности горизонтального участка скважины для уменьшения величины плавучести трубопровода и снижения тяговых усилий должна предусматриваться балластировка трубопровода.
П р и м е ч а н и е – Находящийся в заполненном раствором буровом канале пустотелый трубопровод может всплывать и прижиматься к стенкам, увеличивая трение при протягивании.
8.8.8.1 Балластировка может осуществляться непосредственным заливом воды в полость рабочего трубопровода. Подача балластной воды в находящуюся в скважине часть трубопровода должна выполняться через определенные промежутки времени в зависимости от темпа протягивания.
8.8.8.2 Для залива воды при балластировке трубопровода должны быть подготовлены водопроводная линия, подтянутая к точке выхода на трубной стороне, и вводимый внутрь гибкий рукав.
8.8.8.3 Не допускается перелив воды и увеличение нагрузок на подходном участке трубопровода к скважине. Вода заполнения должна выводиться из трубопровода после протягивания.
8.9 Завершающие работы 8.9.1 После окончания протягивания и приемки трубопровода должны быть выполнены следующие работы:
- демонтаж технологических устройств и систем;
- удаление и утилизация остатков буровых жидкостей;
- удаление и утилизация остатков бурового шлама;
- демонтаж ограждений и обратная засыпка рабочих котлованов, приямков и т.п.;
- очистка и планировка рабочих площадок на точках входа и выхода;
- очистка и техобслуживание буровых штанг и инструмента;
- ремонт и восстановление подъездных дорог.
8.9.2 По завершении приемки проложенных методом ГНБ трубопроводов применительно к различным видам инженерных коммуникаций выполняются:
- стыковка проложенных рабочих труб с участками открытой прокладки;
- закладка в проложенные футляры рабочих труб;
- закладка в проложенные футляры силовых кабелей;
- закладка в проложенные футляры слаботочных кабелей;
- устройство на концах проложенных трубопроводов колодцев, камер, дренажных систем, запорных устройств и др.
8.9.3 Состав и способы выполнения завершающих технологических операций должны быть предусмотрены проектными решениями на инженерные сети, в состав которых вошли участки проложенных методом ГНБ трубопроводов.
8.10 Особенности производства работ в холодный период года 8.10.1 Для повышения производительности и снижения дополнительных затрат работы по бурению рекомендуется выполнять при положительных температурах наружного воздуха.
8.10.2 При среднесуточных температурах в холодный период ниже + 5 °С, а также при бурении и расширении буровых каналов в вечномерзлых грунтах слеСТО НОСТРОЙ 2.27.17- дует принимать следующие меры по обеспечению круглосуточной непрерывной работы:
- узел приготовления бурового раствора, оборудование для его перекачки и регенерации должны находиться в тепляке;
- трубопроводы для подачи и откачки бурового раствора должны быть утеплены;
- для приготовления буровых растворов должна использоваться вода с температурой от + 10 °С до + 40 °С и добавки, обеспечивающие их морозоустойчивость.
8.10.3 При температуре наружного воздуха ниже минус 20 °С бурение и перекачка буровых растворов не должны выполняться.
«