Классификация водотоков
Водоток – это общее название водных объектов с поступательным движением воды в определенном направлении.
Если рассматривать водоток с точки зрения строительства и проектирования трубопроводов, то он представляет из себя водную преграду. Водотоки делятся на несколько категорий.
- Первая категория характеризуется глубиной до 3 метров и шириной до 50 метров.
- Вторая категория – к ней относятся водотоки, у которых глубина переформирования русла составляет до 2 метров, плановая до 10 метров.
- У водотоков третьей категории глубина переформирования составляет до 2 метров, а плановая до 100 метров.
- К четвертой категории относятся реки с неустойчивым руслом, горные реки и селевые потоки.
Существуют два способа строительства трубопроводов через водные преграды: открытый (укладкой трубопровода в подводные или береговые траншеи) и закрытый (протаскивание трубопровода через наклонные скважины).
Открытый способ
Трубопровод – это инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки жидкостей и газов.
Границы подводного перехода при открытом способе прокладки трубопровода через водные преграды определяются исходя из глубины водоема. Перед началом строительства подводных траншеи производят проверяют проектные створы переходов, обследование дна водоема на предмет наличия препятствий, измерение глубины водоема.
При разработке траншей земляные работы обычно начинают на нижней по течению нитки перехода, что способствует использованию грунта при разработке верхней траншеи для засыпки нижней. Разработка траншей и транспортировка грунта не должны препятствовать судоходном движению, если такое есть на водоеме, нарушать режим потока и вызывать его загрязнение.
При относительно небольшой глубине водоема в месте строительства перехода (2-3) применяют экскаваторы, которые устанавливаются на понтоне или барже. Экскаватор должен быть закреплен за створки понтона или баржи, который перемещается с помощью якоря. Если ширина водоема не превышает 150 метров, то тросы крепят к берегам, что позволяет не использовать в процессе разработки траншеи якоря.
При ширине водоемов до 100 метров и глубине до 1,5 метров траншеи возможно укладывать с помощь экскаваторов, которые устанавливаются на специальные земляные дамбы.
При данном способе строительства существует три способа укладки трубопровода в траншею: протягивание по дну водоема, укладка с плавучих средств и погружение с поверхности воды.
Закрытый способ
Существует два основных закрытых метода строительства переходов трубопроводов через водные преграды: микротоннелирование и наклонно-направленное бурение.
Метод наклонно-направленного бурение применяется как альтернатива открытому и воздушному способу.
Основными преимуществами данного метода строительства переходов являются:
- Сокращенные сроки строительства.
- Низкая металлоемкость процесса строительства.
- Большая, по сравнению с традиционными методам надежность.
- Сокращение эксплуатационных затрат.
- Возможность строительства круглый год.
- Экологическая чистота строительства.
Однако несмотря на все преимущества у данного метода есть недостатки. Данный метод применим только при достаточно вязких породах. При этом методе длина, диаметр и другие геометрические параметры прокладываемой скважины ограничены. Данный метод требует специальных мероприятий при холодном климате.
Прокладка перехода методом наклонно-направленного бурения осуществляется в три этапа. На первой стадии производятся направленное бурение пробной скважины, небольшого диаметра. На второй стадии строительства пробную скважину расширяют до размера, по которому может пройти трубопровод. Данная операция выполняется с помощью расширителя. На третьей, заключительной стадии происходит непосредственно протаскивание трубопровода через скважину на противоположный берег.
Подробная схема прокладки траншеи направленно-наклонными скважинами изображена на рисунке.
Рисунок 1. Схема прокладки траншеи. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Микротоннелирование основано на строительстве туннеля с помощью проходческой установки, которой управляют дистанционно. С помощью шахты на одном берегу она погружается под землю и после прохождения туннеля вынимается на противоположном береге с помощью другой шахты. Обе шахты строят заранее. В основном для данного способа прокладки трубопровода применяют установки производства Германии и Канада, так как в этих странах данный метод очень популярен.
Рисунок 2. Микротоннелирование. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Преимущества микротоннелирования такие же, как у метода наклонно-направленного движения. А недостатками такого способа являются: риск заклинивания трубного става, возможность отклонения движения щита от заданной траектории из-за твердости пород и другие.
