Прокладка защитного полиэтиленового кожуха

Перед началом протягивания в стальную трубу защитного полиэтиленового кожуха проводится предварительная проверка стальной грубы с помощью калибратора.

После проведения калибровки и проверки исправности стальной трубы установка ННБ выставляется на точке входа стальной трубы. Одновременно производиться сварка секций защитного полиэтиленового кожуха - по метров каждая (осуществляется сварка исходных 12-метровых полиэтиленовых труб).

Затем через стальную трубу проталкиваются буровые штанги диаметром 60 мм.

При проталкивании буровой колонны стальными штангами шлифуется внутренняя стенка стальной трубы, а также удаляются наплывы и заусенцы на стыках сварных соединений, что снижает вероятность повреждения полиэтиленовой трубы и уменьшается коэффициент трения при ее протяжке.

После выхода буровой колонны на противоположный берег к ней через специальный вертлюг прикрепляется первая секция защитного полиэтиленового кожуха длиной 36 метра. Далее осуществляется затягивание первой секции в стальную трубу. После затягивания первой секции защитного полиэтиленового кожуха к ней с помощью специального сварочного аппарата приваривается вторая секция также длиной 36 метра.

Таким образом, осуществляется последовательное затягивание защитного полиэтиленового кожуха в стальную трубу.

При производстве работ для уменьшения трения при протяжке и исключения риска обрыва полиэтиленовая труба предварительно смазывается специальным гелем на водной основе.

В ходе выполнения работ по протяжке полиэтиленовой трубы постоянно контролируется тяговое усилие, развиваемое установкой ННБ, а также скорость протяжки трубы, что позволяет свести к минимуму риск ее разрыва.

В соответствии с ТУ на выбранный защитный кожух усиление необходимое для разрыва трубы составляет 8,03 тонны.

Проведем расчет, какое тяговые усилие будет возникать при протяжке полиэтиленового кожуха через защитную стальную трубу. Потребное усилие протягивания защитного полиэтиленового кожуха в существующую стальную трубу рассчитывается по формуле:

F=ql(μcosφ±sinφ)

где q- погонный вес трубы, Н/мм;

l- длина трубы, мм;

μ- коэффициент трения (до 0,8, в зависимости от состояния трубы);

φ - угол уклона существующего трубопровода, в градусах.

Для рассматриваемого случая усилие необходимое для протяжки полиэтиленового футляра составляет 37,44 кН.

Сила, необходимая для протягивания полиэтиленового футляра не должна превышать допустимого значения протягивающей силы, указанной в таблице, либо длина не должна превышать значения, рассчитываемого по формуле:

L=F/q(μcosφ±sinφ)

где L- допускаемая длина вводимой пря­мой трубы ПЭ;

F- допускаемая протягивающая сила, (см. таблицу 1);

q- вес погонного метра трубы;

μ– коэффициент трения (до 0,8, в зависимости от состояния трубы);

φ - угол уклона существующего трубопровода, в градусах.

PN- рабочее давление полиэтиленового футляра, кгс/см²

е - толщина стенки, мм

Таким образом, обеспечивается гарантированная протяжка защитного полиэтиленового кожуха в стальную трубу.

Таблица 1. Допускаемая протягивающая сила для защитного кожуха

	PN 6.3			PN 10			PN 16
Типоразмер D, мм	F, кН	е, мм	Вес, кг/м	F, кН	е, мм	Вес, кг/м	F, кН	е, мм	Вес, кг/м
160	35,95	6,2	3,02	53,90	9,5	4,53	80,03	14,6	6,72

Таблица 2.

	Коэффициент трения μ
		ПЭ кабелепровод
	Сухой	Влажный	Смазанный
Кабель с ПЭ изоляцией	0,3-0,35	0,2-0,3	0,1-0,25

Затягивание силового кабеля

В протянутый полиэтиленовый защитный кожух установкой ННБ проталкиваются буровые штанги диаметром 60 мм. На другом берегу возле входа в защитный полиэтиленовый кожух устанавливаются специальное гидравлическое подающее устройство для подачи кабеля и подающее разматывающее роликовое устройство с тросом диаметром 22,5 мм. Применение подающего кабельного устройства позволяет значительно снизить тяговое усилие при затягивании кабеля.

Проведем расчет усилия возникающего при протяжке кабеля через полиэтиленовый защитный кожух. В соответствии с ТУ максимальное усилие на разрыв при протяжке выбранного типа кабеля не должно превышать 0,63 тонны. Наибольшее усилие возникает при окончании протяжки, когда весь кабель находится в футляре, и определяется как:

Р= Р₁+ Р₂–Р_под

где Р₁- тяговое усилие на прямом участке трассы;

Р₂- тяговое усилие при прохождении изгибов трассы;

Р_под- толкающее усилие подающего кабельного устройства.

где р - коэффициент трения, значение которого берется из таблицы 2;

g– вес погонного метра кабеля, кг;

l– длина горизонтального участка трассы, м.

Тяговое усилие при прохождении изгибов трассы определяется по формуле:

Р₂ = Р₂*е^μα

где е = 2,71828

а - угол изгиба, рад.

Толкающее усилие подающего кабельного устройства принимается в соответствии с его техническими характеристиками.

Р= Р₁+ Р₂–Р_под= 8,530 кН

Расчеты показали, что потребное тяговое усилие превышает допустимое усилие на кабель.

Таким образом, при непосредственной затяжке силового кабеля в полиэтиленовый защитный кожух не обеспечивается его гарантированная сохранность и возможен обрыв кабеля или его повреждение.

Для исключения обрыва или повреждения кабеля к буровой колонне прикрепляется страховочный трос, а кабель непосредственно крепится к тросу с интервалом 1,5 - 2 метра. Разрывное усилие стального разгрузочного троса, применяемого при затяжке кабеля, более чем в три раза превышает расчетное потребное тяговое усилие протягивания кабеля с тросом. Таким образом, основная нагрузка при затяжке будет передаваться непосредственно на трос, что позволит избежать обрыва или повреждения кабеля.

При выполнении работ по протяжке кабеля должно постоянно контролироваться тяговое усилие, развиваемое установкой ННБ. Это позволит свести к минимуму риск разрыва троса и кабеля, а в случае нештатных ситуаций позволит принять необходимое техническое решение.

Для уменьшения трения при протяжке кабель смазывается специальным гелем на водной основе.

После протяжки кабеля страховочный трос остается в полиэтиленовом защитном кожухе, что в последующем облегчает замену кабеля в случае его повреждения (пробоя).

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

Учитывая особенности производства работ, особое затруднение может составлять доставка оборудования и материалов к месту работы. Опыт показывает, что доставка оборудования, материалов и ГСМ, в 12-ти сорокафутовых контейнерах, возможна двумя альтернативными способами. Летом, используя водные пути, технику доставляют на место производства работ, где она будет находиться на временном хранении до начала проведения работ. В этом случае необходима охрана на период ожидания. Зимой доставка возможна по зимникам.

Учитывая специфику производства работ методом ННБ, строительные площадки оборудуются на точках входа и выхода дюкера (стальной трубы диаметром 273 мм).

На строительной площадке должны располагаться: бытовой городок, ангар для размещения техники, оборудования и материалов для производства работ, склад ГСМ. Бытовые и производственные (ангар) помещения должны отапливаться с помощью нагревателей и тепловых пушек до + 20° С - для бытовок, и до + 10° С - для ангаров.

Бытовой городок должен быть оборудован бытовками, прорабской, столовой, медицинским пунктом, туалетом, местом для курения. При проведении работ буровую установку, вспомогательное оборудование и расходные материалы помещают в ангар №1 с ориентировочными размерами 18 х 25 м и 5м в высоту. Ангарное помещение должно быть снабжено системой отопления (переносная электростанция и тепловые пушки), средствами пожаротушения, а так же системами связи и вентиляции.

Установка сварки полиэтиленового защитного кожуха, генератор, полиэтиленовая труба, катушка со стальным тросом, барабан с кабелем, гидравлическая подающая кабельная лебедка и расходные материалы размещаются в ангаре №2 с ориентировочными размерами 12 х 38 м.

Строительные работы выполняются вследующем порядке:

1.Обустройство строительных площадок.

2.Приемка дюкера. Калибровка трубы. Разворачивание бурового комплекса.

3.Предварительная сварка защитного поли этиленового кожуха технологическими отрезками длиной по 36 м с размещением их по оси дюкера в ангаре №2.

Таблица 3

Наименование работ (технологческих этапов)

Продолжи-тельность смен

Смены

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1-е проталкивание штанг 1700 м.п.

35 ч.

х

х

х

Сварка футляра

56 ч.

х

х

х

х

х

Затаскивание футляра

43 ч.

х

х

х

х

2-е проталкивание штанг 1700 м.п

35 ч.

х

х

х

Затяжка кабеля 1800 м.п.

35 ч.

х

х

х

Подготовительно -заключительные работы *

40 ч.

х

х

х

х

Всего на рабочую длину:

273 ч.

Всего:

546 ч.

Таблица 4

Наименование должностей и рабочих профессий	Кол-во
Гл. инженер	1
Инженер, начальник участка	2
Инженер- измеритель	2
Оператор буровой установки	2
Оператор смесительной установки Помощник оператора буровой установки	2
Помощник оператора смесительной установки	2
Водитель	3

Таблица 5

П/П	Наименование механизмов	Кол-во ед.
1	Установка ННБ с тяговым усилием до 40 т.	1
2	Буровые штанги Ø60 мм. длиной 4,57 м	400
3	Дизельная электростанция 50кВт	4
4	Дизельная электростанция б кВт	б
5	Пушка тепловая 30 кВт	8
6	Пушка тепловая 10 кВт	6
7	Тягач КАМАЗ-65116 с П/П-FRUEHAUF	1
8	Тягач КАМАЗ-43118 с Прицепом СЗАП-8305	1
9	Автомашина дежурная ГАЗ-330273	1
10	ТягачУРАЛ-43440 с П/Пп93622	1
11	Автокран грузоподъемностью 14 т	1
12	Лебедка кабельных барабанов	1
13	Разматывающее роликовое устройство	1
14	Гидравлическое подающее устройство кабеля	1
15	Аппарат для сварки полиэтиленовой трубы	1
16	Комплект ключей гидравлических	2
17	Ангар#1	1
18	Ангар#2	1
19	Емкость для ГСМ 5т	2
20	Бытовки	8

4. Проталкивание буровой колонны в дюкер с помощью установки направленно-направленного бурения.

4.1 Начиная сточки входа, на всю длину трассы проталкиваются буровые штанги диаметром 60 мм. Для уменьшения трения буровой колонны о стенки дюкера штанги будут смазываться специальным гелем.

4.2 После выхода наконечника производят демонтаж головки и монтаж вертлюга, к которому в свою очередь прикрепляется ниппель с приваренным первым куском защитного полиэтиленового кожуха.

5. Затягивание защитного полиэтиленового кожуха с привариванием технологических отрезков.

5.1 Со стороны точки выхода буровой колонны по мере затягивания защитного полиэтиленового кожуха производится до-варка технологических кусков до выхода

кожуха на точке входа. Для обеспечения снижения трения, футляр смазывают специальным гелем.

5.2 После протяжки концы защитного полиэтиленового кожуха жестко крепятся к стальному дюкеру.

6. Затягивание кабельной вставки с помощью установки ННБ и подающей кабельной лебедки на всю длину защитного полиэтиленового кожуха с запасом по 100 м с каждого берега.

6.1 После протяжки защитного полиэтиленового кожуха производят повторный процесс проталкивания штанг установки ННБ, но уже в защитный кожух. На головную часть буровой колонны монтируется специальный кривошипно-шатунный наконечник в виде жестко сцепленной цепи с роликами в стенках цилиндров для предотвращения пореза и разрыва защитного полиэтиленового кожуха. Для уменьшения трения буровой колонны о стенки защитного полиэтиленового кожуха штанги будут смазываться специальным гелем.

6.2После повторного выхода буровой колонны к ней прикрепляется стальной трос

диаметром 22,5 мм, к которому через каждые 1,5 - 2 метра через подающую кабельную лебедку крепится кабель. Применение лебедки позволяет уменьшить тяговое усилие на связку трос- кабель и избежать обрыва кабеля.

6.З Затягивание кабельной вставки с помощью буровой установки ННБ и подающей кабельной лебедки на всю длину защитного полиэтиленового кожуха с запасом по 100 м с каждого берега.

7. Сдача работ по Акту.

8. Прокладка кабельной вставки в резервную скважину осуществляется аналогичным способом.

9. Свертывание строительных площадок. Переезд на новый участок.

Все работы вести в соответствии со СНиП III-4-80 «Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве», СНиП 12-03-2001 и 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» и другими нормативными документами.

По окончании всех строительных работ должно быть проведено полное благоустройство территории.

Примерный линейный график производства работ для указанной реки приведен в таблице 3.

Примерный состав линейного специализированного потока по выполнению указанных работ приведен в таблице 4.

Перечень основных технических средств и оборудования показан в таблице 5.

Таким образом, пересечение сложных естественных и искусственных преград является трудной проектной и технологической задачей. Применение современных способов прокладки обеспечивает гарантированную прокладку кабеля без причинения существенного ущерба окружающей среде, а также облегчает последующую эксплуатацию кабельной линии.

Устройство горизонтальных скважин для кабельных переходов через автомобильные и железные дороги.

При невозможности осуществить кабельный переход через авто - и железную дорогу открытым способом, следует применять горизонтальные скважины скрытыми проходками под дорогами. Скрытая проходка может производиться следующими способами:

Проколом с уплотнением грунта без его выемки;

Бурением;

Вдавливанием футляра (стальной трубы большого диаметра) с выемкой из него грунта.

Работы по устройству горизонтальных скважин должна производиться только при наличии рабочего чертежа, согласованного со всеми заинтересованными организациями, а работы по устройству горизонтальных скважин через ж/д должны выполняться в присутствии представителей дороги.

1. Устройство горизонтальных скважин методом прокола производится с помощью пневмопробойников типа ИП-4603 или ИП-4605. Работы по прокладке скважины производят по указанной ниже последовательности и соблюдая следующие требования:

отрывают входной и приемный котлован; длина входного котлована (вдоль оси скважины) должна быть 5м. Ширина 1м, а глубина должна соответствовать проектируемой глубине заложения скважины, но не менее 1м, во избежание самопроизвольного выхода пневмопробойника на поверхность. Длина приемного котлована должна быть 2м, а ширина и глубина на 0,5м больше входного. При длине скважины более 20м рекомендуется принимать глубину заложения скважины не менее 1,5м. Входной и приемный котлованы должны располагаться на расстоянии не менее 3м от бровки дороги или кювета. Дно входного котлована должно быть выровнено строго горизонтально по уровню. Пневмопробойник устанавливают на дно котлована и ориентируют его в заданном направлении (в горизонтальной и вертикальной плоскостях) с помощью уровня. Пневмопробойник подключают компрессору с помощью предварительно продутого сжатым воздухом шланга, имеющего на конце муфту. Шланг укладывают на землю восьмерками или змейкой, а затем производят пуск пневмопробойника. При запуске пневмопробойника рекомендуется подавать пониженное давление (3-4 кгс/см2). В начале углубления пневмопробойника, пока не произойдет его надежное сцепление с грунтом. Необходимо прикладывать к нему усилие в направлении прокладки проложения с помощью рычага. После того, как пневмопробойник углубиться в грунт на 1/2 длины корпуса машину следует остановить. Проверить положение пневмопробойника и в случае его отклонения при помощи лома сместить его заднюю часть в сторону заданного направления. После этого запустить пневмопробойник и довести давление до номинального (6 кгс/см2). Во избежание самореверсирования или остановки пневмопробойника, в процессе работы нужно постоянно следить за тем, чтобы шланг входил в скважину без перегибов и кручения. При выходе пневмопробойника из грунта, во избежание обрушения стенки приемного котлована давление следует понизить до 3-4 кгс/см2. Скважину при необходимости расширяют повторной проходкой пневмопробойником, с закреплением на его корпусе расширителя соответствующего диаметра. При встрече с непреодолимым препятствием или при недопустимом отклонении пневмопробойника от нужного направления, он должен быть остановлен и возвращен из скважины посредством реверсирования, которое осуществляется в соответствие с заводской инструкцией, прилагаемой к пневмопробойнику. После выхода пневмопробойника из грунта в приемный котлован, прекращают подачу воздуха и вынимают пневмопробойник из котлована. Асбоцементные трубы следует соединять между собой с помощью стальных манжет и по мере их соединения заталкивать в скважину с помощью рычага или опорной доски, при этом на начало первой трубы следует надеть пробку. Для этих целей используются пробки, которыми закрывают не занятые каналы кабельной канализации. При возникновении затруднений в заталкивании в скважину труб вручную, рекомендуется трубы вытягивать с помощью лебедки, установленной в приемном колодце.