СП 86.13330.2022 Действует

После окончания прокладки трубопровода до подсоединения его к смежным участкам должен проводиться повторный контроль качества защитного покрытия методом катодной поляризации или в соответствии с ГОСТ Р 51164–98 (раздел Д.1). При неудовлетворительных результатах контроля проводится поиск и устранение дефектов покрытия с последующей повторной проверкой участка трубопровода. При невозможности ремонта дефектов покрытия должны быть предусмотрены компенсирующие мероприятия за счет изменения режима работы средств ЭХЗ.

Высотные отметки и соосность опор на спусковой дорожке следует контролировать геодезическим способом до и после укладки трубной плети на спусковую дорожку. Опоры должны быть установлены без перекосов в продольном и поперечном направлениях. Продольный уклон спусковой дорожки должен быть не более 0,002 %.

Контроль пространственного положения пилотной скважины (для метода ННБ), продавливаемого трубопровода (для метода ГНБЩ) должен проводиться не менее чем через каждые 10 м с помощью специального навигационного оборудования. Для минимизации ошибок дополнительно должно выполняться обследование забоя наземной системой мониторинга.

Допускается отклонение фактического положения точки выхода скважины от проектного положения не более 1 % длины перехода, но не более 9 м, минус 3 м по оси скважины и 3 м по нормали к ней. При превышении отклонений точки выхода скважины от указанных значений, необходимо согласование проектной организации нового положения скважины с учетом фактического радиуса упругого изгиба трубопровода в построенной скважине.

При протаскивании трубопровода должен осуществляться постоянный контроль величины тягового усилия (для метода ННБ), усилия продавливания (для метода ГНБЩ), технологических параметров и расходуемого бурового раствора.

Особенности строительства переходов через естественные и искусственные преграды методом наклонно-направленного бурения

Выбор бурового оборудования и бурового раствора

Буровое оборудование должно обеспечивать проходку пилотной скважины, ее расширение и протаскивание в скважину трубопровода.

Буровая установка должна выбираться, исходя из длины участка ННБ, диаметра трубопровода, физико-механических свойств грунтов. Паспортное тяговое усилие буровой установки должно не менее чем в 1,5 раза превышать расчетное тяговое усилие для протаскивания трубопровода в скважину.

Выбор бурового инструмента должен соответствовать прочностным и абразивным характеристикам разбуриваемой породы и определяется условиями прохождения скважины в наиболее неблагоприятных грунтах.

Тип и размер применяемых буровых труб следует выбирать в зависимости от максимальных нагрузок на них при бурении, расширении пилотной скважины и протаскивании трубопровода (силы тяги и крутящего момента). Для строительства должны применяться буровые трубы, с подтвержденными изготовителем технологическими и прочностными характеристиками.

Буровой раствор должен быть класса опасности не ниже 4 по ГОСТ 12.1.007 и соответствовать геолого-техническим условиям бурения.

Состав бурового раствора должен определяться отдельно для каждой технологической операции: бурения пилотной скважины, расширения скважины, пропуска калибра, протаскивания трубопровода. Одновременно должен определяться расход компонентов и объемы бурового раствора.

Для приготовления бурового раствора применяется слабоминерализованная вода температурой выше 4 °С. Соотношение компонентов раствора определяется типом грунта и скоростью проходки.

Расчет бурового раствора проводится на стадии разработки ППР.

Технология работ по проходке наклонно-направленной скважины (пилотная скважина, расширение пилотной скважины)

В процессе строительства перехода методом ННБ должен быть выполнен следующий комплекс работ с применением бурового оборудования:

бурение пилотной скважины; расширение скважины (в один или несколько приемов) до нужного диаметра; калибровка скважины (при необходимости); пробное протаскивание (при необходимости);

протаскивание трубопровода в скважину.

Окончательный диаметр скважины определяется в ПД (РД).

В состав основных работ по бурению пилотной скважины входят:

калибровка системы ориентирования зонда и ввод исходных данных (азимута, зенитного угла, координат и высот точек входа и выхода) в компьютер навигационной аппаратуры;

подготовка системы приготовления и регенерации бурового раствора;

приготовление необходимого начального объема бурового раствора;

забуривание скважины на участке входа;

контроль и регулирование режимов бурения скважины (скорости вращения, линейной скорости проходки, крутящего момента на буровой колонне, усилия подачи инструмента, давления и расхода бурового раствора) в зависимости от геологических условий;

контроль траектории скважины;

контроль и регулирование параметров бурового раствора;

наращивание колонны буровых труб и навигационного кабеля (при необходимости).

В зависимости от физико-механических свойств грунта и его структурных особенностей бурение пилотной скважины осуществляется с применением породоразрушающего инструмента, соответствующего условиям бурения: гидромониторного долота, долот режуще-скалывающего и дробяще- скалывающего действия; истирающего действия.

Расширение скважины следует выполнять:

за один проход расширителем до максимального проектного диаметра;

последовательным ступенчатым увеличением диаметра ствола скважины не менее чем на 20 % диаметра предыдущего расширителя.

Выбор конструкции расширителя должен определяться ПД (РД) и уточняется в ППР с учетом физико-механических свойств и структурных особенностей грунтов. Тип и конструкция расширителя должны максимально соответствовать условиям бурения.

Готовность скважины к протаскиванию трубопровода устанавливается пропуском калибра (калибратора).

Радиус криволинейных участков скважины должен быть не менее минимального радиуса упругого изгиба трубопровода. Минимальный радиус упругого изгиба трубопровода должен быть не менее DN 1200. Учитывая возможные отклонения оси пробуренной скважины в вертикальной и горизонтальной плоскостях, для трубопроводов наружным диаметром 820 мм и более рекомендуется принимать минимальный радиус упругого изгиба не менее DN 1400.

Угол входа скважины должен находиться в интервале от 8° до 15°. При необходимости допускается уменьшение угла входа скважины до 6°. При перепаде высотных отметок между точкой входа и самой низкой точкой скважины от 30 до 45 м и наружном диаметре трубопровода до 530 мм допускается увеличение угла входа скважины до 20°.

Угол выхода скважины должен обеспечивать минимально допустимый радиус технологического изгиба трубопровода на подходном участке к скважине для его протаскивания.

Угол выхода скважины для трубопроводов наружным диаметром до 1020 мм рекомендуется назначать в интервале от 5° до 8°.

Угол выхода скважины для трубопроводов наружным диаметром

1020 мм и более рекомендуется назначать в интервале от 3° до 5°.

Протаскивание трубной плети в скважину

Схема протаскивания трубной плети в скважину должна разрабатываться в ПОС и уточняться в ППР с учетом конкретных условий и применяемого оборудования. В ППР определяется состав механизмов и оборудования, их расстановка, технические параметры, расчетные строительные нагрузки на трубопровод и опоры.

В проектной (рабочей) документации должен быть представлен анализ напряжений от всех расчетных нагрузок и воздействий, возникающих в трубопроводе в процессе его строительства (по отдельным стадиям) и испытания.

Спусковая дорожка для протаскивания трубопровода должна оборудоваться роликовыми опорами, устанавливаемыми прямолинейно по оси створа перехода на спланированном основании. На переходном участке от спусковой дорожки к скважине трубопровод должен поддерживаться с помощью кранов-трубоукладчиков. Максимально допустимые интервалы между роликовыми опорами и кранами-трубоукладчиками должны быть определены в ППР. Допускается поддерживать весь протаскиваемый трубопровод с помощью кранов-трубоукладчиков.

Катки роликовых опор должны быть с эластичной поверхностью (твердая резина, полиуретан) и рассчитаны на удельное давление, допустимое для ЗП труб.

В зависимости от диаметра трубопровода, рельефа и других условий проектный угол входа трубопровода в скважину должен быть обеспечен за счет:

вертикальной трассировки подходного участка с учетом допустимого радиуса естественного изгиба трубопровода;

увеличения уклона подходного участка ко входу в скважину в створе трубопровода;

подъема трубопровода на одной, двух или нескольких роликовых опорах, устанавливаемых перед скважиной на разных отметках или за счет подъема трубной плети кранами-трубоукладчиками при разной высоте подъема трубоукладчиков.

При размещении трубопровода на роликовых опорах, конец трубопровода должен поддерживаться в процессе протаскивания с помощью крана-трубоукладчика. Не допускается самопроизвольное перемещение трубопровода на роликовых опорах.

При определении продольных напряжений в стенке трубопровода фактический радиус кривизны трубопровода в скважине должен приниматься с коэффициентом 0,9 проектного.

Напряжения, определенные на каждом этапе строительства трубопровода, вычисленные, как в отдельности, так и в качестве результирующих, должны соответствовать следующим требованиям:

максимальное допустимое продольное напряжение должно быть не более ;

максимально допустимое касательное напряжение должно быть не более .

При определении расчетных значений тяговых усилий должны быть учтены:

вес трубопровода (с учетом веса воды, залитой в трубопровод для его балластировки);

выталкивающая сила бурового раствора;

усилие на преодоление сопротивления движению калибра или расширителя в головной части трубопровода;

силы трения трубопровода о стенки скважины;

силы трения трубопровода на роликовых опорах спусковой дорожки;

длины криволинейных и прямолинейных участков скважины;

радиусы кривизны криволинейных участков скважины;

углы входа и выхода скважины.

В проектной (рабочей) документации общее тяговое усилие протаскивания должно быть определено как сумма составляющих усилий при протаскивании участков трубопровода на спусковой дорожке и в скважине, а также дополнительных усилий, затрачиваемых на перемещение расширителя в головной части трубопровода и буровой колонны.

Для трубопроводов с положительной плавучестью в расчет должны приниматься максимальные значения объемного веса бурового раствора, а для трубопроводов с отрицательной плавучестью соответственно минимальные значения.

Для уменьшения величины плавучести трубопроводов (диаметром 800 мм и более) и снижения тяговых усилий при соответствующем обосновании должна предусматриваться балластировка трубопровода водой. Способ балластировки определяется ПД (РД).

Усилия, создаваемые буровой установкой, должны гарантированно восприниматься надежными анкерными устройствами.

Тяговые усилия должны непрерывно контролироваться и фиксироваться до завершения протаскивания.

Протаскивание трубопровода осуществляется трубными плетями с минимальным перерывом между окончанием калибровки, расширения и началом протаскивания, а также в процессе протаскивания. Число трубных плетей определяется длиной монтажной площадки.

Протаскивание трубопровода следует, по возможности, предусматривать одной трубной плетью.

Особенности строительства переходов через естественные и искусственные преграды методом горизонтального направленного бурения щитом

Монтаж и прокладка трубопроводов методом ГНБЩ должны включать следующие основные виды работ:

комплекс работ на монтажной площадке: сварочно-монтажные работы, испытание трубных плетей на прочность и герметичность (первый этап), нанесение ЗП на зону сварных стыков, монтаж спусковой дорожки;

устройство стартового котлована и монтаж микротоннелепроходческого комплекса (МТПС)1);

комплекс работ по бурению скважины по заданной траектории с помощью дистанционно управляемой проходческой машины с одновременным продавливанием пристыкованного к проходческой машине предварительно собранного и сваренного трубопровода. Процесс продавливания осуществляется с помощью гидродомкратной установки для продавливания трубопровода;

испытание трубопровода на прочность и герметичность (второй этап);

соединение трубопровода с прилегающими участками;

гидравлическое испытание трубопровода в составе линейного участка трассы (третий этап);

комплекс работ по завершении строительства: утилизация шлама и строительных отходов, восстановление и рекультивация территории.

В стесненных условиях строительства при невозможности подготовки дюкера к прокладке в виде одной трубной плети, допускается прокладка трубопровода методом ГНБЩ путем последовательного продавливания в скважину отдельных трубных плетей, предварительно прошедших гидравлические испытания и внутритрубное диагностирование методом «сухая протяжка» (необходимость диагностирования методом «сухая протяжка» определяется заказчиком).

Сварочно-монтажные работы, контроль качества сварных соединений, нанесение ЗП на зону сварных стыков и контроль сплошности свариваемых секций трубопровода осуществляют непосредственно в стартовом котловане на монтажной площадке, расположенной за установкой для продавливания трубопровода.

Для сокращения количества гарантийных стыков длина отдельных трубных плетей должна быть максимально возможной.

При строительстве в скальных породах или гравийно-галечниковых (щебенистых) грунтах с отдельными валунами или их скоплениями, для сохранности ЗП трубопровода, предусматривают прокладку защитного футляра из стальных труб методом ГНБЩ с последующим протаскиванием в защитный футляр трубопровода или прокладку трубы с защитным покрытием, определенным в ПД (РД). Защита стыков труб с защитным покрытием осуществляется жестким компаундом (полиуретановым) или другими материалами в соответствии с ПД (РД).

При прокладке защитного футляра следует предусматривать установку по обоим концам защитного футляра сальниковых герметизирующих устройств.

Для защиты ЗП трубопровода от механических повреждений и уменьшения тягового усилия при протаскивании трубопровода, необходимо применять опорные роликовые устройства из диэлектрического материала. Расстановка роликовых опор зависит от технических характеристик опор по нагрузке, веса трубопровода и механической прочности ЗП трубопровода и определяется ПД (РД) и уточняется в ППР.

Углы входа и выхода скважины относительно поверхности определяются топографическими и геологическими условиями. Углы входа и выхода скважины должны соответствовать радиусу трассировки, параметрам пересекаемой водной преграды, уклону спусковой дорожки, на которой размещают дюкер, или безопасной кривизне трубной плети при размещении дюкера с помощью трубоукладчиков. Рекомендуемые интервалы углов входа и выхода скважины относительно поверхности – от 0° до 15°.

Для монтажа проходческой машины в точке входа скважины необходимо предусматривать стартовый котлован. Размеры котлована в плане следует назначать в зависимости от размеров щитового и вспомогательного оборудования, которое должно быть размещено и смонтировано в стартовом котловане.

Глубину стартового котлована выбирают таким образом, чтобы установка для продавливания трубопровода обеспечивала вход проходческой машины и трубопровода в скважину через стартовое окно под углом, соответствующим указанному в ПД (РД) углу входа скважины относительно поверхности. В целях исключения выхода бурового раствора из затрубного пространства на поверхность, стартовое окно оснащают уплотнительными манжетами. Мощность слоя грунта от поверхности до верхней образующей трубопровода на входе в стартовое окно должна быть не менее двух диаметров прокладываемого трубопровода.

Крепление стенок стартового котлована должно обеспечивать устойчивость стенок и защиту персонала и оборудования от воздействия следующих нагрузок:

-давления грунта;

-гидростатического давления (при уровне грунтовых вод выше днища котлована);

-реактивных усилий, возникающих в процессе продавливания трубопровода;

-нагрузкок от транспортных средств, оборудования, материалов и строительной техники, находящихся на призме обрушения.

Основание стартового котлована выполняется с учетом установки в нем технологического оборудования для ГНБЩ. Для надежного закрепления и фиксации установки для продавливания трубопровода должны применяться металлоконструкции, сборные или монолитные фундаменты. Для восприятия усилий в процессе продавливания в стартовом котловане должен быть предусмотрен упор. Геометрические размеры упора должны быть определены расчетом с учетом технических характеристик проходческой машины, площади упора, свойств грунта котлована, усилий продавливания.

Допускается размещение микротоннелепроходческого оборудования без устройства стартового котлована на фундаменте с анкерными и упорными устройствами, размещенными на поверхности. Ввод проходческой машины и трубопровода в скважину в этом случае осуществляется через обсадную трубу, предварительно забуренную на глубину не менее двух диаметров трубопровода, закрепленную под углом, соответствующим углу входа скважины, и снабженную манжетами для обеспечения подачи бурового раствора в пространство между трубой и скважиной.

В процессе бурения необходимо осуществлять подачу бурового раствора в забой и в пространство между трубопроводом и скважиной. Подача бурового раствора в забой должна обеспечивать гидропригруз проходческой машины и промывку породоразрушающего инструмента, повышать устойчивость грунта в забое. Подача бурового раствора в пространство между трубопроводом и скважиной должна обеспечивать укрепление стенок скважины и снижать коэффициент трения трубопровода о грунт в процессе продавливания.

При бурении в устойчивых грунтах, подача бурового раствора в забой может заменяться подачей воды. Основание для выбора типа жидкости (буровой раствор или вода) – геологические и гидрогеологические условия строительства.

Образуемый при разработке грунта буровой шлам смешивается с буровым раствором или водой и в виде суспензии повышенной плотности по транспортным трубопроводам в виде пульпы подается на поверхность в систему регенерации.

Система регенерации бурового раствора должна обеспечивать очистку отработанного бурового раствора от шлама, обогащение отработанного бурового раствора до заданных параметров для его повторного использования.

Производительность системы регенерации бурового раствора должна соответствовать скорости проходки проходческой машины.

Строительство переходов под автомобильными и железными дорогами

Технологические схемы и конструкции переходов

Переходы трубопроводов под дорогами сооружают закрытым (бестраншейным) и открытым (траншейным) способами. Способ сооружения перехода определяется ПД (РД).

Проектная (рабочая) документация и сроки производства работ на строительство переходов трубопроводов под автомобильными и железными дорогами должны быть согласованы подрядчиком с организациями, эксплуатирующими эти дороги. ППР должен быть согласован с заказчиком и организациями, в ведении которых находится эксплуатация данной дороги при наличии требований в технических условиях.

Открытый способ прокладки защитного футляра

Открытый (траншейный) способ строительства переходов в защитном футляре под автомобильными дорогами может включать в себя различные способы организации работ:

прокладка защитного футляра в два этапа с последовательным перекрытием движения транспорта на половине ширины дороги;

прокладка защитного футляра без нарушения интенсивности движения транспорта (с устройством объезда или проезда);

прокладка защитного футляра с временным перекрытием движения транспорта по дороге (без устройства объезда или проезда).

Прокладка защитного футляра в два этапа с перекрытием движения транспорта на половине ширины дороги должна выполняться при пересечении трубопроводом автомобильных дорог с полотном шириной не менее 6 м и насыпью высотой до 2 м.

Прокладываемый защитный футляр должен монтироваться из двух трубных плетей, примерно равных половине его общей длины.

Проезжую часть дороги делят на две зоны. На первой зоне перекрывают движение транспорта и производят работы, а по второй открывают двухстороннее движение. Перед началом работ проводят мероприятия по установке предупреждающих, запрещающих и предписывающих знаков.

При открытом способе прокладки защитного футляра:

границы разрытия насыпи и траншеи необходимо закреплять обносками, на которых следует укреплять планки, показывающие крутизну откосов;

ширину вскрытия полос дорог при разработке траншей следует принимать: при бетонном или асфальтовом покрытии по бетонному основанию – от 10 до 15 см больше ширины траншеи по верху с каждой стороны с учетом креплений; при других конструкциях дорожных покрытий – от 25 до 30 см; при дорожных покрытиях из сборных железобетонных плит ширина вскрытия должна быть кратной размеру плиты.

материалы от разобранных дорожных покрытий следует складывать в специально отведенных местах на сооружаемом переходе.

Ширина траншеи для защитного футляра определяется ПД (РД), но не менее ширины траншеи в соответствии с 8.1.5.

Защитный футляр следует сваривать по аттестованной технологии из отдельных труб с ЗП специального исполнения или трубных плетей.

После сварки все стыки защитного футляра подвергают ВИК. После сварки все стыки защитного футляра подвергают неразрушающему контролю, определенному в ПД (РД). После контроля качества сварных стыков защитное покрытие наносится на зону сварных стыков.

В траншею с незакрепленными стенками защитный футляр следует укладывать с помощью кранов-трубоукладчиков соответствующей грузоподъемности с использованием мягких полотенец.

Защитный футляр, уложенный на дно траншеи, следует засыпать в пределах насыпи дороги грунтом с послойным уплотнением.

Чтобы предотвратить повреждения ЗП защитного футляра, следует выполнять предварительную присыпку его мелкозернистым грунтом одновременно с двух сторон для устранения возможного сдвига защитного футляра с оси трубопровода, с трамбовкой грунта в пазухах во избежание овализации защитного футляра. В случае применения футляра с защитным бетонным покрытием присыпка мелкозернистым грунтом не требуется.

Засыпку защитного футляра следует осуществлять в пределах насыпи дороги, а затем по всей его длине.

За пределами земляной насыпи грунт под защитным футляром должен быть уплотнен до величины не менее 0,9 естественной плотности грунта.

При этом следует учитывать возможную осадку грунта в процессе эксплуатации дороги и насыпать верхний слой несколько выше полотна дороги.

Степень уплотнения грунта рабочего слоя автодороги должна соответствовать СП 34.13330.

В водонасыщенных грунтах прокладка защитного футляра должна проводиться с предварительным водопонижением грунтовых вод и с креплением стенок траншеи.

При прокладке защитного футляра в мерзлых грунтах открытым способом должна быть выполнена подсыпка и присыпка защитного футляра в соответствии с 8.1.14. Работы должны проводиться при отрицательных температурах.

При прокладке защитного футляра под дорогами допускается отклонение его оси от положения, указанного в ПД (РД):

по вертикали – не более 5 % глубины заложения защитного футляра за пределами насыпи с соблюдением проектного уклона;

по горизонтали – не более 1 % длины защитного футляра.

Перед укладкой трубной плети в защитный футляр необходимо выполнить первый этап гидравлических испытаний трубопровода в соответствии с разделом 19.

Укладку трубной плети в защитный футляр следует осуществлять проталкиванием или протаскиванием в соответствии с 17.4.

Режимы (скорость, смазка опорных элементов и т. п.) проталкивания или протаскивания трубной плети определяются в ППР.

После сварки с прилегающими участками трубопровода проводится второй этап гидравлических испытаний в соответствии с разделом 19.

Закрытый способ прокладки защитного футляра

Прокладка защитного футляра под дорогами закрытым способом должна осуществляться горизонтальным бурением, продавливанием, проколом или другими родственными методами. Способ прокладки защитного футляра следует определять в зависимости от инженерно-геологических условий строительства.

В обоснованных ПД случаях допускается применять метод микротоннелирования, ННБ или ГНБЩ.

Допускается применение комбинированного метода с прокладкой защитного футляра под автомобильными и железными дорогами методом ННБ или ГНБЩ и разработкой траншей/котлованов на прилегающих участках.

Работы по пересечению железных дорог должны выполняться с соблюдением СП 119.13330.

Работы по прокладке защитного футляра горизонтальным бурением, продавливанием, проколом или другими родственными методами могут быть разделены на два этапа.

Первый этап (подготовительные и земляные работы) должен включать следующие операции:

геодезическую разбивку места перехода и установку предупредительных знаков;

водопонижение грунтовых вод (не менее 0,5 м от низа защитного футляра);

планировку участка по обе стороны дороги;

разработку рабочего и приемного котлованов с устройством необходимых креплений.

Второй этап (прокладка защитного футляра) должен включать следующие операции:

монтаж упорных стенок котлована;

монтаж установки горизонтального бурения или оборудования для продавливания или прокола защитного футляра;