Проектирование трубопроводного транспорта нефти от 1-го нефтепромысла НГДУ “Речицанефть” до Мозырского нефтеперерабатывающего завода, страница 14

Проектирование данного магистрального нефтепровода, как и любого другого, связано с необходимостью сооружения переходов под автомобильными и железными дорогами. При этом основные трудности состоят в том, что трубопровод в местах пересечения с дорогами должен укладываться в трубы-кожухи, которые защищают его от нагрузок  

 движущегося транспорта.

Участки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального и облегченного типов, должны предусматриваться, в соответствии со СниП 2.05.06-85, в защитном кожухе, причем концы кожуха должны выводиться на расстояние:

а) при прокладке трубопровода через железные дороги:

от осей крайних путей – 25 м, но не менее 5 м от подошвы откоса насыпи и 3 м от бровки откоса выемки;

от крайнего водоотводного сооружения земляного полотна (кювета, нагорной канавы) – 3 м;

б) при прокладке трубопровода через автомобильные дороги:

от бровки земляного полотна – 10 м, но не менее 2 м от подошвы насыпи;

при прокладке нефтепроводов через автодороги категорий III, III-II, IV – 5 м от бровки земляного полотна.

Заглубленее кожухов под железными дорогами должно быть не менее 2 м от подошвы рельса до верхней образующей кожуха, под автодорогами – не менее 1,4 м до верхней образующей кожуха.

Для прокладки труб-кожухов при устройстве переходов наиболее целесообразно применять бестраншейные методы, которые не нарушают движение транспорта, целостности земляного полотна и верхних строений или покрытий дорог на участке производства работ. Кроме того, сокращаются объемы земляных работ и сроки строительства переходов.

В настоящее время известны несколько методов бестраншейной прокладки труб-кожухов больших диаметров. При этом основными из них считаются методы продавливания и горизонтального бурения.

Методы продавливания характеризуются тем, что прокладываемая труба-кожух открытым концом, снабженным лобовой отделкой, вдавливается в массив грунта, при этом грунт, поступающий в трубу в виде пробки, разрабатывается механизированными способами и вручную и удаляется из забоя.

Методы горизонтального бурения характеризуются тем, что разработка грунта по площади сечения скважины несколько опережает проталкивание трубы-кожуха в подготовленную скважину.

Установка горизонтального бурения (УГБ) состоит из следующих агрегатов: машины с двигателем внутреннего сгорания, шнекового транспортера с растущей головкой, механизма подачи с лебедкой и системой блоков-полиспастов.

В данном проекте трасса нефтепровода пересекает большое число автомобильных и железных дорог, что обуславливает необходимость расчета сооружений их переходов.

Расчет на прочность защитного кожуха

При значительной глубине заложения кожуха (≥1,5 м.), над ним образуется естественный свод обрушения. Ширина пролета естественного свода обрушения

                                   ,                                  (57)

где:

Дк - наружный диаметр кожуха,

                               Дк ≈ Дн2/(0,9 Дн - 85) = 0,717 м.                               (58)

Необходимым условием при сооружении переходов через дорогу является то, что Дк должен быть, как минимум, больше Дн на 200 мм; поэтому принимаем Дк = 0,73 мм.

jгр - угол внутреннего трения грунта; для слабо глинистых грунтов, сырого песка и растительных грунтов:

jгр = 300

Высота грунта в пределах естественного свода обрушения:

                                                    ,                                               (59)

где:

tкр - коэффициент крепости породы; для слабо глинистых грунтов, сырого песка и растительных грунтов:

tкр = 0,6

На кожух действуют внешние нагрузки – вертикальное и боковое давление грунта qгр.в и qгр.в и давление от подвижного транспорта qп .

Расчетная величина бокового давления грунта

                        ,                 (60)

где:

nгр - коэффициент надежности по нагрузке от веса грунта; для нефтепроводов nгр = 1,2;

gгр - объемный вес грунта в естественном состоянии,

gгр = 15 кН/м3.