Строительство участка газопровода

 

 

 

 

Оглавление

 

 

1 Введение

Целью выполнения данной курсовой работы является овладение основами проектирования и строительства газопровода, закрепление теоретических знаний, полученных при изучении лекционного курса.

В этой курсовой работе последовательно решаются следующие задачи:

• выбор способов разработки, перемещения и уплотнения грунта;
• выбор основных монтажных приспособлений и грузозахватных устройств;
• выбор комплекта машин;
• выбор технологических схем разработки, перемещения и укладки грунта, монтажа труб;
• выбор транспортных средств для вывоза лишнего грунта;
• выбор монтажных кранов (трубоукладчиков);
• расчет нормативных затрат времени работы машин, трудозатрат рабочих и их стоимость;
• составление календарного графика работ на строительной площадке.

2 Исходные  данные

Район строительства – г. Барнаул.

Рельеф местности – спокойный.

Грунтовые воды на глубине 7 м, не вскрыты.

Нормативная глубина промерзания – 2 м.

Грунт по заданию – супесь.

Коррозионная агрессивность грунтов высокая.

Диаметр трубопровода – 280 мм.

Протяжённость трубопровода – 4200 м.

Время строительства – лето.

Условия – полевые.

Материал трубопровода – полиэтилен: ПЭ 80, SDR 11 S 5, 20,3 кг/м.

Трубопровод пересекает реку судоходную.

В качестве основного вида топлива для потребителей предусмотрен природный газ Уренгойского месторождения по ГОСТ 5542-87, транспортируемый по магистральному трубопроводу Уренгой – Тобольск – Новосибирск – Барнаул.

Таблица 1 – Состав природного газа по ГОСТ 5542-87

Название	Количество в % к объему
Метан       СН4	97,66
Этан         С2 Н6	1,14
Пропан    С3 Н8	0,32
Бутан       С4 Н10	0,02
Изобутан С4 Н10	0,04
Азот          N2	0,81
Углекислый газ СО2	0,01
Плотность газа при 0 0С ρ=0,684кг/м3 Давление газа после ГРП Р=0,005 МПа Теплотворная способность газа 33,687 МДж/м3

 

 

3 Физико-механические свойства грунта

В строительном производстве грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры.

Супесь – грунт, содержащий от 3 до 10 % глинистых частиц. Песчаных частиц в супеси больше, чем пылеватых: среди них преобладают зерна диаметром от 0,25 до 2 мм.

Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов; плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

По ЕНиР 2-1 [2] определяем физико-механические свойства грунта:

1. Группа грунта в зависимости от трудности его разработки:

• бульдозером – ΙI;
• экскаватором:
• одноковшовым – Ι;
• многоковшовым – ΙΙ;
• траншейным – II;
• скрепером – II;
• вручную – Ι;

2. Плотность грунта при естественном залегании: r=1,65, т/м3, (таблица 2);
3. Крутизна временного откоса: 1:m (табл. 2);
4. Коэффициент первоначального разрыхления: Кпр =12 (таблица 2);
5. Коэффициент остаточного разрыхления: Кор = 3 (таблица 2);
6. Грунт естественной влажности.

 

Таблица 2 – Физико-механические свойства грунтов

Вид грунта	r, т/м3	1: m, м/м			Кпр, %	Кор, %
		глубина траншеи, м
		до 1,5	до 3,0	до 5,0
Супесь	1,65	1:0,25	1:0,67	1:0,85	12	3

 

4 Подготовительные работы

До начала основных строительно-монтажных работ по возведению объектов должна быть обеспечена подготовка строительного производства, включающая организационные подготовительные мероприятия, а также внеплощадочные и внутриплощадочные подготовительные работы.

К внеплощадочным подготовительным работам относят: строительство внешних подъездных автомобильных дорог, линий связи, линий электропередач с трансформаторными подстанциями, водопроводных сетей.

Внутриплощадочные подготовительные работы, которые включают:

• - расчистку строительной полосы от леса и кустарника, корчевку пней; снятие и складирование в специально отведенных местах плодородного слоя земли;
• - планировку строительной полосы, уборку валунов, устройство полок на косогорах;
• - осушение строительной полосы, промораживание или защиту от промерзания (в зависимости от периода года), подготовку технологических проездов;
• - устройство защитных ограждений, обеспечивающих безопасность производства работ, монтаж средств наружного освещения;
• - проведение противоэрозионных мероприятий.

Также состав и объем подготовительных работ обязательно должен включать решение социологических вопросов в организации труда и быта работающих, в том числе расселения рабочих и доставки их к месту работы, организации общественного питания, культурно-бытового и медицинского обслуживания, обеспечения санитарно-технических условий на строительной площадке.

Подготовительные работы следует увязать с общим потоком основных строительно-монтажных работ, и они должны обеспечивать необходимый фронт работ строительным подразделениям. Завершение подготовительных работ необходимо отмечать в общем журнале работ.

Работы подготовительного периода выполняют в соответствии с ППР и при наличии актов на отвод участка, на геодезическую разбивку, данных о сносе строений, о существующих подземных коммуникациях и при обязательном разрешении контролирующей организации на начало работ.

Строительная организация обязана получить письменное разрешение (ордер) на право производства работы в городе от горисполкома или его отдела, ведающего внешним благоустройством города (административная инспекция). Разрешение на разрытие ордер выдается на имя организации, с указанием в ордере фамилии имени и отчества ответственного за производство работ, его должности. Ответственный за производство работ должен иметь соответствующую подготовку, опыт работы и допуск Госгортехнадзора РФ к осуществлению строительства газопроводов.

Основные строительно-монтажные работы разрешается начинать после завершения в необходимом объеме организационных подготовительных мероприятий, внеплощадочных и внутриплощадочных подготовительных работ.

5 Земляные работы

К земляным относятся следующие виды работ:

1. срезка растительного слоя;
2. предварительная планировка площадки;
3. разработка грунта в траншее (многоковшовым цепным экскаватором);
4. разработка грунта под приямки;
5. подбивка пазух ручными и электроприборами;
6. обратная засыпка траншеи;
7. уплотнение грунта;
8. планировка строительной площадки;
9. рекультивация земли.

 

5.1 Определение размеров траншеи

При прокладке газопровода из полиэтилена в полевых условиях глубину заложения принимаем равной 1,2 м.

hз = 1,2 м.

Ширина траншеи по низу:

Так как разработку траншеи будем вести многоковшовым экскаватором, то принимаем a=0,5 м.

Глубина траншеи:

h=0,2+0,28+1,2=1,68

Ширина траншеи по верху:

Рисунок 1 – Профиль траншеи

5.2 Срезка растительного слоя

Рисунок 2 – Схема строительной площадки

Площадь среза растительного слоя:

где: L – длина строительной площадки (траншеи), м;

С – Ширина срезаемого слоя, м.

 

5.3 Разработка траншеи

Объем траншеи:

;

5.4 Разработка  грунта под приямки

Vпр=(2-15%)*Vтр, м3 - объем грунта выработанное под приямки,

где 2-15% – процент грунта под приямки, для полевых условий примем 2%.

Vтр – объем разработанной траншеи.

Vпр=0,02*11466=229,32 м3.

5.5 Ручная доработка  дна траншеи

Так как разработка траншеи ведётся многоковшовым экскаватором, то ручная доработка дна траншеи не требуется.

5.6 Устройство  песчаной подушки

Перед укладкой трубопровода в траншею на дно траншеи укладывается песчаная подушка.

,

где a - ширина траншеи по низу, м;

L – длина траншеи, м;

hп.п. =0,2 м - глубина высота песчаной подушки.

.

5.7 Объем грунта, подлежащий вывозке

В полевых условиях разрешается складирование всего изъятого грунта на бровке траншеи и последующее использование его для обратной засыпки.

5.8 Подбивка пазух  пневмотрамбовками

Ширина подбивки пазух поверху,

Объем подбивки траншеи,

Объем земли вытесненный трубопроводом,

,

 

Объем подбивки пазух,

.

Рисунок 3 – Схема подбивки пазух

5.9 Обратная засыпка  траншеи

Суммарный объем траншеи:

Объем обратной засыпки:

Площадь сечения кавальера:

 

где Vкав - объем грунта в кавальере, м3, с учетом коэффициента первоначального разрыхления грунта;

L  - длина кавальера, м.

Согласно СП 42-101-2003: плодородный слой почвы должен быть, как правило, снят и перемещен в отвал хранения на одну или обе стороны от оси газопровода на расстояние, обеспечивающее раздельное размещение отвала минерального грунта, не допуская перемешивания его с плодородным слоем почвы.

Так как производится срезка плодородного слоя земли, то необходимо устраивать 2 кавальера: для основного грунта и для грунта растительного слоя.

 

Расчёт кавальера для основного грунта:

,

где Kпр - коэффициент первоначального разрыхления;

Если сечение кавальера будет в виде равнобедренного треугольника с крутизной откосов 1: 1,0, что соответствует крутизне откосов насыпного грунта, то высота Н и основание b в м такого кавальера выражаются формулами:

.

Расчёт кавальера для грунта растительного слоя: м3

Объем грунта растительного слоя равен объему рекультивации земли с учетом коэффициента первоначального разрыхления грунта:

Рисунок 4 – Схема устройства кавальера

5.10 Рекультивация  земли

Объем рекультивации земли определяется по формуле:

,

где площадь срезанного растительного слоя, м2;

глубина срезки растительного слоя, 0,15м.

.

Таблица 3 – Объёмы земляных работ

Виды земляных работ	Единица измерения	Количество	Примечание (формула расчета и др)
Планировка строительной площадки	м2	98070
Срезка растительного слоя	м2	11550
Разработка траншеи	м3	11466
Разработка грунта под приямки	м3	229,32
Устройство песчаного основания дна траншеи	м3	420
Объём подбивки пазух	м3	1666,79
Обратная засыпка траншеи	м3	11840,04
Рекультивация земли	м3	1732,5
Окончательная планировка строительной площадки	м2	98070