Подбор кранов для монтажа элементов трубопровода

 

До выбора типов кранов определяется способ прокладки труб – отдельными трубами с раскладкой их на берме траншеи или с транспорта, секциями или плетью. Для прокладки трубопровода из отдельных труб или секций, когда требуется поворот стрелы крана к траншее, применяются мобильные стреловые краны на автомобильном пневмоколесном или гусеничном ходу, а для укладки удлиненными секциями или плетями – обычно неповоротные краны-трубоукладчики с жестким креплением стрелы сбоку. Вылет крюка крана- трубоукладчика по сравнению со стреловыми кранами ограничен (» 5…7,5м), что затрудняет их использование даже при прокладке трубопроводов плетями при больших глубине и ширине траншеи поверху.

Затем определяется возможная схема работы крана, т.е. положение крана относительно траншеи и монтируемых труб, после чего определяется требуемый вылет крюка крана (расстояние от оси вращения крана до зева крюка), грузоподъемность и высота подъема крюка (см. приложение).

Требуемый вылет крюка монтажного крана R _вк при монтаже отдельных труб или элементов колодца на сети в трапецеидальных траншеях (котлованах под колодец) равен

 

R _вк = в_т + mh _Т + 1,0 + 0,5Б_к,

 

где m и h _Т – заложение откосов и глубина траншеи (котлован под колодец),

в_т – расстояние от нижней бровки траншеи до оси дальней укладываемой трубы или центра тяжести уложенного элемента;

1,0 – расстояние от верхней бровки траншеи до границ (колеса, выносной опоры) крана, м.

Б_к – ширина (база) крана.

 

Требуемый вылет крюка крана определяется для максимальной ширины траншеи (котлована под колодец) поверху из условия, что монтаж трубы элементов колодца будет выполняться одним краном.

При монтаже отдельных труб кран освобождает пространство вдоль траншеи для своего перемещения, убирая последовательно одну за другой трубы. При монтаже труб в прямоугольных траншеях с креплением стенок грунта расстояние от верхней бровки траншеи до гусеницы крана должно быть не менее одного метра. Если же откосы траншеи вертикальны и не требуется устройство креплений, то расстояние от верхней бровки траншеи до гусеницы принимается не меньше глубины траншеи (рис. 25.1).

При монтаже трубопровода из укрупненных секций (длиной 18…24 м) уложенных на бровке трапецеидальной траншеи вылет крюка крана определяется исходя из положения секции, которая укладывается на расстоянии 0,5…1,0 м от верхней бровки траншеи, а гусеница крана проходит на расстоянии более 1 м от наружного диаметра трубы. Вылет крюка крана должен быть равен или больше расстояния до середины секции (центра тяжести).

 

R _вк = в_т+ mh _Т +1,0 + D _н + 1,0 + 0,5 Б_к.

 

Если расстояние до середины секции оказывается больше или меньше, то кран может смещаться от трубы (меньшее расстояние) или перекладывать секцию с изменением радиуса вылета крюка. При этом следят, чтобы расстояние в свету между торцом секции и габаритом крана было не менее 1,5 м.

При монтаже труб с транспортных средств вылет крюка крана рассчитывается аналогично, как и для отдельных труб. Ось движения трубовоза должна быть на большем расстоянии, чем радиус хвостовой части платформы крана.

Укладка плетей трубопровода ведется обычно кранами – трубоукладчиками. По технике безопасности выполнения работ расстояние от верхней бровки траншеи до гусеницы крана – трубоукладчика должно составлять более 2 м. Требуемый вылет крюка крана – трубоукладчика или стрелового крана

 

R _вк = в _т + mh + l _бр + D _н + l _пк + 0,5 Б_к,

 

где l _бр, l _пк – соответственно расстояния от верхней бровки траншеи до плети и от плети до гусеничного крана, принимаемые соответственно не менее 1 м

 

Рис. 25.1. Определение вылета крюка подъемного крана

 

Зная требуемый радиус вылета крюка крана применительно к выбранной схеме монтажа трубы или элемента колодца, по паспортной характеристике [3] определяется грузоподъемность крана и сравнивается с требуемой (см. приложение).

Грузоподъемность крана G _к подсчитывается, исходя из максимального груза, который должен поднять кран при требуемом вылете крюка R _вк. Он определяется максимальной массой монтируемой трубы или секции, плети, элемента колодца и др.

Грузоподъемность крана G _к равна

 

G _к = G + G _тп + G _y + G _мп = G + G ₀,

 

где G – максимальная масса монтируемого элемента, т;

G _тп – масса такелажного приспособления (стропы, траверсы, захваты), т;

G _y – масса конструкции временного усилия, т;

G _мп – масса монтажной конструкции, приспособлений, закрепленных на элементе (лестница, подмости и др.);

G ₀ – масса оснастки, т,

 

G ₀ = G _тп + G _y + G _мп.

 

При прокладке трубопроводов плетью, общая масса определяется массой приподнимаемой плети вместе с массой очистной и изолировочной машин, троллейных подвесок и др. Масса поднимаемого участка плети зависит от массы 1 п.м. трубопровода и длины поднимаемого участка L _пу, которая может приниматься в зависимости от диаметра. Для стальных труб L _пу можно ориентировочно принимать по табл. 25.1.

Таблица 25.1

Дн, мм
L пу, м

 

Масса груза, приходящаяся на один трубоукладчик, получается делением общей массы на количество кранов- трубоукладчиков. Количество кранов- трубоукладчиков в колонне принимается при диаметре труб до 820 мм – 3; 1020 мм – 4; 1220 мм – 5; 1420 мм – 7. Если труба очищена и изолирована, а потом уложена на бровку траншеи и плеть опускается с помощью мягких полотенец, то количество кранов- трубоукладчиков составляет: при диаметре труб до 529 мм – 2 шт; 1020 мм – 3шт; 1420 – 4шт.

Высота подъема крюка стрелового крана Н _кр составляет

 

Н _кр = h ₁ + h ₂ + h ₃ + h ₄,

 

где h ₁ – расстояние от уровня стоянки крана до опоры сборного элемента на верхнем монтажном горизонте;

h ₂ – запас для проноса груза над ранее смонтируемой конструкцией (по технике безопасности – h ₂³ 0,5м, для проноса трубных заготовок с учетом прогиба – h ₂ ³ 0,75м);

h ₃ – высота элемента в положении подъема;

h ₄ – высота грузозахватного устройства (расстояние от верха монтируемого элемента до центра крюка крана – высота строповки (h _y » 1,5…4,5 м);

Так высота определяется, если требуется пронос элемента над какой-то конструкцией, кавальером, трубой и др.

Имея требуемые данные, в справочнике находятся грузовые характеристики крана в зависимости от вылета крюка, подбирается кран, равнозначно удовлетворяющий расчетным требованиям. Если имеется возможность выбора из нескольких марок кранов, то окончательный выбор наиболее экономичного крана производится на основе технико-экономических расчетов.

 

ИСПЫТАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

 

Испытание напорных и безнапорных трубопроводов должно производиться строительно-монтажной организацией, как правило, в два этапа гидравлическим способом. В зависимости от климатических условий в районе строительства и при отсутствии воды может быть применен пневматический способ испытания с внутренним расчетным давлением не более 1,6 МПа для стальных и не более 0,5 МПа для остальных подземных трубопроводов [1, 2, 3, 6, 21].

Испытания напорных и безнапорных трубопроводов имеют свои особенности.

Испытания напорных трубопроводов проводятся до установки гидрантов, вантузов, предохранительных клапанов, вместо которых на время испытаний устанавливаются фланцевые заглушки (оба этапа).

Предварительное испытание на прочность и герметичность (первый этап) проводится после засыпки пазух с подбивкой грунта на половину вертикального диаметра и присыпкой каждой трубы в середине на 0,5…1,0 м выше верха трубы с оставленными открытыми для осмотра стыковыми соединениями и до нанесения антикоррозионной изоляции на сварные соединения.

Второй этап – приемочное (окончательное) испытание на прочность и герметичность выполняется после полной засыпки трубопровода.

Для проведения испытаний трубопровода исполнителем работ должен быть получен наряд-допуск на производство работ повышенной опасности с указанием охранной зоны.

Рекомендуется все трубопроводы, кроме пластмассовых, испытывать при длине участка не менее 1км. Большая длина участка допускается, но величина допустимого расхода подкаченной воды должна определяться как для участка длиной 1км.

Трубопроводы из ПВП, ПНП и ПВХ независимо от способа испытания следует испытывать участками длиной не более 0,5 км за один прием. При соответствующем обосновании допускается длина участка до 1 км, но величина допустимого расхода подкаченной воды должна определяться как для участка длиной 0,5 км.

Величина испытательного давления равна величине внутреннего расчетного давления плюс величина дополнительного давления, принимаемого в зависимости от верхнего предела измерения давления, материала и типа стыкового соединения и класса точности и цены деления шкалы манометра, согласно СНиП.

Заполнение испытываемого трубопровода должно производиться с определенной интенсивностью (м³/ч) зависящей от диаметра трубопровода [16].

Приемочное гидравлическое испытание напорного трубопровода начинают после засыпки грунтом траншеи с уплотнителем. Затем трубопровод заполняется водой и выдерживается в заполненном состоянии в зависимости от материала труб.

При проведении испытания на прочность давление в напорном трубопроводе повышается до испытательного и поддерживается путем подкачки, затем давление снижается до расчетного внутреннего давления и поддерживается подкачкой в течение времени, необходимого для осмотра и выявления дефектов. В случае выявления дефектов производится их устранение и повторное испытание трубопровода.

После предварительного испытания и производится засыпка трубопровода, затем приступают к испытанию на герметичность. При этом давление повышается до испытательного и выдерживается установленное время, если давление не упадет ниже внутреннего расчетного, то наблюдения за падением давления заканчиваются. Если давление упадет ниже внутреннего расчетного, то дальнейшее испытание прекращается, и дефекты устраняются.

Напорный трубопровод признается выдержавшим предварительное и приемочное гидравлическое испытание на герметичность, если величина расхода подкачиваемой воды не превышает величины допустимого расхода, приведенного в СНиП [6]. Если расход подкаченной воды превышает допустимый, то выявляются дефекты, они устраняются, а испытание повторяется (Рис. 26.1).

Рис. 26.1. Схема испытания напорного трубопровода:

1 – уложенный трубопровод; 2 – присыпка; 3 – вентили; 4 – насос;

5 – водомерный бочок; 6 – манометр, 7 - заглушка

 

Испытание безнапорных трубопроводов проводится дважды: на герметичность (предварительное) – до засыпки и приемочное (окончательное) – после засыпки.

Способ испытания определяется положением уровня грунтовых вод относительно верха трубы. При прокладке трубопровода в сухих грунтах, а так же если УГВ у верхнего колодца расположен ниже поверхности земли более чем на половину глубины заложения труб, считая от люка до шелыги, то при испытании определяется объем воды, добавляемый в трубопровод

Если УГВ у верхнего колодца расположен ниже поверхности земли меньше чем на половину глубины заложения труб, считая от люка, до шелыги, то при испытании определяется приток воды в трубопровод, проложенный в мокрых грунтах.

Для испытания принимаются участки между смежными колодцами. При затруднениях с доставкой воды испытания безнапорных трубопроводов допускается проводить выборочно (2…3 участка при длине до 5км, а при большей длине несколько участков общей протяженностью не менее 30% длины трубопровода), но если результаты выборочного испытания участков трубопровода окажутся неудовлетворительными, то испытанию подлежат все участки трубопровода.

При предварительном испытании безнапорные трубы не присыпаются. Гидростатическое давление создается заполнением водой стояка, установленного в верхней его точке, или наполнением водой верхнего колодца, если и он подлежит испытанию. Величина гидростатического давления в верхней точке трубопровода определяется по величине превышения уровня воды в стояке или колодце над шелыгой трубопровода или над уровнем грунтовых вод выше шелыги и должна быть для трубопроводов, прокладываемых из безнапорных бетонных, железобетонных и керамических труб равной 0,04 МПа (рис.26.2).

Рис. 26.2. Схема испытания безнапорного трубопровода

1 – труба, 2 – колодец, 3 – заглушка (резиновый баллон)

 

Величина давления поддерживается добавлением воды в стояк или колодец, не допуская снижения уровня воды в них более чем на 20 см в течение 30 мин.

Трубопровод и колодец признаются выдержавшими предварительное испытание, если при их осмотре не будет обнаружено утечек воды.

Приемочное испытание на герметичность начинается после выдержки в заполненном водой состоянии железобетонного трубопровода и колодцев, имеющих гидроизоляцию с внутренней стороны или с водонепроницаемыми стенками – в течение 72 ч и трубопроводов и колодцев из других материалов – 24 ч.

Трубопровод признается выдержавшим испытание на герметичность, если определенные при испытании объемы добавленной воды или притока грунтовой воды будут не более допустимых по СНиП [6].

Колодцы безнапорных трубопроводов, имеющие гидроизоляцию с внутренней стороны, испытываются путем определения добавляемой воды, а колодцы, имеющие гидроизоляцию с наружной стороны, - путем определения притока воды в них. Испытание таких колодцев может вестись совместно с трубопроводом или отдельно от них.

Колодцы, не имеющие водонепроницаемых стенок или изоляции их, приемочному испытанию на герметичность не подвергаются.