Введение 14
Литературный обзор 16
Глава 1 Подводные переходы трубопроводов 18
1.1 Основные положения 18
1.2 Классификация подводных переходов 19
1.3 Выбор участков расположения подводных переходов трубопроводов 22
1.4 Полевые инженерные изыскания на переходах 23
1.5 Проектирование подводных переходов 26
Глава 2 Строительство подводных переходов методом наклонно-направленного 28
бурения
2.1 Возникновение и развитие метода наклонно-направленного бурения при 28
сооружении подводных переходов
2.2 Преимущества и ограничения способа наклонно-направленного бурения 29
2.3 Организация строительства подводных переходов 31
2.3.1 Подготовительные работы 31
2.3.2 Основные этапы наклонно-направленного бурения 32
2.3.3 Характеристики бурового раствора, используемого 34
при наклонно-направленном бурении
2.3.4 Оборудование, используемое при наклонно-направленном бурении 36
2.3.5 Особенности строительства трубопроводов методом наклонно- 43
2.3.6 Осложнения при строительстве подводных переходов 45
2.3.7 Очистка полости и испытание трубопровода 48
2.3.8 Контроль качества и ввод в эксплуатацию 49
2.4 Охрана окружающей среды при строительстве переходов 50
Глава 3 Типовой расчет тяговой нагрузки при протаскивании трубопровода 53
3.1 Протаскивание трубопровода 53
3.2 Расчет тяговой нагрузки 55
3.3 Экономический аспект при строительстве подводных переходов методом ННБ 62
Результаты исследования
Заключение
Список использованных источников
Подводными переходами называют магистральные трубопроводы, проложенные под дном водоемов (моря, реки, озера).
Прокладка трубопроводов с использованием направленного бурения скважин под водными преградами представляет собой перспективный метод строительства. Данный метод строительства имеет ряд преимуществ перед традиционным способом укладки трубопровода в подводную траншею. В России идея метода наклонного бурения возникла в 30-е годы двадцатого столетия. Она была реализована при прокладке коммуникаций под автодорогами.
При строительстве подводных переходов методом ННБ происходит сохранение природного ландшафта и экологического баланса в местах проведения работ, в то же время исключается техногенного воздействия на флору и фауну, на размывание берегов и донных отложений водоемов.
При данном методе строительства отсутствует ущерб сельхозугодьям и лесным насаждениям.
Кроме того, данный метод привлекателен в социальном плане тем, что негативные влияния на условия проживания людей в зоне проведения работ сведены к минимуму.
Целью данного исследование являлось подробное ознакомление с технологическим процессом строительства подводных переходов методом наклонно-направленного бурения.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
• более детально ознакомится с понятием "подводный переход", а также рассмотреть существующие виды подводных переходов;
• изучить, каким образом выбирается участок для строительства подводного перехода;
• подробно изучить метод наклонно-направленного бурения при строительстве подводных переходов, его преимущества и недостатки;
• рассмотреть процессы организации и строительства подводных переходов методом наклонно-направленного бурения;
• проанализировать процесс протаскивания трубопровода, а также расчет
необходимой тяговой нагрузки;
• выявить преимущества строительства подводных переходов методом наклоннонаправленного бурения в социальном и экономическом аспектах.
Структура данной работы включает в себя 5 основных глав, введение, заключение и список использованных источников.
Во введении формулируются основные цели и задачи, поставленные в ходе данного исследования.
Первая глава полностью посвящена рассмотрению понятия «подводный переход», здесь мы знакомимся с компонентами подводных переходов, видами переходов. В данной главе рассматривается, каким образом проектируется подводный переход и как выбирается нужный участок для его строительства.
Во второй главе подробно описывается процесс строительства подводных переходов методом наклонно-направленного бурения. Здесь также уделяется внимание истории появления данного метода, основным его преимуществами и недостатками. Также в данной главе подробно рассматриваются процессы организации и строительства подводных переходов, а именно необходимые для этого условия и оборудование. Во второй главе рассматриваются также основные требования при строительстве переходов относительно окружающей среды.
Третья глава посвящена анализу процесса протаскивания трубопровода при строительстве подводных переходов методом наклонно-направленного бурение. Большое внимание в данной главе уделяется анализу типового расчета тяговой нагрузки, необходимой при протаскивании трубопровода. Также в данной главе рассматриваются преимущества строительства переходов методом наклонно-направленного бурения в экономическом аспекте.
В главе 4 «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» сравниваются бестраншейный и траншейный методы строительства подводного перехода с точки зрения финансовых затрат.
Глава 5 «Социальная ответственность» посвящена выявлению опасных и вредных факторов при строительстве подводных переходов методом наклонно-направленного бурения. Также в данной главе рассматривается аспект экологической безопасности, а именно какое воздействие оказывает строительство подводного перехода на атмосферу, гидросферу, литосферу.
В заключении излагаются основные выводы данного исследования.
Основной целью выпускной квалификационной работы являлось подробное ознакомление с технологическим процессом строительства подводных переходов методом наклонно-направленного бурения.
В зависимости от ширины водного объекта подводные переходы классифицируются по группам сложности. Выделяют малые, средние и большие переходы.
При сооружении подводных переходов следует учитывать ряд инженерных изысканий: геодезические, гидрографические и гидрологические изыскания,
геологические изыскания, гидрогеологические и гидрометеорологические изыскания, экологические изыскания, а также оценку магнитного фонового состояния.
Строительство подводных переходов методом ННБ имеет как ряд преимуществ, так и ряд недостатков.
К преимуществам относятся такие, как: возможность прокладки трубопроводов ниже прогнозируемых русловых деформаций, которая надежно защищает трубопровод от любым механических повреждений; благодаря методу ННБ отсутствует необходимость дноуглубительных, подводно-технических, водолазных и берегоукрепительных работ при строительстве переходов через водные препятствия, составляющих более 50% стоимости перехода; отсутствует необходимость в взрывных работах по рыхлению плотных грунтов для последующего рытья подводной траншеи; уменьшение затрат на эксплуатацию перехода и др.
В качестве недостатков строительства подводных переходов данным методом особое затруднение вызывает бурение в гравийных грунтах (гравия более 30%), в грунтах типа плывунов, в грунтах с включением валунов и булыжников; отсутствие глинопорошков отечественных марок для приготовления бурового раствора и, как следствие, применение дорогостоящих импортных бетонитов и полимерных добавок.
Во время исследования были рассмотрены также основные этапы при строительстве подводных переходов методом ННБ:
• бурение пилотной скважины;
• расширение скважины вперед или назад;
• калибровка скважины;
• протаскивание дюкера ходом назад.
Большую роль в строительстве подводных переходов играют также и характеристики используемого бурового раствора. Выбор оборудования играет также не маловажную роль при наклонно-направленном бурении подводных переходов.
Одной из основных задач данного исследование был анализ типового расчета тяговой нагрузки при протаскивании трубопровода. Следует отметить, что на разных участках строительства подводного перехода тяговая нагрузка различна. В ходе исследования были проанализированы системы расчета тягового усилия на каждом из заданных участках строительства подводного перехода, а также подробно рассмотрен расчет тягового усилия при протаскивании трубопровода на примере реки Печора.
Подводя итог, следует сказать, что при сравнении с траншейным методом и другими бестраншейными, метод ННБ является экономически эффективным методом при строительстве подводных переходов как по затратам, так и по продолжительности строительства.
Также и в социальном аспекте данный метод привлекателен тем, что минимизировано негативное влияние на условия проживания людей в зоне проведения работ, а также существенно снижено техногенное воздействие на флору и фауну.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
