СП 107-34-96 Свод правил по сооружению магистральных газопроводов. Балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках

3. Анкерное закрепление газопроводов

3.1. Закрепление газопроводов в траншее на проектных отметках в талых грунтах может осуществляться с помощью винтовых или свайных раскрывающихся анкерных устройств, а в вечномерзлых грунтах - дисковых, винтовых и стержневых.

3.2. Закрепление газопроводов анкерными устройствами осуществляют на болотах с мощностью торфяной залежки (, м), не превышающей величины: , (где - диаметр прокладываемого газопровода, м) и с подстилающими минеральными грунтами, обеспечивающими надежную работу анкеров, а также в условиях обводненной и заболоченной местности.

Закрепление газопроводов на проектных отметках винтовыми анкерными устройствами ВАУ-1 допускается на участках, сложенных минеральными грунтами, имеющими тенденцию к восстановлению прочностных свойств после разрушения их естественного состояния при условии отсутствия воды в траншее в период производства работ.

Не допускается установка анкерных устройств на участках газопроводов, получающих в процессе эксплуатации продольные перемещения свыше 40 мм.

3.3. Винтовое анкерное устройство ВАУ-1 (рис.9) состоит из двух тяг с наконечниками, двух винтовых лопастей со втулками и силового соединительного пояса. Конструкция силового анкерного устройства не предусматривает проведение сварочных и изоляционных работ в трассовых условиях. Диаметр лопастей, применяемых в практике трубопроводного строительства винтовых анкеров, достигает 400 мм, развиваемый установками для завинчивания анкеров в грунт крутящий момент - 20 КН·м.

3.4. При необходимости использования винтовых анкерных устройств с диаметрами лопастей анкера до 500-550 мм необходимо использование конструкции ВАУ-М (рис.10), отличающейся от широко применяемой изменением прямой режущей кромки заходной части лопасти анкера на серповидную, что сокращает величину крутящего момента в процессе завинчивания анкера в грунт до 30% и обеспечивает возможность использования существующего парка машин.

3.5. Винтовые анкеры погружаются в грунт в летнее время, как правило, после укладки газопровода в траншею. В зимний период установку анкеров, в основном, осуществляют сразу же после разработки траншеи. При этом выполняется комплекс мероприятий, обеспечивающий сохранность изоляционного покрытия трубопровода при укладке последнего в траншею.

3.6. Установка винтовых анкеров в грунт (если допущено промерзание траншеи) выполняется после размораживания мерзлых грунтов в основании траншеи или после их механического рыхления.

3.7. Минимальная глубина заложения винтового анкера в грунт устанавливается равной шести диаметрам его лопасти.

3.8. Свайное раскрывающееся анкерное устройство АС-200 (рис.11) представляет собой конструкцию из двух анкеров, оснащенных двумя тягами с раскрывающимися двумя лопастями на каждой и конусами для погружения их в грунт, а также силового соединительного пояса. При необходимости увеличения несущей способности анкерного устройства на каждой тяге могут быть установлены по две пары раскрывающихся лопастей.

3.9. Установка анкеров в грунт производится с помощью инвентарной забивной трубы. При этом анкер помещается в трубу до упора о конус, после чего труба вместе с анкером забивается или задавливается в грунт на проектную глубину. Затем труба извлекается на поверхность, а лапы анкера, благодаря их смещенному центру тяжести от точек опоры, упираются заостренными концами в стенки скважины, образованной инвентарной трубой.

3.10. Раскрытие лопастей анкера может производиться путем принудительного извлечения анкера из грунта на 30-35 см до полного раскрытия лопастей или укладки газопровода в перезаглубленную (на 30-35 см) траншею. В этом случае раскрытие лопастей анкера происходит в результате подъема трубы под действием выталкивающей силы воды.

Анкерные устройства АС-200 характеризуются компактностью, пониженной металлоемкостью и высокой надежностью раскрытия лопастей.

3.11. Анкерные устройства АС-200 могут устанавливаться преимущественно в глинистых и суглинистых грунтах. Область их применения должна регламентироваться актом и протоколом приемочных испытаний, а также нормативными документами на их применение.

3.12. Конструкция свайного раскрывающего анкера типа АР-401 (рис.12) представляет собой штангу в виде трубы (диаметром 168 мм, с толщиной стенки 8-10 мм), которая снабжена заостренным наконечником, расположенным на забойном конце, и четырех лопастей трапецеидальной формы, которые шарнирно крепятся к штанге, лопасти расположены попарно в два яруса по длине штанги с углом поворота в плане между парами 90°. Свайный раскрывающийся анкер погружается в грунт под действием ударной нагрузки, прикладываемой к оголовнику его штанги, после чего он раскрывается обратным частичным извлечением из грунта с помощью мощного трубоукладчика или специально разработанного для этого механизма.

3.13. Закрепление газопроводов свайными анкерными устройствами типа АР-401 и АР-401В можно осуществлять как в зимних, так и в летних условиях преимущественно на болотах, заболоченных и обводняемых территориях; при этом верхние лопасти анкера после их раскрытия должны находиться в минеральном грунте на глубине не менее 3 метров. Весь комплекс работ выполняется в 3 этапа:

- Подготовительный - расчистка вдольтрассового проезда, устройство "карманов" в отвале грунта, раскладка анкеров и деталей соединения;

- Основной - устройство лидерных скважин, забивка анкеров;

- Заключительный - приведение анкеров в рабочее положение, монтаж соединительных анкерных устройств на трубопроводе.

3.14 Раскрытие лопастей анкера фиксируется по резкому увеличению показаний динамометра при нагрузках от 25 до 40 т·с, ход анкера составляет 120-150 см.

3.15. Закрепление трубопроводов свайными анкерными устройствами АР-401 осуществляется специальной бригадой, состав которой колеблется в зависимости от сезона производства работ.

Забивка анкеров АР-401 в грунт производится с использованием сваебойного оборудования, например, СП-49 или С-870. При толщине мерзлого грунта более 30 см необходимо предварительное бурение скважин бурильной установкой БМ-802С.

3.16. Учитывая значительную материалоемкость свайных раскрывающихся анкеров АР-401 и АР-401В, целесообразность применения их для балластировки газопроводов должна подтверждаться технико-экономическими расчетами.

3.17. Закрепление газопроводов при помощи вмораживаемых анкерных устройств рекомендуется на участках вечной мерзлоты (преимущественно в низкотемпературных твердомерзлых минеральных песчаных и глинистых устойчивых в реологическом отношении грунтах), включая болота с мощностью торфяного покрова не более глубины траншеи, при условии, что несущие элементы вмораживаемых анкеров должны находиться в вечномерзлом грунте в течение всего срока их эксплуатации.

Не допускается применение вмораживаемых анкерных устройств на участках газопроводов, получающих в процессе эксплуатации продольные перемещения более 40 мм.

Для закрепления газопроводов на участках вечномерзлых грунтов могут использоваться вмораживаемые анкерные устройства дискового и винтового типов, а также стержневые анкерные устройства.

Погружение вмораживаемых анкеров в вечномерзлые грунты следует производить буроопускным и опускным способами.

Буроопускной способ целесообразно применять в твердомерзлых грунтах при средней температуре по их глубине -0,5° С и ниже, а опускной - в песчаных и глинистых грунтах, содержащих не более 15% крупнообломочных включений, при средней температуре по их глубине -1,5° С и ниже.