Проектирование подводных переходов

     
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Проектировать переход трубопровода через водную преграду, строительство которого выполняется способом наклонно-направленного бурения, следует с учетом:

данных инженерных изысканий, учитывающих технологию направленного бурения;

условий эксплуатации в районе строительства ранее построенных подводных переходов;

существующих и проектируемых гидротехнических сооружений;

перспективных дноуглубительных работ в заданном районе пересечения трубопроводом водной преграды;

требований по охране рыбных ресурсов.

Место перехода необходимо согласовывать с соответствующими бассейновыми управлениями речного флота, органами по регулированию использования и охране вод, охраной рыбных запасов местными органами самоуправления и заинтересованными организациями. Несогласованный проект перехода не может быть передан на экспертизу и Заказчику.

При планировании перехода, сооружаемого методом бурения, проектировщик должен стремиться к минимизации стоимости работ при достижении целей Заказчика. Основным способом минимизации стоимости сооружения является минимизация длины пробуриваемой скважины. Как правило, цели, поставленные Заказчиком, достигаются в случае удовлетворения следующих условий:

строительство не должно наносить ущерб окружающей среде;

строительство не должно приводить к повреждению трубопровода и переход должен оставаться исправным и работоспособным в течение всего расчетного срока эксплуатации.

Определение преодолеваемого препятствия

Для максимального использования преимуществ метода ННБ в процессе проектирования следует уделить особое внимание определению характеристик преодолеваемого препятствия. Например, река представляет собой динамический объект. При проектировании нужно учитывать не только ширину и глубину водного потока, но также и потенциальную миграцию берегов и подмыв дна в течение расчетного срока эксплуатации перехода. Не следует забывать о том, что при использовании метода ННБ необходимо выбирать наиболее благоприятные маршруты прокладки трубопровода не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Инженерное определение характеристик преодолеваемого препятствия должно быть получено на основании результатов работ по изучению характеристик площадки.

Проектирование траектории бурения

Расчетная траектория бурения состоит из ряда прямолинейных и криволинейных отрезков. Прямые линии обычно называют тангентами (касательными), а криволинейные участки - провесными, навесными или боковыми кривыми, в зависимости от того, в какой осевой плоскости они находятся. Можно также применять сложные пространственные кривые, но, как правило, этого следует избегать, чтобы упростить бурение. Местонахождение и конфигурация профиля скважины определяются нахождение и конфигурация профиля скважины определяются точками входа и выхода, углами входа и выхода, радиусом кривизны и точками сопряжения прямолинейных и криволинейных участков. Взаимозависимости между этими параметрами показаны на рис.1. Эти параметры или их предельные значения должны быть указаны на чертеже сооружения в плане и профиле.

Рис.1. Определение криволинейных участков траектории бурения

Расчетные криволинейные участки скважин - провесные, навесные и боковые изгибы необходимо определять как простые круговые кривые с применением стандартных геодезических зависимостей.

Створ перехода следует выбирать с учетом геологических условий, благоприятных для бурения скважины. Кроме этого, при выборе створа перехода следует учитывать:

невозможность использования кривых механического гнутья рабочего трубопровода;

необходимость при протаскивании рабочего трубопровода соблюдать соосность пробуренной скважины и трубопровода в месте его входа в скважину;

угол наклона в местах входа и выхода скважины должны быть по возможности в пределах 4-20° к горизонтали.

Эти пределы обусловлены в основном возможностями бурового оборудования. Установки для горизонтального бурения обычно рассчитаны на работу под углом 4-10°. Углы выхода должны быть рассчитаны так, чтобы облегчить опирание в точке перегиба, т.е. угол не должен быть настолько крутым, что протаскиваемую плеть пришлось бы поднимать на большую высоту для направления в скважину. Требуемый угол для трубопроводов большого диаметра обычно составляет менее 10°.

Проектные отметки верха трубопровода на переходе, запроектированном способом ННБ, следует назначать не менее чем на 3 м ниже предельного профиля по прогнозу деформаций русла и берегов пересекаемой водной преграды. Прогноз деформаций русла и берегов составляется на расчетный 3-кратный период эксплуатации перехода (100 лет).

Минимальное заглубление трубопровода в дно пересекаемой водной преграды должно быть достаточным для предотвращения выброса бурового раствора при строительстве и для устойчивого положения незабалластированного, пустого трубопровода.