СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строи­тельству газораспределительных систем ч. 3 - Примеры расчетов некоторых параметров при строительстве газопровода из полиэтиленовых труб методом наклонно-направленного бурения Приложение М (рекомендуемое)

Содержание материала

Страница 10 из 21
   

ПРИЛОЖЕНИЕ М (рекомендуемое)

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГАЗОПРОВОДА ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ МЕТОДОМ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

Прокладка бестраншейным способом на ус­тановке «Навигатор» D 24x40 фирмы «Вермеер» (RABBINS HDD-30 TMSC, STRAIG-HTLINE DL-2462, TRACTO-TECHNIK Grudopil 10S) газопровода из полиэтиленовых труб ПЭ 80 ГАЗ SDR 11-110x10 ГОСТ Р 50838 через реку с меженным горизонтом 25 м (рису­нок Л.4).

Технология строительства: прокладка пилотной скважины диаметром dn = 100 мм, затем протаскивание газопровода с одновременным расширением бурового канала до диаметра d = = 140 мм. Трасса выполнена по плавной дуге с переходом от максимального угла 17°30' к ну­левому углу на максимальной глубине и вновь с выходом в выходной приямок. Точка выхода газопровода в выходном приямке на 1 м ниже точки забуривания.

Исходные данные

Грунт: песок средней крупности, влажный с естественной пористостью л0 = 0,35.

Коэффициенты трения:

сталь по влажному песку -fp- 0,5; сталь по влажному песку, смоченному бу­ровым раствором, - fрш(4) = 0,4; полиэтилен по песку - fгп = 0,3; полиэтилен по буровому раствору -f= 0,2.

Глубина заложения газопровода от горизон­та забуривания D1 = 6 м.

Угол забуривания а{ = 17°30' (характерис­тика установки D 24x40 «Навигатор» и анало­гичных установок других фирм).

Перепад по высоте точки выхода газопро­вода из земли относительно точки забуривания А2 = 1 м.

Диаметр полиэтиленовой трубы dH = 0,11 м.

Толщина стенки полиэтиленовой трубы 8 = 0,01м.

Давление бурового раствора на выходе из сопел расширителя р - 106 Н/м2.

Расход бурового раствора Qж = 0,0012 м3/с.

Диаметр буровой головки dr = 0,1 м.

Диаметр расширителя d = 0,14 м.

Диаметр штанги dш = 0,052 м.

Диаметр замка штанги d* = 0,066 мм.

Длина замка на штанге L3 = 0,4 м.

Расстояние между замками на штанге аш = = 3м.

Толщина стенки штанги δш = 0,0065 м.

Удельный вес:

полиэтилена уп - 0,93 • 104 Н/м3; грунта уг= 1,7 • 104Н/м3; бурового раствора уж = 1>2 • 104 Н/м3; водыув= 1,0- 104 Н/м3.

Погонный вес полиэтиленовой трубы диа­метром 100 мм дгп = 31,6 Н/м.

Модуль ползучести полиэтилена Е = = 140 • 106 Н/м2.

Модуль упругости стальных штанг Еш = = 2,1 • 10» Н/м2.

Угол внутреннего трения грунта р = = 0,66 рад.

Коэффициент бокового давления ц = 0,37.

Исходные данные указаны в единицах раз­мерности, применяющихся при расчетах.

Исходные данные в. примере расчета при­няты на основании инженерных изысканий, проекта, СНиП 2.02.01, ГОСТ Р 50838, харак­теристик установки D 24x40 «Навигатор» фир­мы «Вермеер».

1 Расчет трассы газопровода

Расчет угла а,расч:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет длины трассы газопровода l, от точ­ки М до точки А:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет радиуса кривизны пилотной скважи­ны.

Для выбранной трассы R{ = R2 = R и рас­считывается по формуле

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

cos 17°30' = 0,9537. Расчет длины трассы l2 от точки А до точки Я:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет общей длины трассы /от точки М до точки H:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет числа штанг для проходки длины трассы l1:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет изменения угла ∆α1 на каждой штанге:

D1-1 = а1: n1 = 17°30': 13,3 = 1°19'.

Расчет заглубления газопровода на каждой штанге:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Полный расчет заглубления газопровода на каждой штанге приведен в таблице МЛ.

Таблица МЛ

Окончание таблицы М. 1

№ п.п.

Длина бурового канала, м

Текущий угол а,

Синус текущего угла sir a,

Заглубление Dtгазопровода от точки забуривания, см

0

0

-17°30'

0,3

0

1

3

-16°1Г

0,28

90

2

6

-14°53'

0,26

170

3

9

-13°34'

0,23

240

4

12

-12°15'

0,21

300

5

15

-10°56'

0,19

360

6

18

-9°38'

0,16

410

7

21

-8°19'

0,14

460

8

24

-7,0°

0,12

500

9

27

-5°4Г

0,1

540

10

30

-4°23'

0,08

560

11

33

-3°4'

0,05

580

12

36

-Г45'

0,03

600

13

39

-0°26'

0,01

600

14

42

+0°52'

0,01

600

15

45

+2°1Г

0,04

590

16

48

+3°30'

0,06

580

17

51

+4°49'

0,08

560

№ п.п.

Длина бурового канала, м

Текущий угол а,

Синус текущего угла sin a,

Заглубление D: газопровода от точки забуривания, см

  

18

54

+6°07'

0,1

530

  

19

57

+7°26'

0,13

500

  

20

60

+8°44'

0,15

450

  

21

63

+ 10°03'

0,17

400

  

22

66

+ 11°22'

0,19

340

  

23

69

+ 12°41

0,22

280

  

24

72

+ 14°

0,24

220

  

25

75

+ 15°19'

0,26

140

  

26

76

+ 15°45'

0,27

100

  
                   

Расчет объема удаленного грунта:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет объема бурового раствора.

При бурении в песчаных фунтах требуется увеличенный объем бурового раствора -1,26= = 7,2 м3.

Расчет минимального времени бурения:

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

Расчет максимальной скорости бурения: vmax = l/tmin = 76/100 = 0,76 м/мин.

Примем скорость бурения равной 0,60 м/мин. Расчет величины подачи на оборот:

h = υ/ω = 0,6/60 = 0,01 м.