Введение к работе
Актуальность теми диссертация.
Научно-технический прогресс в области строительства и ремонта магистральных трубопроводов прежде всего связан с разработкой и внедрением ресурсосберегающих технологических процессов. Новая экономическая политика способствует поиску таких технологических решений, которые позволяют обеспечить выполнение поставленных перед строительными и эксплуатационными организациями задач в кратчайшие сроки с минимальными затратами ресурсов.
Опыт строительства и ремонта трубопроводов показывает, что одной из наиболее важных задач является разработка новых решений по организации и технологии производства работ в сложных природно-климатических условиях, в частности, в заболоченных и обводненных местностях.
Особенности производства работ в сильно обводненной местности были постоянный предметом исследования многих специалистов. Тем не менее, использование большого количества различных синтетических материалов при строительстве и ремонте трубопроводов настоятельно требует рассмотрения возможностей аффективной организации и технологии выполнения подготовительных и основных видов работ с учетом конкретных видов синтетических материалов и различных конструктивных решений их употребления.
С целью дальнейшего совершенствования организационных и технологических процессов сооружения и ремонта трубопроводов в заболоченной местности необходимо определить не только комплекс подготовительных мероприятий для выполнения строительно-монтажных работ, но и обеспечить возможность принятия альтернативных решений в зависимости от материально-ресурсного оснащения строительно-эксплуатационной организации. В частности, наиболее трудоемкими и сложными работами подготовительного периода является строительство временных технологических дорог. Для выполнения работ по
. - 4 -
сооружению временных технологических дорог важно не только иметь современную техническую оснащенность, но и бить уверенным, что предложенные конструктивные решения и методики расчета адекватно отражают сложные природно-климатические условия выполнения работ с определенной эффективностью.
Существенным моментом, определяющим выбор метода планирования строительно-монтажных или ремонтных работ, является форма организации технологического процесса. Временные дороги, сооружаемые при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов, имеют исключительно это назначение и никакое другое. Их сооружение регламентируется СНиП tl1-42-80 "Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ", но отнюдь не СНиП 3.06.03-85 "Автомобильные дороги". Это определяется тем, что исследуемые дороги должны обеспечивать выполнение ряда строительно-монтажных операций,, являющихся составной частью общего организационно-технологического процесса сооружения н ремонта линейной части магистральных трубопроводов: перемещение и разворот на месте тяжелой техники - тракторов и трубоукладчиков, бульдозеров и плетевоэов, в т.ч. на гусеничном ходу; перемещение секций труб массой до 22 + 25 т; центровку секций труб с помощью внутреннего центратора и трактора (или бульдозера); сварку секций труб значительными по массе комплексами "Север" и "Стык"; устройство и демонтаж инвентарных лежек; изоляцию и опусх плети или сплошной нитки трубопровода в траншею с левой обочины дороги в траншею трубоукладчиками (прохождение изоляционно-укладочной колонны).
В связи с зтим возникла необходимость в проведении специальных исследований, направленных на изучение конструктивных особенностей использования синтетических материалов при строительстве временных технологических дорог с целью совершенствования организации и технологии производства работ в обводненной и заболоченной местности, обеспечивающих повышение темпов, сокращение стой-
мости и продолжительности выполнения строительно-монтажных работ.
Актуальность выполненных исследований подтверждается их совпадением с основными направлениями технического прогресса в области сооружения) обслуживания и ремонта магистральных трубопроводов. Так, диссертация разрабатывалась в соответствии с целевой комплексной программой "Высоконадежный трубопроводный транспорт".
Цель диссертационной работы - разработка методов организации и технологии выполнения подготовительных работ при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов в обводненной и заболоченной местности на основе исследования конструктивных особенностей временных технологических дорог и параметров использования синтетических материалов при их сооружении.
Основные задачи исследований. В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решены следующие задачи:
-
Разработка математических моделей) описывающих напряженно-деформированное состояние прослойки из синтетического материа-ла, армирующей основание насыпи временной технологической дороги, при выполнении на ней технологических маневров тяжелой техникой при монтажных, сварочных, укладочных и других строительно-монтажных работах.
-
Разработка вероятностно-статистического метода обработки результатов исследований физико-механических свойств резинотканевых материалов и разработка рекомендаций по их использованию для армирования основания насыпей.
-
Разработка методов расчета основных параметров процесса строительства временных технологических дорог в заболоченной местности при сооружении и ремонте магистральных трубопроводов.
-
Исследование конструктивных особенностей сооружения временных технологических дорог с использованием резинотканевых ма-териалов.
S. Разработка диалоговой системы для оценки технико-экономи ческих показателей организации и технологии строительства различ ных типов временных технологических дорог в заболоченной местное ти.
Научная новизна. Представленная работа является комплексны экспериментальным и теоретическим исследованием по изучению мето дов организации и технологии выполнения работ по сооружению вре менных технологических дорог в обводненной и заболоченной мест ности при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.
Использование математических моделей совместной деформаци насыпи и армирующей прослойки в основании временных технологичес ких дорог, а также разработанных алгоритмов численного поиска эф фективных решений системы уравнений, описывающих эти процессы позволило впервые выявить особенности изменения технологически параметров временных вдольтрассовых дорог с использованием в ос новании насыпи резинотканевой ленты. Сопоставление результате расчетов с данными, полученными при сооружении временных техноло гических дорог с армированием основания насыпи конструкциями и резинотканевой ленты и синтетического материала, показало возмох ность применения разработанных методов расчетов в практически целях.
Впервые разработана диалоговая система выбора, оценки техни ко-экономических показателей и подготовки типовых рекомендаций п сооружению временных технологических дорог в подготовительный пе риод строительства и ремонта линейной части магистральных трубой роводов в заболоченной местности. Диалоговая система, основу ко торой составляет пакет прикладных программ, выполнена в виде обе лочки для IBM PC и включает в себя автономные графические, рас четные и архивные блоки, позволяющие в кратчайшие сроки подготс вить необходимую проектно-техническую документацию.
Практическая ценность исследования увязана с реализацией з
дач комплексной программы "Высоконадежный трубопроводный транспорт". Разработанные методики и алгоритмы, реализованные в виде пакета программ для IBM PC, позволяют эффективно управлять процессом выполнения подготовительных работ в части сооружения временных технологических дорог, способствуя повышению темпов строительства и ремонта Оагистральных трубопроводов, обеспечивая высокий уровень ресурсосбережения и расширение сезонности выполнения строительно-монтажных работ.
Реализация работы. Результаты исследований вошли в следующие отраслевые нормативно-технические разработки:
"Рекомендации по выполнению подготовительных работ при строительстве и ремонте линейной части магистральных трубопроводов в обводненной местности" (Москва: ГАНГ, 1991 г.).
"Подготовка технической документации по строительству временных технологических дорог и площадок для сооружения и ремонта трубопроводов" - система "ТРУБОПРОВОД" (версия 4:1:4).- Москва: ГАНГ, 1993 г.
Организация и технология строительства временных технологических дорог и площадок с применением синтетических материалов внедрена при сооружении газопровода Северный район Тюменской области (СРТО) - Урал (I нитка).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
научно-техническом семинаре отдела "Надежность больших систем энергетики" Института энергетических исследований РАН (г. Москва, 1994 г.);
научно-техническом семинаре кафедры "Сооружение газонефтепроводов и хранилищ" ГАНГ им.И.М.Губкина (г. Москва, 1994 г.);
научно-технической конференции "Новые технологии в газовой промышленности" (г. Москва, ГАНГ, 1995 г.).
Публикации. По материалам диссертационного исследования
опубликовано 9 печатных работ (2 брошюры и 7 статей).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, приложения и списка литературы из 101 наименования. Содержание изложено на 148 страницах, 43 рисунках и 8 таблицах.