Роликовые опоры при ГНБ: как правильно подготовить плеть трубы к затяжке по СП 341
Роликовые опоры при ГНБ — это специальные стальные рамы с роликами из твёрдой резины или полиуретана на шаровых подшипниках, на которые по СП 341.1325800.2017 (раздел 8.7 — «Сборка трубопровода и организация технологического изгиба для подачи в грунт») укладывают собранную плеть трубы перед затяжкой, чтобы минимизировать трение качения, равномерно распределить нагрузку и сохранить изоляционное покрытие. Без них растёт тяговое усилие, появляется риск повреждения покрытия и осадки опор; несущая способность конструкции и основания должна превышать расчётную нагрузку с запасом. ООО «Альбрехта» поставляет роликовые опоры собственного производства под диаметры от 219 до 820 мм и полный цикл оборудования для затяжки.
Эта статья — чек-лист для мастера участка и инженера ППР: что говорит СП 341 о подготовке плети на опорах, какой запас по нагрузке нужен и как не повредить покрытие при подаче трубы в скважину.
Зачем нужны роликовые опоры по СП 341
Роликовая опора — это стальная рама с роликами из твёрдой резины или полиуретана, на которую укладывают собранную плеть трубы, чтобы она могла свободно скользить к устью скважины при минимальном трении. Раздел 8.7 СП 341 прямо указывает: сборка и подготовка трубопровода должны идти одновременно с буровыми работами или опережать их, а к моменту окончания расширения плеть (или её передовой участок) должна быть собрана, сварена, при необходимости испытана и уложена на такие опоры.
Смысл простой: плеть размещают на опорах, уменьшающих до минимума сопротивление трения и снижающих необходимое усилие тяги. На инвентарных опорах ширина расположения роликов регулируется под разные диаметры труб — одна и та же опора закрывает диапазон размеров.
Требования к роликовым опорам
Опоры должны одновременно решать четыре задачи: равномерно распределять нагрузку плети, давать минимальный коэффициент трения качения, обеспечивать поперечную устойчивость трубопровода при перемещении и сохранять изоляционное покрытие.
Габариты и расстояния между опорами определяют из условий предотвращения недопустимых деформаций (прогиб, выгиб), сохранности покрытия и минимизации осадок основания. Несущая способность конструкции и основания, с учётом возможной перегрузки из-за неполной работы соседних опор, должна превышать расчётную нагрузку с запасом по проекту производства работ. Нагрузки на отдельные опоры регулируют изменением их высотного положения.
Основание под опорами должно предотвращать осадку: их устанавливают точно по створу перехода на предварительно спланированную поверхность — на железобетонные плиты по песчаному основанию либо с заглублением и щебёночным основанием. Высотные отметки и соосность контролируют геодезическими методами по СП 126.13330. Опоры ставят без перекосов в продольном и поперечном направлениях, а перед сборкой и протяжкой ролики обязательно проверяют и смазывают, чтобы исключить заклинивание.
Отдельно стоит защита покрытия на самой стадии укладки и протяжки. На проекте прокладки 20-дюймового стального водовода ГНБ под судоходным каналом Корпус-Кристи (США) бригада выбрала вакуумные захваты труб вместо тросов и строп именно из-за риска для покрытия при прямом контакте металл-металл при погрузке и перекладке — по описанию этого кейса, повторная покраска повреждённого покрытия — трудоёмкая и долгая процедура, которую проще не допустить, чем переделывать (Trenchless Technology, HDD Pipe Handling Job Reflects Versatility of Lifting Systems). Тот же принцип применим и к роликовым опорам: любой металлический контакт с трубой при подготовке плети — риск для покрытия, который проще исключить заранее, чем устранять потом.
Технологический изгиб и подача плети в скважину
Технологический изгиб — это принудительный перевод собранной на поверхности прямой плети трубы в угол выхода пилотной скважины, который выполняют подъёмом плети на опорах разной высоты перед подачей в канал. Его организуют так, чтобы кривизна плети не превышала минимально допустимый радиус изгиба для данного диаметра и материала трубы.
Изгиб создают подъёмом плети на промежуточных опорах, высота которых уменьшается по направлению к точке выхода (либо трубоукладчиками или кранами). Расстановку опор, их высоту и шаг рассчитывают по напряжённо-деформированному состоянию плети с учётом изгибной жёсткости труб, угла входа в скважину, уклона спусковой дорожки и допустимых нагрузок на опоры — это задача проекта производства работ, а не визуальной оценки на площадке.
Для стальных труб минимальный радиус технологического перегиба собранной на поверхности плети зависит от наружного диаметра трубы и регламентируется расчётной формулой СП 341 — точный расчёт параметров подходного участка выполняется в проекте производства работ для конкретного перехода. На обводнённых участках допускается подача плети по заполненной водой траншее; глубину траншеи с запасом относительно осадки плавающего трубопровода задаёт проект производства работ для конкретного грунта и диаметра.
Типичные ошибки при подготовке плети на опорах
| Ошибка | Последствие | Как правильно |
|---|---|---|
| Укладка плети на землю или деревянные подкладки | Рост трения, повреждение покрытия, скачки тяги | Роликовые опоры с регулируемой шириной под диаметр трубы |
| Недостаточный запас по несущей способности опор | Осадка опор, деформация трубы, перекосы плети | Запас несущей способности закладывают в ППР с учётом неравномерной работы соседних опор |
| Несмазанные или заклиненные ролики | Местное повреждение покрытия, рывки при подаче | Проверка и смазка роликов до начала работ (п. 8.7 СП 341) |
| Подъём и перекладка плети тросами и крюками без прокладок | Задиры и проколы покрытия от металлического контакта | Вакуумные захваты или мягкие стропы, без контакта металл-металл |
| Самопроизвольное смещение плети на опорах | Повреждение стыков и покрытия, рывки троса затяжки | Поддержка краном-трубоукладчиком, контроль положения по всей длине |
Решение от Альбрехта
ООО «Альбрехта» поставляет роликовые опоры собственного производства — в наличии роликовая опора от 219 до 820 мм грузоподъёмностью 15 т на опору, с 4 роликами из полиуретана шириной 140 мм каждый. Опоры снижают трение при подаче плети к устью скважины и совместимы с установками DrillTo.
Полный цикл для перехода закрывают установки DrillTo и буровой инструмент, бентониты для ГНБ — в том числе Альбрехта-MV — для стабильного раствора в скважине и сервисная поддержка — это позволяет пройти затяжку без простоев из-за отсутствия нужной оснастки.
Частые вопросы
Можно ли обойтись без роликовых опор?
СП 341 (раздел 8.7) рекомендует укладывать плеть на роликовые опоры для минимизации трения и снижения тяги при затяжке. На практике без опор растёт риск повреждения покрытия и неконтролируемого роста усилия затяжки, особенно на длинных переходах.
Какой запас по нагрузке нужен на опоры?
Несущая способность конструкции и основания должна превышать расчётную нагрузку плети с запасом, заданным в проекте производства работ, с учётом возможной неравномерной работы соседних опор — это считают в ППР, а не оценивают на глаз на площадке.
Как контролируют установку опор?
Высотные отметки и соосность опор контролируют геодезическими методами по СП 126.13330. Опоры ставят без перекосов в продольном и поперечном направлениях, а ролики проверяют и смазывают до начала работ.
Что делать с технологическим изгибом стальной трубы?
Минимальный радиус технологического перегиба плети на поверхности зависит от наружного диаметра трубы и считается по формуле СП 341 в проекте производства работ для конкретного перехода — на площадке его только реализуют через расстановку опор по высоте.
Какие диаметры труб закрывают роликовые опоры Альбрехты?
В наличии опоры под трубы от 219 до 820 мм грузоподъёмностью 15 т. Для других диаметров — уточняйте наличие и возможность изготовления под переход.
Вывод
Роликовые опоры — обязательный элемент правильной подготовки плети к затяжке по СП 341: они снижают трение, защищают покрытие и держат нагрузку плети с запасом, заданным в проекте. Правильная расстановка опор и технологический изгиб позволяют подать трубу в скважину без лишних усилий и повреждений покрытия.
Нужны роликовые опоры, установки DrillTo или полный цикл оборудования под ваш переход? Звоните +7 (495) 554-41-78, +7 (495) 554-63-51, +7 (495) 739-93-08 или пишите на office@albrehta.net. Сайт: www.albrehta.net.
По материалам: СП 341.1325800.2017 (раздел 8.7), СП 126.13330, Trenchless Technology — «HDD Pipe Handling Job Reflects Versatility of Lifting Systems».