Геодезическое обеспечение строительства подземных коммуникаций с использованием спутниковой геодезической аппаратуры

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
• 1.1 Надземные газопроводы
• 1.2 Газопроводы внутри помещений
• 1.3 Подземные газопроводы.
• 1.4 Сопровождающие элементы газопровода
• 1.5 Построение охранной зоны
• 2. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ
• 2.1 Топографо-геодезические работы с применением спутниковой геодезической аппаратуры
• 2.2 Проектирование съёмки, выполняемой посредством спутниковых определений
• 2.3 Рекогносцировка при съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии
• 2.4 Подготовка к производству съёмочных работ
• 2.5 Производство съёмочных работ
• 2.6 Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии
• 2.7 Проектирование газопровода
• 2.9 Методы перенесения трасс в натуру
• 2.10 Исполнительная съемка вновь построенных подземных коммуникаций
• 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
• 3.1 Физико-географические условия района работ
• 3.2 Топографо-геодезические работы
• 3.3 Определение координат пунктов разбивочной основы спутниковым методом
• 3.4 Топографическая съемка района работ
• 3.5 Составление топографического плана и технического отчета
• 3.6 Вынос в натуру контрольных точек газопровода
• 3.7 Исполнительная геодезическая съемка
• 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТ
• 4.1 Организация работ
• 4.2 Сметный расчет на создание геодезической опорной сети для строительства газопровода
• 5. БЕЗОПАСНЫЕ МЕТОДЫ РАБОТ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
• ПРИЛОЖЕНИЯ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А
• ПРИЛОЖЕНИЕ Б
• ПРИЛОЖЕНИЕ В
• ПРИЛОЖЕНИЕ Г
• ПРИЛОЖЕНИЕ Д
• ПРИЛОЖЕНИЕ Е

Геодезическое GPS оборудование и ГЛОНАСС/GPS системы в геодезии активно применяются в геологии, на начальных этапах строительства, межевания, привязки контрольных точек разбивки теодолитных и тахеометрических ходов, с помощью GPS оборудования полевые геодезические работы выполняются в короткие сроки, позволяя не только собирать координатные данные, но и одновременно со сбором производить их обработку в реальном времени. Преимуществами GPSтехнологий так же является возможность проводить измерения высокой точности в любое время суток, в любой точке, независимо от климатических условий или плохой погоды; отсутствие необходимости наличия видимости между точками, минимизация ошибок, которые появляются в процессе проведения измерений человеком, благодаря автоматизации процесса измерения; представление результатов измерений в электронном виде, что дает возможность их переноса в современные географические или картографические системы.

Традиционно, GPS оборудование Leica, Trimble, Epoch применяется в строительстве и геодезии. Также GPS оборудование служит для транспорта — в качестве основы навигационной системы и расчета местоположения. В самых современных системах мониторинга зданий и сооружений, важнейших инженерных объектов, все больше GPS оборудование интегрируется с разнообразным диагностическим оборудованием, таким как трассоискатели, эхолоты, беспилотные диагностические, наблюдательные и тепловизионные летательные аппараты. Геодезическое GPS оборудование и GPS системы позволяют привязывать данные диагностики объекта к точному времени и географическим координатам. Геодезические GPS приемники служат для определения координат различных объектов находящихся в определенных точках на местности. Геодезический GPS приемник принимает и обрабатывает спутниковый сигнал, преобразовывая данные в координаты на местности.

GPS системы и геодезическое GPS оборудование применимы в достаточно широком спектре различных областей.

В данной дипломной работе будет подробнее рассмотрен состав работ, необходимых для проектирования, строительства и контроля подземных коммуникаций. Все перечисленные виды работ будут описаны на примере подземного газопровода низкого давления и будут проведены на территории частного сектора Ульяновской области в городе Димитровграде.

Применительно к данной работе, спутниковая геодезическая аппаратура будет использована в некоторых работах для обеспечения строительства подземного газопровода среднего давления, а именно при построении опорной геодезической сети, при топографо-геодезической съемке местности и при исполнительной съемке построенного газопровода.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Газопровод — это комплекс сооружений для транспортировки горючих газов по трубопроводам от мест их добычи или производства к пунктам потребления, подающихся под определенным избыточным давлением.

По расположению в системе планировки городов и населенных пунктов газопроводы разделяют на наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые);

— по местоположению относительно отметки земли — на подземные (подводные) и надземные. На территории городов и населенных пунктов наружные газопроводы прокладывают в грунте (подземные газопроводы), а также по фасадам зданий и опорам (надземные газопроводы). На территории промышленных и коммунально-бытовых предприятий рекомендуется надземная прокладка газопроводов;

— по назначению в системе газоснабжения газопроводы разделяют на городские магистральные, распределительные, вводы, вводные (ввод в здание), импульсные и продувочные;

— по принципу построения — на закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные (закольцованные и тупиковые).

Кольцевые сети представляют собой систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у всех потребителей.

Тупиковые сети представляют собой газопровод, разветвляющийся по различным направлениям к потребителям газа. Недостатком этой сети является различная величина давления газа у отдельных потребителей, причем по мере удаления от источника газоснабжения давление газа снижается. Так как питание газом всех сетей происходит только в одном направлении, то возникают затруднения при ремонтных работах.

Смешанные сети представляют собой сочетание кольцевых и тупиковых сетей газопроводов. В настоящее время крупные и средние города газифицируют в основном по кольцевой и смешанной схемам. Совокупность газопроводов и сооружений на них называют системой газоснабжения города или населенного пункта. Система газоснабжения должна обеспечить бесперебойную подачу газа всем потребителям, быть простой, удобной и безопасной в обслуживании, предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства аварийных и ремонтных работ.

По давлению различают магистральные газопроводы первой категории (давление до 10Мпа) и магистральные газопроводы второй категории (давление до 2.5Мпа). Распределительные газопроводы разделяют на газопроводы низкого давления (давление до 0.005 Мпа), газопроводы среднего давления (от 0.005 до 0.3 МПа) и высокого. Газопроводы высокого давления в свою очередь делятся на две категории: вторая категория (от 0.3 до 0.6 МПа) и первая категория (от 0.6 до 1.2 МПа) (для сжиженных углеводородных газов до 1.6 МПа); существуют также газопроводы высокого давления категории 1а с давлением свыше 1.2 МПа. Связь между газопроводами различных давлений осуществляется только через ГРП (газораспределительные пункты) или ГРУ (газорегуляторные установки).

По числу ступеней давления в газовых сетях системы газоснабжения подразделяются на одно-, двух-, трехи многоступенчатые. Необходимость совместного применения нескольких ступеней давления газа в городах возникает из-за большой протяженности городских газопроводов, несущих большие газовые нагрузки, наличия потребителей, которые требуют различных давлений, из-за условий эксплуатации и др.

Газопроводы являются важным элементом системы газоснабжения, так как на сооружение их затрачивается 70−80% всех капитальных вложений. При этом из общей протяженности газопроводов 70−80% составляют газопроводы низкого давления и только 20−30% - газопроводы среднего и высокого давления.

Магистральные газопроводы — это газопроводы, предназначенные для транспортировки газа на большие расстояния, для передачи газа от мест добычи или производства к городам, населенным пунктам, отдельным промышленным предприятиям и другим потребителям. Через определённые интервалы на магистрали установлены газокомпрессорные станции, поддерживающие давление в трубопроводе. В конечном пункте магистрального газопровода расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня, необходимого для снабжения потребителей.

Трасса магистрального газопровода прокладывается по незастроенной местности по кратчайшему пути между начальным и конечным пунктами и с наименьшим пересечением естественных и искусственных преград в виде рек, озер, оврагов, железных дорог, автострад. В зависимости от рабочего давления и диаметра трасса газопровода в целях безопасности должна быть удалена от населенных пунктов, промышленных предприятий и различных сооружений на расстояния от 40 до 250 м в соответствии со СНиП II-Д.10−62. В этой зоне отчуждения, называемой охранной зоной, не разрешается размещать постоянные или временные сооружения, полевые станы, загоны для скота, склады и т. п.

Газопроводы распределительных сетей — это газопроводы, предназначенные для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

При выносе в натуру проекта магистрального газопровода требуется вынос гораздо меньшего числа точек, чем при выносе в натуру газопроводов распределительных сетей. Так как магистральные газопроводы являются прямолинейными и прокладываются на дальние расстояния, то это позволяет выносить в натуру точки на достаточно большом расстоянии друг от друга, при этом не требуется высокая точность работ, как это происходит при работе с газопроводами распределительных сетей. Однако в местах, где привязка газопровода к местности затруднена в связи с характером местности (холмистый рельеф и т. д.), количество выносимых в натуру точек необходимо увеличить.

Газопроводы распределительных сетей включают в себя ответвления, подходы к домам и другие элементы, для достаточно верного проектирования которых необходимы точные работы, требующие гораздо больших затрат. Запроектированные точки выносятся в натуру с частотой, позволяющей обнаружить на местности все повороты газопровода, места ответвлений, пересечений с подземными коммуникациями и расположений контрольных трубок.

1.1 Надземные газопроводы

Наземную прокладку газопроводов следует предусматривать преимущественно в насыпи. Толщина насыпи должна обеспечивать ее устойчивость при деформации грунтового основания.

При пересечении водотоков, а также при необходимости обеспечения поверхностного стока дождевых вод в теле насыпи должны быть предусмотрены водопропуски.

Надземная прокладка газопроводов допускается: на участках переходов через естественные и искусственные преграды; по стенам зданий внутри жилых дворов и кварталов; для межпоселковых газопроводов, расположенных в районах распространения скальных, вечномерзлых грунтов, при наличии оползней, горных выработок, карстов и т. д., где при подземной прокладке по расчетам возможно образование провалов, трещин с напряжениями в газопроводах, превышающими допустимые.

Эти газопроводы в большей степени доступны надзору обслуживающего персонала, меньше подвержены деформациям, позволяют быстро устранять возможные неполадки и выполнять ремонтные работы без отключения потребителей. Газопроводы низкого и среднего давления допускается прокладывать по наружным стенам жилых и общественных зданий не ниже IV степени огнестойкости и отдельно стоящим несгораемым опорам, а газопроводы низкого давления с условным диаметром труб до 50 мм — по стенам жилых домов.

Надземные газопроводы следует проектировать с учетом компенсации продольных деформаций и при необходимости, когда не обеспечивается самокомпенсация, предусматривать установку компенсаторов. Высота прокладки газопровода должна выбираться с учетом обеспечения его осмотра и ремонта. Газопроводы должны иметь уклон не менее 0.003, в низших точках необходимо устанавливать устройства для удаления конденсата. Для указанных газопроводов должна предусматриваться теплоизоляция. Контрольную съемку наружного газопровода удобнее проводить с помощью GPS приемника

1.2 Газопроводы внутри помещений

Внутри помещений газопроводы прокладываются открыто по стенам, параллельно полу (потолку). Протяженность газопроводов от стояков до газовых приборов минимальна. Не допускаются пересечения трубами жилых комнат, а при проходе через стены — дымовых и вентиляционных каналов. Взаимное расположение газопроводов и электропроводки внутри зданий должно удовлетворять следующим требованиям:

— от проложенного открыто электрического провода до стенки газопровода должно быть выдержано расстояние не менее 10 см (оно может быть уменьшено до 5 см при прокладке электропроводов в трубках);

— в месте пересечения газопровода с открыто проложенным электропроводом последний должен быть заключен в резиновую или эбонитовую трубку, выступающую на 10 см с каждой стороны газопровода;

— при скрыто проложенном электропроводе от стенки газопровода должно быть выдержано расстояние не менее 5 см, считая до края заделанной борозды.

В местах пересечения газопровода с другими трубопроводами (водопровод, канализация) их трубы не должны соприкасаться. Для отключения газа кроме крана на каждом стояке устанавливают краны на вводе в квартиру, в лестничной клетке (при лестничном стояке), на ответвлении от стояка к приборам в кухне и перед каждым прибором. При расположении стояка в кухне и установке в квартире только одного газового прибора (плиты без счетчика) отключающий кран на отводе от стояка можно не устанавливать. Газопроводы, прокладываемые внутри помещений, должны быть выполнены из стальных труб. Соединение труб следует предусматривать, как правило, на сварке. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки запорной арматуры и газовых приборов. Разъемные соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта.

Прокладку газопроводов внутри зданий и сооружений следует предусматривать открытой. В помещениях предприятий бытового обслуживания, общественного питания и лабораторий допускается прокладывать подводящие газопроводы к отдельным агрегатам, газовым приборам в бетонном полу с последующей заделкой труб цементным раствором. При этом для труб должна предусматриваться противокоррозионная изоляция. В местах входа газопровода в пол и выхода из него должны предусматриваться футляры, выступающие над ними не менее чем на 3 см.

Принципиально устройство газопроводов для снабжения промышленных и коммунально-бытовых предприятий с повышенным расходом газа отличается возможностью использования среднего давления. По «Правилам безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 42−01−02 межцеховые газопроводы на промышленных предприятиях могут быть как подземными, так и надземными. Выбор способа прокладки межцеховых газопроводов зависит от степени насыщенности территории подземными коммуникациями, типа грунтов и покрытий, характера строительных сооружений и зданий, расположения цехов, потребляющих газ, и технико-экономических соображений. Как правило, на предприятиях предпочтение отдается надземной прокладке межцеховых газопроводов.

1.3 Подземные газопроводы

Трассировка газопроводов по территории населенных пунктов, внутри кварталов или дворов должна обеспечивать наименьшую протяженность газопроводов и ответвлений от них к жилым зданиям, а также максимальное удаление от надземных строений (в особенности имеющих подвалы) и ненапорных подземных коммуникаций (канализационных труб, каналов для теплопроводов и других емкостей, по которым может распространиться газ). Трассировка газопроводов по незастроенным территориям должна производиться с учетом планировки будущей их застройки.

Проектировка подземного газопровода на территории населенных пунктов производится с высокой точностью. Выносимые в натуру точки газопровода фиксируются с достаточной частотой, устанавливаются в местах поворота газопровода, в местах изменения диаметра и других характерных точках.

Укладка двух и более газопроводов в одной траншее допускается на одном или разных уровнях (ступенями). Расстояния между газопроводами должны быть достаточными для проведения монтажа и ремонта трубопроводов, но не менее 0,4 м для труб диаметром до 300 мм.

1.4 Сопровождающие элементы газопровода

Отключающие устройства На газопроводах предусматривается установка отключающих устройств на вводах газопроводов в отдельные здания или их группы (два смежных здания и более), а также перед наружными (открытыми) газопотребляющими установками. На подземных газопроводах их следует устанавливать в колодцах мелкого заложения с компенсаторами. На газопроводах с условным проходом менее 100 мм следует применять преимущественно П-образные компенсаторы. При стальной арматуре, присоединяемой к газопроводам с помощью сварки, компенсаторы не устанавливаются.

При прокладке в одной траншее двух и более газопроводов устанавливаемая запорная арматура должна быть смещена относительно друг друга на расстояние, обеспечивающее удобство обслуживания и ремонта.

Системы газоснабжения жилых зданий присоединяются к уличным или внутриквартальным газопроводам низкого давления. В отдельных случаях, при необходимости присоединения к сетям среднего давления, устанавливаются газорегуляторные пункты с соблюдением требований «Правил безопасности в газовом хозяйстве».

Для возможности отключения отдельных участков газопроводов или зданий применяются задвижки, краны и гидрозатворы, которые регулируют подачу газа. Задвижки устанавливаются в колодцах, имеющих глубину, превышающую глубину заложения газопровода на 0,5 м, а краны — в колодцах мелкого заложения; в этом месте газопровод делается П-образной формы.

На газопроводах низкого давления части устанавливают гидрозатворы, представляющие собой небольшие вертикальные цилиндрические сосуды с двумя наклонно приваренными отростками для присоединения к газопроводу и трубой, приваренной к верхнему днищу и выведенной к поверхности земли. Газ отключается при наполнении гидрозатвора водой через трубу на высоту, превышающую давление в газопроводе.

В некоторых местах над сварными стыками газопроводов устанавливаются контрольные трубки. Это устройство состоит из металлического кожуха длиной 350 мм полуцилиндрической формы, с диаметром, большим диаметра трубы на 200 мм. От кожуха, уложенного на слой щебня или гравия, к поверхности трубы отводится труба диаметром 60 мм, в которой скапливается газ при утечках в контролируемом месте.

Для выявления наличия и изменения величины блуждающих токов к газопроводам приваривают контрольные проводники и выводят их к поверхности земли.

Стояки гидрозатворов, сборников конденсата, контрольные трубки и контрольные проводники, выведенные к поверхности земли, предохраняются защитными лючками-колпаками (или, как уже было указано выше по старой технической традиции, коверами). Коверы делаются сварными или литыми и устанавливаются на бетонные подушки.

Расположение защитного ковера отмечается настенным указателем, который крепится к стене ближайшего здания на высоте не менее 2 м. На указателе приводятся диаметр газопровода, условное обозначение подземного устройства, расстояние до него по перпендикуляру от стены и в сторону.

В систему газоснабжения здания входят следующие элементы: ввод, распределительный газопровод, стояки, поэтажные подводки, запорная арматура, газовые приборы, в отдельных случаях — контрольно-измерительные устройства.

Внутри здания газопровод прокладывают, как правило, открыто и монтируют из стальных труб на сварке с разъемными резьбовыми или фланцевыми соединениями в местах установки запорной арматуры и газовых приборов, регуляторов давления. В производственных зданиях допускается скрытая прокладка участков труб в полу с заделкой их цементным раствором после окраски водостойкими красками или в каналах, засыпанных песком и перекрытых плитами. Запорную арматуру внутри зданий устанавливают на вводе на ответвлениях к каждому газовому прибору или агрегату, перед газовыми горелками и запальниками, на продувочных трубопроводах, внизу каждого стояка, обслуживающего пять и более этажей. В производственных зданиях для присоединения переносных и передвижных газовых приборов после отключающей арматуры допускается применение резинотканевых шлангов.

На вводе вблизи распределительного трубопровода устанавливают главную отключающую запорную арматуру — пробковый кран или задвижку. От главного запорного крана на вводе до стояков прокладывают распределительный трубопровод, а от стояков делают подводки на каждом этаже к местам установки газовых приборов и технологического оборудования, потребляющих газ.

Вводы газопроводов устраивают в нежилые помещения, лестничные клетки, коридоры, кухни, в помещения с газовыми приборами или в изолированные помещения, оборудованные приточно-вытяжной вентиляцией и отдельным входом и выходом.

Трубопровод ввода не разрешается прокладывать в помещения вентиляционных камер, шахты, каналы, помещения лифтов, машин и механизмов, складов и распределительных устройств. Трубопровод ввода прокладывают с уклоном не менее 0,002 в сторону, противоположную направлению движения газа.

В местах пересечения фундаментов, перекрытий, стен, перегородок, лестничных площадок газопроводы заключаются в футляры из стальных труб с кольцевым зазором не менее 5 — 10 мм и с возвышением над уровнем пола не менее чем на 30 мм. Зазор между трубой и футляром заделывают просмоленной паклей, резиновыми втулками или другими эластичными материалами. На этих участках не должно быть стыковых соединений. Длина футляра должна соответствовать полной толщине пересекаемой конструкции. Все газопроводы окрашивают масляной водостойкой краской.

Если ввод предусматривается в здание, то распределительный газопровод прокладывают или в коридорах первого этажа, или в специально оборудованном подвале.

Все газопроводы в зданиях прокладывают в местах, легкодоступных для обслуживания. Допускается прокладывать трубопроводы в бороздах и каналах, обеспечивая вентиляцию и свободный доступ для осмотра и ремонта. Стояки проходят в кухнях, коридорах, лестничных клетках, нежилых помещениях. В жилых помещениях, санузлах, ванных комнатах их прокладка запрещена. Заделка стыков труб в строительные конструкции не допускается.

Транзитная прокладка газопроводов в помещениях с повышенной влажностью и огнеопасностью не допускается. При пересечении дымоходов, вентиляционных каналов, монтажных шахт газопроводы необходимо прокладывать в обход или заключать их в футляры.

Все горизонтальные прокладки газопроводов выполняют на высоте не менее 2,2 м с креплением труб с помощью скоб, крючьев, хомутов, кронштейнов.

В промышленных предприятиях, где предусматривается оборудование, потребляющее газ высокого давления, допускается прокладка ввода непосредственно в помещение, где будет использован газ. Если требуется редуцирование газа, то газорегуляторные установки размещают непосредственно на вводе снаружи здания или в помещении предприятия с устройством огнезащитного (металлического) шкафа или изолированного специального помещения.

Для прокладки вводов и газовой сети в зданиях применяют стальные бесшовные трубы по ГОСТ 8731–87 и ГОСТ 11 017–80. Трубы соединяют сваркой при тщательном контроле ее качества. Резьбовые и фланцевые соединения применяют только при монтаже газовых и измерительных приборов.

1.5 Построение охранной зоны

Охранные зоны — это зоны с особым условием использования территории.

Охранные зоны устанавливаются в соответствии с действующими правилами охраны соответствующих объектов:

— охранные зоны газораспределительных сетей устанавливаются в соответствии с Правилами охраны газораспределительных сетей, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 20.11.2000 г. № 878 «Об утверждении Правил охраны газораспределительных сетей»;

— охранные зоны магистральных газопроводов устанавливаются в соответствии с Правилами охраны магистральных трубопроводов (утвержденных Минтопэнерго РФ 29.04.1992, Постановлением Госгортехнадзора России от 22.04.1992 г. № 9).

Так, например, в соответствии с Правилами охраны газораспределительных сетей, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 20.11.2000 г. № 878 «Об утверждении Правил охраны газораспределительных сетей» для газораспределительных сетей устанавливаются следующие охранные зоны:

a) вдоль трасс наружных газопроводов — в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 2 метров с каждой стороны газопровода;

б) вдоль трасс подземных газопроводов из полиэтиленовых труб при использовании медного провода для обозначения трассы газопровода — в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 3 метров от газопровода со стороны провода и 2 метров — с противоположной стороны;

в) вдоль трасс наружных газопроводов на вечномерзлых грунтах независимо от материала труб — в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 10 метров с каждой стороны газопровода;

г) вокруг отдельно стоящих газорегуляторных пунктов — в виде территории, ограниченной замкнутой линией, проведенной на расстоянии 10 метров от границ этих объектов. Для газорегуляторных пунктов, пристроенных к зданиям, охранная зона не регламентируется;

д) вдоль подводных переходов газопроводов через судоходные и сплавные реки, озера, водохранилища, каналы — в виде участка водного пространства от водной поверхности до дна, заключенного между параллельными плоскостями, отстоящими на 100 м с каждой стороны газопровода;

е) вдоль трасс межпоселковых газопроводов, проходящих по лесам и древесно-кустарниковой растительности, — в виде просек шириной 6 метров, по 3 метра с каждой стороны газопровода. Для надземных участков газопроводов расстояние от деревьев до трубопровода должно быть не менее высоты деревьев в течение всего срока эксплуатации газопровода.

Отсчет расстояний при определении охранных зон газопроводов производится от оси газопровода — для однониточных газопроводов и от осей крайних ниток газопроводов — для многониточных.

Вывод:

Газопроводы разделяют на магистральные, предназначенные для транспортировки газа на большие расстояния, и газопроводы распределительных сетей, предназначенные для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

В зависимости от класса потребителей и особенностей размещения, существуют газопроводы высокого, среднего и низкого давлений.

Магистральные газопроводы имеют вытянутую конфигурацию с незначительным количеством ответвлений и дополнительного оборудования, поэтому основные виды геодезических работ состоят в определении геодезических пунктов, удаленных друг от друга на большие расстояния. Точность взаимного положения незначительно влияет на трудозатраты по прокладке трубопровода. В отличии от магистральных, распределительные сети требуют большого количества точек, определенных достаточно точно, так как точность контрольных точек и возможности по измененной конфигурации газопровода взаимосвязаны.

По расположению в системе планировки городов и населенных пунктов газопроводы разделяют на наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые);

по местоположению относительно отметки земли — на подземные (подводные) и надземные.

По назначению в системе газоснабжения газопроводы разделяют на городские магистральные, распределительные, вводы, вводные (ввод в здание), импульсные и продувочные;

по принципу построения — на закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные (закольцованные и тупиковые).

Вокруг газопровода устанавливаются охранные зоны — это зоны с особым условием использования территории. Охранные зоны устанавливаются на определенном расстоянии в зависимости от вида газопровода (надземный, подземный), его местоположения.

Выделение охранных зон всегда сопровождается топографической съемкой территории и оформлением плана местности. Необходимо заметить, что съемку территории так же необходимо выполнить перед началом проектирования работ по закладке газопровода.

При газопроводе монтируют так же сопровождающие элементы, такие как отключающие устройства, задвижки, краны, гидрозатворы, коверы, контрольные проводники, а в отдельных случаях и другие элементы.

2. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

2.1 Топографо-геодезические работы с применением спутниковой геодезической аппаратуры

GPS измерения обладают множеством преимуществ перед другими методами определения координат точек. Среди достоинств данного способа определения координат выделяются такие как: быстрое получение результатов (иногда даже в режиме реального времени), возможность определения координат в светлое и темное время суток, возможность эксплуатации в сложных метеорологических условиях (во многом зависит от конкретной модели применяемой спутниковой системы), возможность вычислений при большом расстоянии между исходными и определяемыми точками, находящимися вне визуальной досягаемости. Есть и недостатки, связанные с ухудшением качества результатов при работе в зоне высоких помех, рядом с сильными источниками электромагнитного излучения, а так же в условиях значительной ограниченной видимости небесной полусферы.

Топографическая съемка производится тахеометрическими методами или с использованием спутниковой аппаратуры ГЛОНАСС/GPS (Navstar). Все работы производятся в условной, местной или государственной системе координат. Топографо-геодезические работы выполняются в масштабах 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 или 1:10 000.

2.2 Проектирование съёмки, выполняемой посредством спутниковых определений

Работы по съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии проектируют для тех случаев топографо-геодезической практики, когда проведение таких работ с использованием данной технологии выгодно и технико-экономически обосновано. Обычно съёмка ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии используется для достаточно открытых территорий в широком спектре характера рельефа, возможно, при наличии невысоких построек.

Вопрос о технической возможности наблюдений спутников для съёмки ситуации и рельефа конкретного объекта решают путём изучения объекта по карте до начала проектных работ. В процессе этой работы на объекте выявляют имеющиеся на местности естественные и искусственно созданные объекты, препятствующие прохождению радиосигналов от спутников, и при этом устанавливают техническую возможность ведения спутниковых наблюдений.

В процессе проектировочных работ необходимо выполнить общие требования по проектированию, в соответствии с рядом нижеследующих требований, относящихся к применению спутниковой аппаратуры для создания съемочного обоснования:

1. Определить тип и эксплуатационные характеристики спутниковой аппаратуры, которую надлежит использовать для производства работ;

2. В соответствии с заданным масштабом съёмки и высотой сечения рельефа выбрать метод спутниковых определений для выполнения привязки (т.е. получения данных, необходимых для приведения результатов съёмки в систему координат и высот пунктов геодезической основы), и выбрать метод этой привязки;

3. Указать метод спутниковых определений для производства съёмки ситуации и рельефа;

4. Выбрать по материалам топографо-геодезической изученности объекта работ пункты геодезической основы для привязки;

5. Подготовить рабочую программу полевых работ по привязке к пунктам геодезической основы;

6. Подготовить рабочую программу полевых работ по съёмке ситуации и рельефа объекта;

7. Уточнить рабочие программы полевых работ;

8. Запланировать проверку готовности аппаратуры и исполнителей к проведению работ на объекте;

9. Запланировать проведение вычислительной обработки результатов наблюдений спутников.

Методы спутниковых определений по дальности и точности обеспечивают возможность проведения съёмочных работ непосредственно на основе государственной геодезической и нивелирной сети. Поэтому проведение съёмочных работ этими методами исключает необходимость создания и использования геодезических сетей сгущения, съёмочного обоснования и его сгущения, за исключением случаев, когда при съёмке ситуации и рельефа использование в качестве точек установки базовой станции пунктов государственной геодезической и нивелирной сети по причинам организационного характера нецелесообразно.

Геодезическая основа, используемая в качестве опоры для проведения съёмки ситуации и рельефа, должна удовлетворять требованиям по беспрепятственному и помехоустойчивому прохождению радиосигналов.

В качестве исходных пунктов для привязки следует использовать все пункты геодезической основы, находящиеся в пределах объекта, и ближайшие к объекту за его пределами, но не менее 4 пунктов с известными плановыми координатами и не менее 5 пунктам с известными высотами.

При проектировании съемочного обоснования для съёмки конкретного объекта в требуемом масштабе с заданной высотой сечения рельефа необходимо выбрать метод спутниковых определений — статический, быстрый статический или метод реоккупации.

На данной территории будет проводиться съемка в масштабе 1:5000, поэтому используется рекомендация по применению методов развития съёмочного обоснования и методов спутниковых определений для различных масштабов съёмки и высот сечения рельефа.

Таблица 1

Рабочая программа полевых работ по развитию съёмочного обоснования с применением спутниковой технологии должна в своей основе представлять перечень сеансов, каждый из которых включает приёмы, выполняемые на пунктах объекта работ. Рабочая программа полевых работ должна включать следующие данные:

— Название объекта работ.

— Вид развиваемого съёмочного обоснования (плановое, высотное или планово-высотное).

— Масштаб и высоты сечения рельефа проектируемых съёмочных работ.

— Перечень используемой аппаратуры и программного обеспечения.

— Применяемые методы спутниковых определений.

— Значения продолжительности приёма для планируемых к применению методов спутниковых определений и различного числа наблюдаемых спутников.

— Значения интервала регистрации данных наблюдений спутников для планируемых к применению методов спутниковых определений.

— Указания по порядку ведения полевых работ на объекте методами спутниковых определений, включающие:

1) номера сеансов;

2) номера приёмников, используемых на тех или иных пунктах геодезической основы или съёмочного обоснования для выполнения приёма, с указанием названий этих пунктов и пометкой номеров приёмников, принимаемых в сеансах в качестве базовых станций;

3) методы спутниковых определений, применяемые для выполнения тех или иных сеансов.

Если на объекте планируют использование более 2-х приёмников, и проектируют ведение работ сеансами, включающими наблюдения на 3-х и более пунктах, то при составлении программы полевых работ необходимо намечать для каждого сеанса в качестве независимо определяемых линий такие линии, ломаная из соединения которых не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается.

В качестве примера на рис. 1 показана схема, иллюстрирующая проект независимого определения 3-х линий из сеанса, выполняемого на 4-х пунктах. Для независимого определения линий 1−3, 1−4, 2−4 необходимо выполнить ещё один сеанс на этих пунктах. Как видно на рисунке, и в этом случае ломаная из соединения этих линий не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается.

Рис. 2.1. Схема, иллюстрирующая проект независимого определения 3-х линий из сеанса, выполняемого на 4-х пунктах Для производства съёмки ситуации и рельефа рекомендуется использовать способ «стой-иди», являющийся разновидностью кинематического метода спутниковых определений.

Для производства съёмки ситуации и рельефа в качестве пунктов установки базовой станции необходимо проектировать использование любых задействованных для привязки пунктов геодезической основы с таким расчётом, чтобы расстояния от них до съёмочных пикетов, на которых в ходе работ размещается подвижная станция, были минимальны. При этом следует, пользуясь картой объекта, разбить объект на участки, отнесённые к определённым пунктам геодезической основы, с соблюдением данного требования. При разбиении необходимо обеспечить перекрытие участков для масштаба съемки 1:5000 с высотой сечения рельефа 1 м. на ширину не менее 80 метров, стараясь придерживаться заметных контуров местности.

2.3 Рекогносцировка при съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии

В ходе рекогносцировки объекта, предусмотренной на стадии проектирования съёмки, должно быть выполнено следующее:

Должны быть обследованы пункты геодезической основы и установлена их фактическая пригодность для производства наблюдений спутников. Пункты, непригодные для производства работ, должны быть отбракованы. В случае ограниченности числа пригодных для производства наблюдений спутников пунктов геодезической основы, имеющихся на объекте, должны быть намечены меры по обеспечению возможности производства наблюдений на этих пунктах (подъём антенны приёмника, вынесение точки установки антенны с определением элементов приведения).

В случае необходимости, закрепляются пункты съёмочного обоснования знаками долговременного типа, в качестве которых применяют

— бетонный пилон (рис. 2. а), в верхний конец которого заделан кованый гвоздь, а в нижнюю часть для лучшего скрепления с грунтом вцементированы два металлических штыря;

— бетонный монолит (рис.2б) в виде усечённой четырёхгранной пирамиды, с вмонтированным в верхнюю часть кованым гвоздём;

— стальная труба (рис.2в), отрезок рельса или уголкового стального профиля с железобетонным якорем внизу и металлической пластиной для надписи вверху.

Рис. 2.2 Типы знаков долговременного закрепления пунктов съёмочного обоснования В ходе рекогносцировки необходимо вести журнал, в котором для каждого намеченного к использованию пункта геодезической основы и для каждого участка съёмки должны фиксироваться азимуты и высоты границ нахождения препятствий, если их высота над горизонтом более 15⁰. При этом высота препятствий над горизонтом должна определяться с учётом предполагаемой высоты расположения антенны приёмника.

2.4 Подготовка к производству съёмочных работ

Этап подготовки к производству работ складывается из следующего:

1) выполнения требований эксплуатационной документации по подготовке аппаратуры к работе;

2) проверки готовности аппаратуры и исполнителей к осуществлению работ по рабочей программе полевых работ;

3) проведения операций по прогнозированию спутникового созвездия.

Выполнение требований эксплуатационной документации по подготовке аппаратуры к работе при съёмке ситуации и рельефа должно вестись в соответствии с инструкциями по эксплуатации аппаратуры (или заменяющими их документами, входящими в комплект аппаратуры).

2.5 Производство съёмочных работ

Съёмочные работы следует производить в соответствии с техническим проектом по рабочей программе полевых работ, откорректированной по результатам рекогносцировки. При этом, выполняя привязку, необходимо реализовать как метод привязки, предусмотренный проектом, так и метод спутниковых определений: — быстрый статический, метод реоккупации или статический, — указанные в программе полевых работ для тех или иных сеансов, а, выполняя съемку, — кинематический метод спутниковых определений (способ «стой-иди»).

При съёмке ситуации и рельефа укрупнённо полевые работы на объекте складываются из доставки приёмников и оборудования на пункты геодезической основы, выполнения привязки сеансами в соответствии с рабочей программой полевых работ по привязке и съёмке ситуации и рельефа в соответствии с рабочей программой полевых съёмочных работ по съёмке ситуации и рельефа. Осуществляя съёмку на каждом участке, подвижной станцией необходимо выполнить приём инициализации и приёмы на всех съёмочных пикетах, а базовой станцией — один приём, по времени охватывающий все приёмы, выполняемые подвижной станцией.

При производстве съёмки на каждом участке, приём, осуществляемый базовой станцией, следует выполнять в течение всего времени производства работ подвижной станцией на этом участке.

Для осуществления работ на каждом участке необходимо выполнить следующие действия:

— Провести развёртывание аппаратуры, входящей в комплект подвижной станции так, как это рекомендовано эксплуатационной документацией для способа «стой-иди», и определить высоту антенны.

— Подготовить приёмник к работе, как указано в эксплуатационной документации.

— Установить режим «стой-иди».

— Установить режим регистрации данных наблюдений спутников.

— Пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение высоты антенны.

— Выполнить инициализацию, как описано в эксплуатационной документации применяемого приёмника, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных наблюдения спутников.

— Установить приёмник на съёмочный пикет.

— Установить режим регистрации данных наблюдения спутников.

— Пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение номера пикета, значение высоты антенны и необходимую семантическую информацию.

— Выполнить регистрацию данных наблюдения спутников в течение времени, указанного в рабочей программе полевых работ, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных.

— Повторить эти действия по подпунктам на всех пикетах участка съёмки.

— Выключить приёмник и выполнить свёртывание аппаратуры.

Поскольку применение способа «стой-иди» требует непрерывного наблюдения необходимого числа спутников во всё время выполнения съёмки на участке после каждой инициализации, то, как при выполнении приёма на пикете, так и при переходе от пикета к пикету необходимо избегать потерь связи.

Если при выполнении съёмки участка происходит потеря связи, то для продолжения съёмки необходимо, исключив причины потери связи, выполнить указания по вышеуказанным пунктам для оставшихся пикетов участка.

Выполнение полевых работ при съёмке необходимо сочетать с камеральной обработкой материалов съёмки, в ходе которой должно быть выполнено следующее:

1) проверка полевых журналов и составление подробной схемы привязки;

2) вычисление координат и высот всех пикетов;

3) отображение в программе на ПК точек геодезической основы и пикетных точек, проведение горизонталей и нанесение ситуации.

В результате выполнения съёмки должны быть представлены следующие материалы:

1) абрисы;

2) полевые журналы;

3) план выполненной съёмки;

4) схема привязки к геодезической основе;

5) формуляр топографического плана;

6) акты контроля и приёмки работ.

2.6 Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии

Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии выполняется с целью составления технического отчёта по работам, произведённым на объекте.

Отчётные материалы должны быть составлены в полном соответствии с требованиями действующих инструкций.

Отчётные материалы должны с исчерпывающей полнотой характеризовать методы, качество выполненных работ и все особенности технологии их исполнения.

Отчётные материалы брошюруют как составную часть комплексного технического отчёта по объекту.

Отчётные материалы по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии должны содержать:

1) общие сведения (название организации и год производства каждого вида работ; перечень инструкций и других нормативных актов, которыми руководствовались при выполнении соответствующих работ; физико-географические условия и административная принадлежность района работ; содержание и назначение работ; масштаб съёмки; сечение рельефа; метод съёмки);

2) характеристику имеющейся геодезической основы (принятая система координат и высот; плотность пунктов; постройка знаков и типы центров; точность и методы измерений; приборы; методы уравнивания; сохранность геодезических пунктов по результатам обследования);

3) сведения о съёмке ситуации и рельефа (метод; масштаб; сечение рельефа; основа, на которой произведены работы);

4) сведения о камеральных работах (составление оригинала плана; характеристика приборов и их точность; оценка качества работ; контроль и приёмка работ).

2.7 Проектирование газопровода

Результаты топографо-геодезических работ передаются в строительную организацию, где производится геодезическая подготовка проекта для перенесения его в натуру. Геодезическая подготовка проекта предусматривает аналитический расчет элементов проекта, геодезическую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ.

Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих объектов и сторон света. Кроме того, топографический план определяет систему координат, задающую положение характерных точек проектируемого сооружения в этой системе.

Аналитический расчет элементов проекта заключается в нахождении по значениям проектных размеров и углов в принятой системе проектных координат основных точек сооружений, элементов планирования и благоустройства (осей проездов, коммуникаций, дорог и т. д.). Для этого используют основные чертежи проекта: генеральный план, рабочие чертежи; план организации рельефа; планы и профили дорог, подземных коммуникаций.

Привязкой проекта называют расчеты геодезических данных (разбивочных элементов), по которым проект выносят в натуру от пунктов разбивочной геодезической основы или опорных капитальных строений. Разбивочными элементами служат расстояния, углы и превышения, выбор и расчет которых зависят от принятого способа разбивки.

Результаты геодезической подготовки проекта отображают на разбивочных чертежах. Разбивочный чертеж является основным документом, по которому в натуре выполняются разбивочные работы. На разбивочном чертеже показывают: контуры выносимых зданий и сооружений, их размеры и расположение осей, пункты разбивочной основы, разбивочные элементы.

2.8 Вынос в натуру точек газопровода

Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на местности планового и высотного положения характерных точек и плоскостей строящегося газопровода в соответствии с рабочими чертежами проекта.

Указанные в проекте сооружения координаты, углы, расстояния и превышения называют проектными.

Вынос проекта в натуру применяется после завершения всех работ по планированию газопровода, перед началом строительства или прокладкой коммуникации. С помощью этого проверяются и устраняются возможные ошибки в предварительных расчетах или чертежах. Появляется возможность заранее предусмотреть нежелательные ситуации, увидев еще до начала непосредственного строительства газопровода все недостатки и преимущества будущего объекта.

Вынос проекта на местность осуществляется путем вынесения поворотных точек. На местности вынос обозначают колышками, изготовленными из металла или дерева.

Рис. 2.3. Вынос в натуру главных осей сооружения.

Перед выносом в натуру точек газокомпрессорной станции газопровода необходимо разбить оси сооружения.

Различают главные, основные и промежуточные (детальные) оси.

Главными осями линейных сооружений (дороги, каналы и т. д.) служат продольные оси этих сооружений.

Основные оси определяют форму и габаритные размеры коммуникации.

Промежуточные, или детальные, оси — это оси отдельных элементов коммуникации.

При вынесении осей в натуру обязательно следует составить геодезический разбивочный чертеж. Весь процесс разбивки сооружения определяется общим геодезическим правилом перехода от общего к частному. Процесс осуществляется в несколько этапов.

Сначала необходимо при помощи GPS-систем определить на местности положение основных и главных разбивочных осей, которые в свою очередь определяют положение всего сооружения на местности, т. е. его размеры и ориентирование относительно сторон света и существующих контуров местности, и закрепить их.

Далее от закрепленных точек главных и основных осей начинается детальная разбивка продольных и поперечных осей отдельных строительных элементов и частей коммуникации в разных направлениях, которая определяет взаимное положение отдельных элементов и конструкций газопровода, одновременно определяя уровень проектных высот.

Детальная разбивка производится значительно точнее, чем разбивка главных осей, поскольку она определяет взаимное расположение элементов коммуникации, а разбивка главных осей — лишь общее положение сооружения и его ориентирование.

Если главные оси могут быть определены на местности со средней квадратической погрешностью 3−5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают со средней квадратической погрешностью 2−3 мм и точнее.

И завершающим этапом является вынос технологических осей оборудования. Точность работ последнего этапа должна быть особо высокой (в отдельных случаях — доли миллиметра).

Нормы точности на разбивочные работы задаются в проекте или в нормативных документах (СНиП, ГОСТ, ведомственных инструкциях).

Перенос осей обычно осуществляют с помощью метода вертикального или наклонного проектирования с применением электронных тахеометров и нивелиров. Впоследствии по соответствующим отметкам сооружений и зданий, а также осей осуществляется строительство.