АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2002 года по МПК F16L1/06 

Изобретение относится к области строительства и касается выполнения анкерных устройств для закрепления трубопроводов, прокладываемых на слабых, заболоченных и обводненных грунтах, и может быть использовано также при строительстве опор линий воздушных высоковольтных электропередач (ЛЭП) и устройства фундаментов под растяжки опор мачт ЛЭП, радиомачт, дымовых труб, закрепления стенок причальных сооружений и других объектов, оказывающих выдергивающее воздействие на фундамент.

Известно анкерное устройство для закрепления трубопроводов в траншее, содержащее анкерующие элементы, размещенные в траншее и засыпанные грунтом. Для повышения надежности закрепления трубопровода в траншее, образуемой в болотистых грунтах, путем вовлечения в работу неразработанного грунта вдоль траншеи, анкерующие элементы выполнены в виде пластин, опертых на трубопровод с противоположных его сторон под острым углом к горизонтали и соединенных между собой стяжками поверх трубопровода (SU 983194, 25.12.82 - прототип).

Однако данное устройство излишне материалоемко ввиду частого его размещения в траншее вдоль трубопровода для надежного удержания последнего.

Наиболее промышленно применимым является предложенное изобретение, которое лишено вышеперечисленных недостатков, присутствующих в устройствах, приведенных в указанных источниках, и, кроме того, является менее материалоемким, достаточно надежным в эксплуатации и обладает повышенной удерживающей способностью.

Промышленная применимость предложенного изобретения обеспечивается тем, что анкерное устройство для закрепления трубопровода содержит наклонные плиты, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом, при этом каждая плита выполнена с криволинейной верхней частью, объемлющей верхнюю часть трубы трубопровода, а нижняя часть каждой плиты анкерного устройства, расположенная за пределами ее криволинейной верхней части, выполнена изогнутой в поперечном сечении с выпуклостью, расположенной в направлении от трубопровода к грунту, причем плита выполнена со сквозными отверстиями, уширением книзу и продольными ребрами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.2.

Анкерное устройство содержит наклонные плиты 1, которые оперты на трубопровод 2 с противоположных его сторон и объединены поверху друг с другом при помощи проушин 3 и стержней 4. Каждая плита 1 выполнена с криволинейной верхней частью 5, объемлющей верхнюю часть трубы, а нижняя часть 6 плиты 1, расположенная за пределами ее криволинейной верхней части 5, выполнена изогнутой в поперечном сечении с выпуклостью, расположенной в направлении от трубопровода к грунту. Плиты 1 выполнены со сквозными отверстиями 7, оси которых расположены горизонтально. Каждая плита 1 выполнена с уширением книзу (а>в) и имеет продольные ребра опирания 8, расположенные предпочтительно на боковых сторонах и средней ее части.

Монтаж устройства осуществляется следующим образом.

Соединяют плиты 1, совмещая отверстия проушин 3 и протаскивая в них стержни 4. Подъемным устройством перемещают за выступающие концы стержня 4 и опускают на плеть трубопровода (с защитным ковриком), уложенного в предварительно вырытую в слабом грунте траншею. С помощью экскаваторного ковша нажимают сверху на анкерное устройство, установленное на трубопроводе, заглубляя его в траншею, затем трубопровод засыпают местным грунтом и в зоне размещения анкерного устройства уплотняют грунт ковшом экскаватора, наполненным грунтом, до необходимой плотности. Удержание трубопровода в проектном положении осуществляется за счет включения в работу больших масс слабого грунта естественной не разрушенной структуры, т.е. неразработанного грунта, что обеспечивает высокую удерживающую способность устройства даже на расстоянии до 200 м друг от друга. Выполнение анкерного устройства в виде криволинейных плит с отверстиями под углом (расположение отверстий под углом образуется после монтажа анкерного устройства) позволяет грунтовым водам обтекать нитку трубопровода, как тело цилиндрической формы, не создавая гидростатических сопротивлений, а наличие выпуклости позволяет задерживать разжиженную массу грунта, пропуская воду через отверстия и предотвращая явление размыва, создавая сплошность работы плит реактивному отпору грунта при взаимодействии с активной, выталкивающей силой, поскольку фильтрационный поток грунтовых вод, движущихся вдоль траншеи с трубопроводом, на значительных продольных уклонах дна траншеи и в случае недостаточного уплотнения грунта при засыпке им трубопровода и траншеи, встречая на своем пути препятствия (выпуклость), замедляет перед ним скорость движения, в результате происходит отложение частиц грунта и их уплотнение, при этом не происходит переноса и вымывания грунта. Это позволяет расширить (удлинить, считая вдоль оси трубопровода) воронки выпора грунта с каждой стороны трубопровода, а следовательно, увеличить удерживающую способность предлагаемого анкерного устройства, увеличить момент сопротивления изгибу, а также уменьшить количество анкерных устройств на 1 км трубопровода, что влечет за собой, соответственно, снижение материалоемкости трубопроводного строительства.

Отверстия в плите уменьшают гидростатическое давление грунтовых вод на анкерное устройство и, следовательно, на трубопровод, а значит, благодаря этому значительно уменьшается выталкивающая трубопровод сила, в результате чего возрастает надежность и продолжительность работы трубопровода (без его разрушения и взрывов при всплытии и выбросе из траншеи), а также во много раз возрастает гидродинамическое сопротивление и происходит постепенное затухание (самокомпенсация) колебаний трубопровода, что также повышает надежность и долговечность его работы.

Наличие боковых (и в середине) железобетонной выпуклой плиты дополнительных ребер опирания (до середины трубопровода и ниже) позволяет уменьшить изгибающий момент плит, а следовательно, либо уменьшить их поперечное сечение, или повысить удерживающий момент, а значит, надежность работы трубопровода при его закреплении на слабых грунтах.

Наличие в плите уширения книзу обеспечивает повышение несущей способности и снижение материалоемкости.

Таким образом предлагаемое анкерное устройство обеспечивает низкую материалоемкость закрепления (балластировку) трубопровода, технологичность изготовления и установки, высокую несущую (удерживающую) способность в слабых грунтах, надежность трубопроводного строительства и долговечность эксплуатации трубопроводов (анкерное устройство дает трубопроводу достаточную для самокомпенсации степень свободы, чем уменьшает возможность разрывов работающих напорных трубопроводов под воздействием динамических нагрузок), а также минимальное техногенное воздействие на окружающую среду (экологичность применения), состоящее в сокращении количества карьеров по добыче природных материалов, уменьшении загрязнения атмосферы и воздействия на почвенный покров, благодаря сокращению количества транспортных средств на перевозках при монтаже устройства, а также в отсутствии препятствий для движения грунтовых вод (что позволяет не всплыть трубопроводу с разрушением верхнего слоя почвы, а лесам не погибнуть на заболоченных со стороны движения грунтовых вод территориях).

Изобретение относится к области строительства и используется для закрепления трубопроводов, прокладываемых на слабых, заболоченных и обводненных грунтах. Содержит наклонные плиты, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом, при этом каждая плита выполнена с криволинейной верхней частью, объемлющей верхнюю часть трубы, а нижняя часть каждой плиты, расположенная за пределами ее криволинейной верхней части, выполнена изогнутой в поперечном сечении с выпуклостью, расположенной в направлении от трубопровода к грунту, причем плиты выполнены со сквозными отверстиями, каждая плита выполнена с уширением книзу и с продольными ребрами опирания. Повышает надежность балластировки трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Анкерное устройство для закрепления трубопровода, включающее наклонные плиты, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом, отличающееся тем, что каждая плита выполнена с криволинейной верхней частью, объемлющей верхнюю часть трубы, а нижняя часть каждой плиты анкерного устройства, расположенная за пределами ее криволинейной верхней части, выполнена изогнутой в поперечном сечении с выпуклостью, расположенной в направлении от трубопровода к грунту. 2. Анкерное устройство по п.1, отличающееся тем, что плиты выполнены со сквозными отверстиями.