СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕЗДА ВДОЛЬ ТРАССЫ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2004 года по МПК F16L1/00 

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении переходов магистральных трубопроводов на слабых грунтах.

Из уровня техники известно, что специфика линейного трубопроводного строительства требует устройства дорог в определенной последовательности сообразно их назначениям. Так, известно, что устраивают технологические проезды вдоль строительной полосы для развозки трубных секций, подвозки рабочих, прохождения монтажных бригад, изоляционно-укладочных колонн, а также для строительства переходов магистральных трубопроводов. Выбор типов и конструкций дорог - технологических проездов усложняется вследствие увеличения мощности применяемых машин и транспортных средств. Достаточно указать, что только собственная масса мощных трубоукладчиков достигает 50-60 тонн. Кроме того, при сооружении переходов магистральных трубопроводов строительные машины при укладке трубопроводных плетей располагаются таким образом, что наибольшие суммарные весовые нагрузки приходятся на зону дорожного полотна технологического проезда, расположенную со стороны траншеи под трубопровод. Поэтому наиболее распространенные в строительстве трубопроводов технологические проезды даже в устойчивых грунтах требуют повышения несущей способности посредством устройства покрытий из доступных в этих условиях материалов (гравия, щебня) толщиной не менее 15 см. Однако при сооружении магистральных трубопроводов на неустойчивых грунтах строительство технологических вдольтрассовых проездов значительно усложняется. Таким образом, существует задача упрощения, унификации строительства технологических проездов вдоль трассы магистральных трубопроводов, прокладываемых на различных грунтах по типу их устойчивости.

Из уровня техники известно, что на болотистых участках трассы применяются лежневые дороги различной конструкции, которая зависит от степени обводненности и толщины торфяного слоя болот, определяющих несущую способность грунтов. На мелких и не слишком обводненных болотах достаточно укладываемых на продольные бревенчатые лежни хворостяных выстилок, засыпанных грунтовым покрытием толщиной 10-15 см.

Сильно обводненные болота с большой глубиной торфяного слоя требуют более основательных конструкций технологических проездов в виде сплошного поперечного настила из бревен диаметром 15-20 см, укладываемого на продольные бревенчатые лежни диаметром 20-25 см с брусчатыми отбойниками по краям.

На особенно тяжелых болотах такие настилы приходится устраивать в 2-3 яруса (см. ЗЛАТКИН В.П. "Организация строительства магистральных трубопроводов", Ленинград, "Недра", 1976, стр. 52-53).

Недостатком известных решений является недолговечность перечисленных технологических проездов. Поскольку бревна поперечного настила имеют коническую форму, то при проезде по ним строительных машин бревна "играют", скрещиваются и, в конечном счете, ломаются. Для выравнивания нагрузки на концы разных по диаметрам бревен последние увязывают проволокой или скобами для предотвращения смещения бревен настила.

Известны конструкции технологических дорог при прокладке магистральных трубопроводов с использованием полотнищ синтетической ткани для укрепления основания дорог на слабых грунтах. Так, известно основание дороги на слабых грунтах, выполненное в виде полотнища из синтетической ткани, с отшитыми проушинами вдоль кромок для размещения длинномерных элементов, используемых в качестве анкеров после отсыпки грунта на полотнище (см. СН 674383 А5, 1990, Е 01 С 3/06).

Недостатком известного решения является трудоемкость изготовления дороги. Поскольку ширина полотнища ограничена размером рулона, то при устройстве основания дороги необходимо выполнить в полевых условиях множественные скрепления боковых кромок полотнищ синтетического материала.

Наиболее близким к заявленной группе изобретений является известное из уровня техники решение (cм. RU 2184185 С2, 27.06.2002). Известно строительство технологической дороги на слабых грунтах при прокладке магистральных трубопроводов, заключающееся в укладке в основание дороги полотнища, сшитого из поперечных относительно дороги полос синтетической ткани с отшитыми проушинами по кромкам для размещения длинномерных материалов. При этом проушинами снабжена каждая вторая поперечная полоса полотнища.

Недостатком известного решения является неравномерное распределение транспортной нагрузки на основание дороги, вследствие чего происходит снижение его несущей способности и невозможность использования этого решения на болотах с мощностью торфяной залежи, не превышающей 2 м и превосходящей ее глубиной болота. Кроме того, известные решения не применимы на болотах с малой несущей способностью торфяной залежи.

Задачей изобретения является разработка вариантов способа сооружения технологического проезда при сооружении магистрального трубопровода, а также конструкции дорожного полотна технологического проезда, сооружаемого на слабых грунтах, с обеспечением срока службы технологических проездов не менее срока службы магистрального трубопровода, с упрощением и ускорением проведения работ при строительстве магистральных трубопроводов.

Указанная задача решается тем, что в способе сооружения технологического проезда (ТП) на слабых грунтах осуществляют подготовку полосы трассы, укладку в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скрепляют полотнища, закрепляют их края длинномерными элементами с последующей отсыпкой на полотнища грунта насыпи. При этом на залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м срезку деревьев ведут с расчетной в зависимости от микрорельефа торфяной залежи высотой пней, отрывают со стороны трубопровода траншею под основанием дороги в зоне наибольших на нее нагрузок, укладывают в траншею не менее чем в один ярус вдоль ТП заполненные грунтом вертикально расположенные контейнеры (КП), укладывают между пнями порубочные отходы, при необходимости - остальную древесину, полученную при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в снование ТП полотнищ ткани снимают верхний растительный слой над траншеей магистрального трубопровода и над местом расположения отвала грунта из нее, отсыпают растительный слой на порубочные отходы. В качестве полотнищ используют силовую мембрану, выполненную из долговечной технической ткани, а отсыпку насыпи на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом, при этом верхние основания КП располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи или выступающем над ее поверхностью.

В частном случае выполнения способа для повышения устойчивости основания ТП, путем его осушения и увеличения высоты насыпи, на его стороне, противоположной траншее, отрывают кювет, а грунт отрывки отсыпают в основание ТП.

Отсыпку насыпи на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи, как правило, с толщиной 15-20 см. Силовая мембрана выполнена в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока из сшитых полос ткани и снабжена по продольным относительно ТП сторонам проушинами для длинномерных элементов, анкерующих ее в насыпи ТП. Полосы ткани в силовой мембране располагаются поперечно или продольно относительно ТП, а проушины образованы сшивкой полотнища силовой мембраны с его отогнутыми продольными краями. Для пропуска длинномерных элементов в проушины в них выполняют с расчетным шагом поперечные продольным кромкам резы или создают отверстия за счет прерывания шва, скрепляющего полотнище с его отогнутыми продольными краями. Транспортно-монтажный блок образован рулонированием силовой мембраны или укладкой ее с воланами, при этом образующие полотнище силовой мембраны полосы выполнены из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а швы равнопрочны материалу полос ткани.

В варианте способа сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы с малой несущей способностью торфяной залежи при ее неравномерных свойствах подготовку полосы трассы ведут с выстиланием ее поверхности полотнищами НСМ или технической ткани и устанавливают на полотнища или в предварительно отрытую под основанием ТП на всю его ширину траншею не менее чем в один ярус рядами грунтозаполненные водопроницаемые вертикально расположенные контейнеры (КП), фиксируют их скресной увязкой за строповочные элементы, укладывают на них в снование ТП полотнища ткани, в качестве полотнищ используют силовую мембрану из долговечной технической ткани, которую закрепляют длинномерными элементами, размещенными в проушинах на краях силовой мембраны. Отсыпку насыпи на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом. Верхние основания КП располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи или выступающем над ее поверхностью. При этом КП выполнены из технической ткани или других долговечных рулонных материалов.

В частном случае выполнения варианта способа для полного и равномерного вовлечения в работу основания ТП силовую мембрану укладывают на предварительно установленный на верхние основания КП одно- или двухрядный лежневой настил.

Расчистка полосы трассы до начала монтажных работ и снятие растительного слоя над местом расположения траншеи и отвала грунта из нее необходимы не только для подготовки фронта работ, но и для осушки и укрепления почвы, что значительно укрепляет основание ТП, повышает его долговечность и облегчает в последующем монтаж и изоляцию магистрального трубопровода. На заболоченных участках трассы с различной степенью залесенности оставление пней исключает трудоемкую операцию по их корчевке и способствует сохранению несущей способности болотистой почвы, при этом остающиеся мелкие пни не мешают проходу трассовых гусеничных машин, а также служат анкерующими элементами для уложенных между пней порубочных отходов, удерживая порубочные отходы, а при необходимости и остальную древесину от расползания при проходе по ТП строительных машин. Отсыпка предварительно снятого растительного слоя позволяет использовать местный грунт вместо привозного и позволяет использовать существующую корневую систему как армирующий материал грунта основания ТП. Использование силовой мембраны при различных степенях заболоченности трассы позволяет повысить долговечность ТП, его устойчивость за счет перераспределения сосредоточенной нагрузки от осей строительных машин на весь массив ТП. При этом выбор материала полотнищ обусловлен необходимостью срока службы ТП, который должен быть не меньше срока службы магистрального трубопровода. При этом малая деформативность материала полотнищ приводит к его разрушению, например, на пнях, сучьях, валунах под воздействием нагрузок от строительных машин. Большое относительное удлинение не обеспечивает перераспределения внешних нагрузок на большую площадь основания TП.

Изготовление полотнищ из полос технической ткани упрощает изготовление полотнищ в стационарных условиях из рулонированного материала, а укладка полотнищ в виде рулона транспортно-монтажного блока или укладка полотнищ в пакет с образованием воланов упрощает транспортные работы при доставке полотнищ на трассу и облегчает их раскладку на месте производства работ.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 представлен поперечный разрез технологического проезда на слабых грунтах с толщиной торфяной залежи до 2 м; на фиг.2 - то же, с малой несущей способностью торфяной залежи на незалесенных участках трассы.

Вариант сооружения технологического проезда (ТП) на слабых грунтах осуществляют следующим образом. На залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м срезку деревьев ведут с расчетной в зависимости от микрорельефа торфяной залежи высотой пней 1, отрывают со стороны трубопровода 2 траншею 3 под основанием 4 дороги 5 в зоне наибольших на нее нагрузок, укладывают в траншею 3 не менее чем в один ярус вдоль ТП заполненные грунтом вертикально расположенные контейнеры (КП) 6, укладывают между пнями 1 порубочные отходы 7, при необходимости - остальную древесину, полученную при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в снование 4 ТП полотнищ ткани 8 снимают верхний растительный слой 9 над траншеей 10 магистрального трубопровода 2 и над местом расположения отвала грунта 11 из нее отсыпают растительный слой 9 на порубочные отходы 7. В качестве полотнищ 8 используют силовую мембрану, а отсыпку насыпи 12 на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи, как правило, толщиной 15-20 см. Верхние основания 13 КП 6 располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи 14 или выступающем над ее поверхностью.

В частном случае выполнения способа для повышения устойчивости основания ТП путем его осушения и увеличения высоты насыпи на его стороне, противоположной траншее 10, отрывают кювет 15, а грунт отрывки отсыпают в основание ТП.

При этом КП выполнены из технической ткани или других долговечных рулонных материалов, имеют цилиндрическую или овальную форму с диаметром 1,5-1,8 м и высотой соответственно 1,2-1,5 м. Возможно использование известных КП (см. ТУ 8397-021-01297858-ОП-97).

Силовая мембрана выполнена из долговечной технической ткани с расчетными относительным удлинением и прочностью на разрыв. Закрепляют силовую мембрану длинномерными элементами 15, которые размещают в проушинах 16 силовой мембраны. Силовая мембрана выполнена в виде транспортно-монтажного, разворачиваемого блока из сшитых полос ткани и снабжена по продольным относительно ТП сторонам проушинами 16 для длинномерных элементов 15, анкерующих ее в насыпи 12 ТП. Полосы ткани в силовой мембране располагаются поперечно или продольно относительно ТП, а проушины образованы сшивкой полотнища 8 силовой мембраны с его отогнутыми продольными краями, а швы равнопрочны материалу полос ткани.

Для пропуска длинномерных элементов 15 в проушины 16 в них выполняют с расчетным шагом поперечные продольным кромкам резы или создают отверстия за счет прерывания шва, скрепляющего полотнище 8 с его отогнутыми продольными краями. Транспортно-монтажный блок образован рулонированием силовой мембраны или укладкой ее с воланами.

В варианте способа сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы с малой несущей способностью торфяной залежи при ее неравномерных свойствах подготовку полосы трассы ведут с выстиланием ее поверхности полотнищами НСМ или технической ткани 17 и устанавливают на полотнища или в предварительно отрытую под основанием 4 ТП на всю его ширину траншею 3 не менее чем в один ярус рядами грунтозаполненные водопроницаемые вертикально расположенные контейнеры (КП) 6, фиксируют их скресной увязкой за строповочные элементы, укладывают на них в снование 4 ТП полотнища ткани 8, в качестве полотнищ используют силовую мембрану из долговечной технической ткани, которую закрепляют длинномерными элементами 15, размещенными в проушинах 16 на краях силовой мембраны. Отсыпку насыпи 12 на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом. Верхние основания 13 КП 6 располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи 14 или выступающем над ее поверхностью. При этом КП выполнены из технической ткани или других долговечных рулонных материалов, имеют цилиндрическую или овальную форму с диаметром 1,5-1,8 м и высотой соответственно 1,2-1,5 м. Возможно использование известных КП (см. ТУ 8397-021-01297858-ОП-97).

В частном случае выполнения варианта способа для полного и равномерного вовлечения в работу основания ТП силовую мембрану укладывают на предварительно установленный на верхние основания КП одно- или двухрядный лежневой настил 18. При устройстве ТП используют деловой лес, полученный в результате расчистки залесенной строительной полосы трассы. Продольные лежни-бревна диаметром 18-25 см и длиной 6-8 м укладывают на расстоянии около 1 м одно от другого на верхнюю поверхность КП, которые в силу эластичности принимают форму ложементов под лежнями, что исключает необходимость дополнительного крепления лежней. На лежни укладывают поперечно настил - бревна диаметром 14-20 см. Поверх настила укладывают полотнища силовой мембраны для скрепления и равномерного вовлечения в работу настила от сосредоточенной нагрузки строительных машин. Отсыпка песчаного грунта на силовую мембрану обеспечивает дренирующее свойство проезда и увеличивает его срок эксплуатации.

В способе сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы подготовку трассы ведут с предварительным выстиланием НСМ 17 всей полосы трассы или выстиланием НСМ дна траншеи 3, что зависит от степени обводненности и толщины торфяного слоя, определяющих несущую способность грунтов. Отрывка траншеи 3 обеспечивает выравнивание основания для установки КП, при этом удаляют кочки, разжиженный верхний слой, не обладающий несущей способностью.

Установка КП в несколько ярусов необходима, если торфяная залежь не обладает необходимой несущей способностью и возможна установка нижнего яруса КП на твердое основание болота.

При сооружении ТП во всех вариантах способа транспортно-монтажные блоки-полотнища разгружают по оси ТП поштучно на удалении друг от друга, равном длине полотнища за вычетом длины нахлеста полотнищ вдоль ТП. После разгрузки транспортно-монтажные блоки-полотнища разворачивают вдоль оси ТП, начальные и конечные кромки соседних полотнищ располагают с нахлестом и могут скрепляться между собой известными способами: прошивкой нитью, проволокой, сваркой, пробивкой стиплером и т.д.). Ширина проезжей части ТП составляет 6 м, а ширина полотнищ, армирующих грунт насыпи ТП, составляет 7,5 м (см. фиг.1). В качестве материала полотнищ силовых элементов ТП используются технические ткани со сроком службы не менее 30 лет. При прочности на разрыв не менее 7 т/м несущая способность силовых элементов ТП составляет от 14 до 30 т/м, при допустимой нагрузке на дорогу не менее 20-25 т/ось от веса строительных машин. Силовая мембрана и НСМ в заявленных вариантах способа осуществляют распределение нагрузки от строительных машин по всей площади основания ТП, что увеличивает его долговечность.

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении магистральных трубопроводов на слабых грунтах. Вдоль трассы магистрального трубопровода (МТ) на залесенных участках ведут срезку деревьев с расчетной высотой пней, отрывают со стороны трубопровода траншею под основанием технологического проезда (ТП) в зоне наибольших на него нагрузок и укладывают вдоль ТП в траншею не менее чем в один ярус грунтозаполненные вертикально расположенные водопроницаемые контейнеры (КП), фиксируют их перекрестной увязкой за строповочные элементы, укладывают между пнями порубочные отходы, мелколесье. Снимают верхний растительный слой над траншеей МТ и над местом расположения отвала грунта из нее, отсыпают растительный слой на порубочные отходы и укладывают в снование ТП силовую мембрану, выполненную из долговечной технической ткани. Размещают в проушинах на краях силовой мембраны длинномерные элементы. Отсыпку насыпи на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом, а верхние основания КП располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи или выступающем над ее поверхностью. Приведены варианты выполнения основания ТП. Сокращает сроки строительства трубопровода. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ сооружения технологического проезда (ТП) вдоль трассы магистрального трубопровода на слабых грунтах, заключающийся в подготовке полосы трассы, укладке в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скреплении полотнищ, закреплении их краев длинномерными элементами и последующей отсыпке на полотнища грунта насыпи, отличающийся тем, что на залесенных участках трассы срезку деревьев ведут с расчетной высотой пней в зависимости от микрорельефа местности, отрывают со стороны трубопровода траншею под основанием ТП в зоне наибольших на него нагрузок, укладывают вдоль ТП в траншею не менее чем в один ярус грунтозаполненные, вертикально расположенные водопроницаемые контейнеры (КП), фиксируют их скресной увязкой за строповочные элементы, укладывают между пнями порубочные отходы, мелколесье, при необходимости - остальную древесину, полученную при расчистке полосы трассы, перед укладкой в снование ТП полотнищ ткани снимают верхний растительный слой над траншеей магистрального трубопровода и над местом расположения отвала грунта из нее, отсыпают растительный слой на порубочные отходы, в качестве полотнищ используют силовую мембрану, выполненную из долговечной технической ткани, длинномерные элементы размещают в проушинах на краях силовой мембраны, при этом отсыпку насыпи на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом, а верхние основания КП располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи или выступающем над ее поверхностью.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что КП выполнены из технической ткани или других долговечных рулонных материалов.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для повышения устойчивости основания ТП путем его осушения и увеличения высоты насыпи на противоположной траншее стороне ТП отрывают кювет, а грунт отрывки отсыпают в основание ТП.4. Способ сооружения технологического проезда (ТП) вдоль трассы магистрального трубопровода на слабых грунтах, заключающийся в подготовке полосы трассы, укладке в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скреплении полотнищ, закреплении их краев длинномерными элементами и последующей отсыпке на полотнища грунта насыпи, отличающийся тем, что на незалесенных участках трассы с малой несущей способностью торфяной залежи при ее неравномерных свойствах подготовку полосы трассы ведут с выстиланием поверхности полотнищами НСМ или технической ткани и устанавливают на полотнища или в предварительно отрытую под основанием ТП на всю его ширину траншею не менее чем в один ярус рядами грунтозаполненные водопроницаемые вертикально расположенные контейнеры (КП), фиксируют их скресной увязкой за строповочные элементы, укладывают на них в основание ТП полотнища ткани, в качестве полотнищ используют силовую мембрану, выполненную из долговечной технической ткани, длинномерные элементы размещают в проушинах на краях силовой мембраны, а отсыпку насыпи на нее осуществляют песчаным грунтом, при этом верхние основания КП располагают на одном уровне, совпадающем с поверхностью торфяной залежи или выступающем над ее поверхностью.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что КП выполнены из технической ткани или других долговечных рулонных материалов.6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что для полного и равномерного вовлечения в работу основания ТП силовую мембрану укладывают на предварительно установленный на верхние основания КП одно- или двухрядный лежневой настил.