СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА НА НЕУСТОЙЧИВЫХ ГРУНТАХ Советский патент 1995 года по МПК F16L1/28 

Изобретение касается строительства и может быть использовано при прокладке трубопроводов на участках сплошного и прерывистого распространения неустойчивых многолетне-мерзлых грунтов, просадочных при оттаивании.

Целью изобретения является снижение трудоемкости работ при формировании профиля допустимого упругого изгиба трубопровода на переходных зонах, примыкающих к устойчивым грунтам путем подвески трубопровода на гибких тягах расчетной длины, превышающей глубину траншеи, закрепленных на поперечных опорах, располагаемых с расчетным шагом по длине переходных зон.

На фиг. 1 изображен продольный разрез участка трассы с просадочными при оттаивании многолетнемерзлыми грунтами; на фиг.2 профиль прогнозируемых просадок трубопровода без поперечных опор и профиль трубопровода с поперечными опорами.

Трубопровод1 пересекает устойчивые недеформируемые участки 2 грунта и неустойчивые присадочные участки 3 грунта с границей 4 раздела и с переходной зоной 5 ожидаемых неравномерных просадок грунта. В зависимости от температуры трубопровода 1 происходит оттаивание многолетнемерзлых грунтов. В процессе эксплуатации на участке 3 неустойчивый грунт будет давать просадку до границы 6, а трубопровод 1 подвергается направленным вниз деформациям. Наиболее опасные изгибающие напряжения в трубопроводе возникают на сравнительно коротких зонах 5 трассы, примыкающих к границе 4 раздела грунтов, где отмечается наибольшая неравномерность деформации неустойчивых грунтов относительно устойчивых.

В разработанную по трассе траншею 7 укладывают трубопровод 1 с прикрепленными к нему в расчетных местах гибкими тягами 8, которые выводят на поверхность. Каждая гибкая тяга имеет различную расчетную длину. После засыпки грунтом траншеи 7 гибкие тяги 8 закрепляют на поперечных опорах 9. В процессе эксплуатации трубопровода 1 в результате растепления происходит присадка грунта на участке 3 до границы 6, при этом трубопровод 1 из положения А перемещается в положение В. Гибкие тяги 8 своим натяжением обеспечивают просадку трубопровода 1 по профилю 10 допустимого упругого изгиба в зоне 5, а грунт засыпки на участке 3 просядет до уровня 11 с сохранением над трубопроводом 1 проектной толщины.

П р и м е р. Трубопровод 1, диаметр и толщина стенки которого равны 219 х 5 мм, пересекает участок 3 неустойчивых грунтов длиной 250 м. Прогнозируемая наибольшая просадка грунта при оттаивании равна 40 см, рабочее давление транспортируемого продукта 1,6 МПа, а температурный перепад 40^оС.

В основе методики расчета, реализованного в виде программы на ЭВМ, положены нелинейные уравнения равновесия, решенные численным методом.

На фиг.2 изображен профиль просадки грунта до границы 6 и профиль 10 допустимого упругого изгиба трубопровода 1.

Расчет выполнен в системе координат 1,у, за нулевые отметку принята середина просадочного участка 3 на уровне дна траншеи 7. Расчеты показали, что длина переходной зоны 5 составляет 23,7 м, а необходимый профиль 10 упругого изгиба трубопровода может быть обеспечен всего лишь двумя гибкими тягами 8 с координатами точек их соединения с трубопроводом (115; 0,1 м) и (105; 0,34 м). На фиг. 2 также изображен расчетный профиль 12 изгиба трубопровода при отсутствии гибких тяг 8.

В соответствии с расчетом отрывают траншею 7 глубиной 1,0 м. На трубопроводе 1 закрепляют при помощи хомутов гибкие тяги 8 по две с каждой стороны просадочного участка 3 на расчетном расстоянии от середины участка: на отметке 115 и 105 м, при этом рабочая длина гибких тяг 8 составляет соответственно 1,1 и 1,34 м. Трубопровод 1 укладывают в траншею 7, концы гибких тяг 8 выводят на поверхность, засыпают траншею. Над траншеей устанавливают поперечные опоры 9, например, балки, причем концы поперечных опор выходят за пределы прогнозируемого ореола оттаивания и к поперечным опорам 9 крепят гибкие тяги 8, оставляя в них расчетную слабину на прогнозируемую расчетную просадку трубопровода 1. В процессе эксплуатации трубопровод 1 просядет в результате растепления грунтов участка 3, слабина гибких тяг 8 будет выбрана и они зафиксируют положение трубопровода по профилю 10 допустимого его упругого изгиба.

Изобретение касается строительства и может быть использовано при прокладке трубопроводов на участках сплошного и прерывистого распротранения неустойчивых многолетнемерзлых грунтов, просадочных при оттаивании. Целью изобретения является снижение трудоемкости работ при формировании профиля допустимого упругого изгиба трубопровода на переходных зонах, прилегающих к устойчивым грунтам путем подвески трубопровода на гибких тягах расчетной длины, закрепленных на поперечных опорах, располагаемых с расчетным шагом по длине переходных зон. В процессе эксплуатации трубопровода 1, уложенного в траншею 7, происходит растепление многолетнемерзлых грунтов с просадкой их на участке 3, при этом трубопровод 1 из положения А перемещается в положение Б, а гибкие тяги 8 формируют профиль 10 его упругого допустимого изгиба, ограничивая вертикальные перемещения. 2 ил.

СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА НА НЕУСТОЙЧИВЫХ ГРУНТАХ, заключающийся в геодезическом изыскании трассы с геологическим определением границ участков с неустойчивыми грунтами, отрывке траншеи, укладке в нее трубопровода, стабилизации его путем формирования профиля его допустимого упругого изгиба на переходных зонах, примыкающих к устойчивым грунтам, засыпке траншеи, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ, формирование упругого изгиба трубопровода на переходных зонах осуществляют посредством гибких тяг расчетной длины, превышающей глубину траншеи, один конец которых соединяют с трубопроводом, а другой закрепляют на поперечных опорах, располагаемых с расчетным шагом по длине переходных зон.