СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ПОДЗЕМНОГО "ТЕПЛОГО" ТРУБОПРОВОДА НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ, СЛАБЫХ ПРИ ОТТАИВАНИИ, ГРУНТАХ Советский патент 1995 года по МПК F16L1/28 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке "теплых" подземных трубопроводов на вечномерзлых слабых при оттаивании, грунтах, преимущественно торфах, залегающих с поверхности мерзлой толщи мощностью до четырех метров и подстилаемых устойчивыми минеральными грунтами.

Цель изобретения снижение трудозатрат за счет уменьшения объема земляных работ в мерзлом грунте.

На фиг. 1 изображен трубопровод в период сооружения; на фиг.2 то же, в период эксплуатации.

Перед началом строительно-монтажных работ на поверхность 1 земли по проектной оси 2 трубопровода 3 отсыпают уширенную грунтовую насыпь вдоль трассового проезда с уширением 4, в котором разрабатывают траншею 5 глубиной Н, равной проектной, но отсчитываемой относительно дневной поверхности 6 насыпи. Разработку траншеи 5 осуществляют в талом грунте уширения 4 насыпи и частично в слое сезонного оттаивания. Осуществляют укладку трубопровода 3 в траншею 5 непосредственно с поверхности 6 насыпи по традиционной технологии и засыпку трубопровода 3 грунтом отвала 7, разработанного из тела уширения 4 насыпи. При этом грунтовое уширение 4 насыпи в пределах прогнозируемого ореола оттаивания 8 выполняют конфигурацией, симметрично повторяющей прогнозируемую осадку 9 в ореоле оттаивания 8, но с выпуклостью вверх и высотой h, равной величине осадки 9 в ореоле оттаивания 8. Грунтовую насыпь вдоль трассового проезда отсыпают шириной L, равной сумме величин R прогнозируемого ореола оттаивания 8 и проектной ширины l эксплуатационной части вдоль трассового проезда 10.

В процессе эксплуатации под действием тепла транспортируемого продукта образуется талая зона вокруг трубопровода 3 в виде ореола оттаивания 8. Оттаявший грунт основания дает осадку 9, и часть уширения 4 насыпи, которая находится в ореоле оттаивания 8, оседает совместно с трубопроводом, в результате чего поверхность 6 грунтовой насыпи выравнивается относительно поверхности 1 земли. В процессе осадки происходят вытеснение и замещение неустойчивого грунта 111 с частичным обтеканием трубопровода 3 плотным минеральным грунтом части уширения 4 насыпи, создание плотного грунтового ядра вокруг трубопровода 3, что существенно повышает его эксплуатационную надежность.

Трубопровод 3 занимает проектное положение 12, соответствующее подземной прокладке трубопровода 3 относительно поверхности земли 1. Наличие криволинейной по конфигурации поверхности уширения 4 насыпи в ореоле оттаивания 8, симметрично повторяющей прогнозируемую осадку 9, позволяет исключить образование понижений, где скашивается вода, и предотвратить образование эрозионных процессов.

Часть грунтовой насыпи, которая находится за пределами ореола оттаивания, образует устойчивый эксплуатационный вдольтрассовый проезд, под которым сохраняется вечномерзлый грунт.

Пример прокладки теплового нефтепровода ⊘426 х 7 мм в зоне распространения вечномерзлых грунтов, сложенных с поверхности неустойчивыми при оттаивании торфяными грунтами 11, мощностью 1,0-1,5 м, которые подстилаются непросадочными песчаными грунтами 13.

Предварительно по поверхности 1 земли вдоль проектной оси 2 трубопровода 3 отсыпают грунтовую насыпь шириной L, равной 15 м. Эта ширина L складывается из проектной ширины вдольтрассового проезда 10, которая равна 10 м, и расчетного ореола оттаивания R, величина которого равна 5 м. Высоту h уширения 4 грунтовой насыпи в пределах прогнозируемого ореола оттаивания принимают равной величине осадки 9 оттаявшего грунта в ореоле оттаивания 8, которая по расчетным данным равна 0,6 м, и задают поверхности уширения 4 насыпи конфигурацию, которая симметрично повторяет осадку 9 грунта в ореоле оттаивания 8. Криволинейная конфигурация поверхности уширения 4 насыпи выполняется бульдозером с применением геодезических методов контроля поверхности. В самом простейшем случае эту конфигурацию можно задать посредством угла наклона ϕ, равного 20^о. Затем непосредственно с поверхности уширения 4 грунтовой насыпи производят строительно-монтажные работы обычными машинами и механизмами. При этом траншею 5 разрабатывают на проектную глубину Н 1,2 м, отсчитывая не от поверхности 1 земли, а от поверхности уширения 4 насыпи. Учитывая, что мощность насыпи 0,6 м, а мощность сезонноталого слоя 0,4-0,6 м траншея практически разрабатывается в талом грунте. После укладки трубопровода 3 производят его засыпку устойчивым грунтом отвала 7, разработанного из тела уширения 4 насыпи с созданием криволинейной конфигурации поверхности, симметрично повторяющей осадку 9 основания в ореоле оттаивания 8. В процессе эксплуатации под действием тепла транспортируемого продукта происходит оттаивание неустойчивого вечномерзлого грунта 11. Трубопровод 3 вместе с уширением 4 насыпи дает осадку 9 и происходит выравнивание поверхности 6 относительно поверхности 1. Так как поверхностный торфяной грунт 11 имеет ограниченную мощность 1,0-1,5 м и подстилается непросадочным песчаным грунтом 13, то трубопровод 3 практически примет проектное эксплуатационное положение 12 относительно поверхности 1 земли за 3-10 мес после ввода его в эксплуатацию. При оттаивании подстилающие торфяные грунты 11, минеральные грунты 13 не дают осадок, так как являются непросадочными. За счет осадки 9 происходят вытеснение и замещение неустойчивых торфяных грунтов 11 с частичным обтеканием трубопровода 3 плотным минеральным грунтом части уширения 4 насыпи с созданием плотного грунтового ядра вокруг трубопровода 3, что существенно повышает его эксплуатационную надежность. Укладка трубопровода в насыпь, выполненную из устойчивого минерального грунта, позволяет повысить эксплуатационную надежность постоянного вдольтрассового проезда, положения трубопровода в плотном грунте насыпи и исключает образование понижений грунта вдоль оси трубопровода, что, в свою очередь, исключает появление эрозионных процессов в грунтах обратной засыпки. Кроме того, данный способ позволяет уменьшить объем балластировки трубопровода, повысить оперативность его обслуживания и ремонта, обеспечить круглогодичность строительства, одновременную укладку нескольких ниток трубопровода, существенно уменьшить нарушение окружающей среды.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении подземного "теплого" трубопровода на вечномерзлых, слабых при оттаивании, грунтах. Цель изобретения снижение трудозатрат за счет уменьшения объема земляных работ в мерзлом грунте. Для этого на поверхность 1 земли по проектной оси 2 трубопровода 3 вдоль трассовый проезд отсыпают с уширением 4, равным величине прогнозируемого ореола оттаивания грунта, и профилем, симметрично повторяющим прогнозируемую осадку неустойчивого грунта в ореоле оттаивания. В уширении разрабатывают на проектную глубину Н траншею 5, в которую укладывают трубопровод 3 с последующей засыпкой его грунтом, выбранным из траншеи при ее отрывке. В процессе эксплуатации происходят оттаивание неустойчивого грунта и осадка трубопровода с одновременным внедрением минерального грунта насыпи уширения в неустойчивые грунты с формированием грунтового ядра вокруг трубопровода. 2 ил.

СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ПОДЗЕМНОГО "ТЕПЛОГО" ТРУБОПРОВОДА НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ, СЛАБЫХ ПРИ ОТТАИВАНИИ, ГРУНТАХ, заключающийся в отсыпке вдольтрассового проезда, разработке с него траншеи, укладке в нее трубопровода с последующей его засыпкой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат за счет уменьшения объема земляных работ в мерзлом грунте, вдольтрассовый проезд отсыпают с уширением, равным величине прогнозируемого ореола оттаивания грунта, и профилем, симметричным прогнозируемой осадке слабого грунта в ореоле оттаивания, траншею отрывают в уширении вдольтрассового проезда на проектную глубину, а засыпку трубопровода осуществляют грунтом, выбранным при рытье траншеи.