Стабилизатор трубопровода Советский патент 1992 года по МПК F16L1/06 

Изобретение относится к строительству и может ,найти применение при прокладке магистральных трубопроводов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей стабилизатора путем обеспечения стабилизации положения трубопровода от перемещений вниз и в стороны. На чертеже изображен предлагаемый стабилизатор в аксонометрии. Стабилизатор трубопровода содержит пару V-образно расположенных и защемляемых в грунте панелей 1 и соединяющие их и налагаемые на трубопровод 2 силовые пояса 3 с прокладочным материалом 4 под ними. Панели 1 под трубопроводом связаны между собой встык, в том числе с применением шарнирного пальца 5, и каждая из них снабжена отходящей от боковой поверхности-прикрепленной упорной плитой б, внешняя кромка которой находится на одной горизонтали с нижней точкой стыка панелей. Угол раскрытия между панелями предпочтительно определять из условия устойчивости по формуле )9 2arctg| где b и а - длина вертикальной и горизонтальной осей расчетного эллипса сил сезонного смещения трубопровода, описываемого выражением х . ry-a/2f а2ь2 а (а-Е At-1-0,15 ) .и+Ягч: ±a-qapx. где X и у -г текущие координаты кривой; At-межсезонный перепад температу ры; F - площадь сечения трубы; qr.w - распределенная собственная загрузка трубопровода с изоляцией; Чпр - распределенный вес продукта; а-коэффициент температурного расширения металла; Е - модуль упругости материала труб; Р - давление продукта в рассматриваемом сечении; DDH, б-внутренний диаметр и толщина стенки трубы; Qepx распределенная выталкивающая сила; /7-радиус изгиба оси трубопровода. Площадь стабилизатора в каждом направлении рекомендуется определять из условия непревышения оказываемого им Давления на защемляющий грунт над пределом структурной прочности последнего в состоянии его минимальной несущей способности, т. е. согласно выражению Ь Угр tg(45 ,, 2-2 А C-tg(45-f) tg р где Т - несущая способность грунта; Угр объемный вес грунта, подтопленного водой; С - сцепление грунта; - угол внутреннего трения грунта; А - площадь поверхности стабилизатора по выбранному направлению; р - усилие, действующее на трубопровод. При этом принимается, что минимальная несущая способность имеет место в грунте, когда он находите в текуче-пластическом состоянии. Панели 1 и плиты 6 выполнены из конструкционного материала (преимущественно ячеистого бетона), совпадающего по плотности и пористости с защемляющим грунтом. Прокладочный материал 4 применяют в виде демпферной втулки, параметры упругости которой определены из условия компенсац41и сезонных смещений оси трубопровода относительно панелей 1 от действия остаточного нескомпенсированиого усилия Рост, определяемого выражением РОСТ л Ркр f 1 - . 2 L где fo - величина смещения оси трубопровода;Ркр критическая сила; L - длина изогнутого участка трубопровода;Р - действующее усилие; . , „, «-At. ,. -----проектный изгиб трубопровода.. Стабилизатор устанавливают на дне траншеи, укладывают на него имеющий упругие демпферные втулки из прокладочного материала 4 трубопровода 2и крепят силовыми поясами 3, При появлении архимедовой силы перемещению трубопровода вверх препятствует масса стабилизатора и грунта

над ним, передающая свой вес трубопроводу через силовые пояса. Силы морозного пучения- в первый год оказывают слабое воздействие из трубопровод, поскольку пучащийся грунт всего лишь заполняет нижние полости между панелями и плитами. В дальнейшем грунт, оттаивающий в этих полостях, способствует уменьшенному росту сил морозного пучения. Если через несколько лет трубопровод не будет переведен на режим транспортирования охлажденного продукта, то силам пучения станет противодействовать значительная площадь стабилизатора, удаленная от трубопровода и поэтому находящаяся на периферии или вне ореола оттаивания.

Смещению трубопровода вниз, если он заполнен тяжелым продуктом, и в стороны под действием собственных температурных деформаций или от дазления, препятствуют силы сцепления грунта, площади которого, если они подобраны с учетом указанных рекомендаций, достаточны для обеспечения необходимого отпора.

Остаточным несамокомпенсированным усилиям в трубопроводе, составляющим для трубопроводов диаметром 720-1020 мм. проложенных в грунтовых условиях Западной Сибири без теплоизоляции, не более 0,1 м, противодействует упругая демпферная втулка.

Таким образом, благодаря стыковке панелей под трубопроводом и оснащению их отходящими плитами, существенно расширены эксплуатационные возможности стабилизатора.

Формула изобретения

1.Стабилизатор трубопровода, содержащий пару V-образно расположенных и защемляемых в грунте панелей и соединяющие их и налагаемые на трубопровод силовые пояса с прокладочным материалом под ними, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения стабилизации положения трубопровода от перемещений вниз и в стороны, панели под трубопровс дом связаны между собой встык и каждая из них снабжена отходящей от боковой поверхности прикрепленной упорной плитой, внешняя кромка которой находится на одной горизонтали с нижней точкой стыка панелей,

2.Стабилизатор поп.1,отличающийс я тем, что панели и плиты выполнены из конструкционного материала, совпадающего по плотности и пористости с защемляющим грунтом.

3.Стабилизатор по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ и и с я тем, что прокладочный материал выполнен в виде демпферной втулки.

^ Изобретение относится к строительст- isy, может найти применение лри прокладке магистральных трубопроводов и позволяет расширить эксплуатационные возможностиплитно-поясного утяжелителя (стабилизатора) путем обеспечения стабилизации положения трубопровода от перемещений (помимо верхнего направления) вниз и в стороны. При появлении архимедовой силь! перемещению трубопровода вверх препятствует масса стабилизатора и грунта! над ним, перемещающая свой вес трубопроводу 2 через силовые пояса 3. Силам морозного пучения противодействует удаленная от трубопровода нижняя часть скрепленных встык панелей 1 и прикрепленных к ним плит 6. Перемещению трубопровода вниз и в стороны под действием веса продукта, а также деформаций (температурных и от давления) препятствуют силы сцепления грунта, площади которого снизу и по сторонам подобраны из условия обеспечения достаточного его отпора. 2 з. П. ф-лы, 1 ил."^ЁГОVJ ю00