Способ балластировки трубопровода с произвольным очертанием оси в горизонтальной плоскости на болоте Советский патент 1993 года по МПК F16L1/28 

Изобретение относится к строительству и касается прокладки магистральных трубопроводов на болотах.

Повышение надежности трубопровода путем исключения его перемещений к поверхности грунта достигается тем, что в способе балластировки трубопровода с произвольным очертанием оси в горизонтальной плоскости на болоте, заключающемся в отрывке траншеи, укладке в нее изогнутого трубопровода и установке на него утяжелителей с переменным, нарастающим в сторону прямолинейных участков трубопровода шагом, увеличение шага утяжелителей осуществляют от сечения трубопровода с его максимальной расчетной величиной горизонтального поперечного перемещения до сечения, в котором эти перемещения равны нулю, при этом количество утяжелителей на этих участках определяют из соотношения

п(9ь+Ру/9груэ

gk - расчетная выталкивающая сила воды, действующая на футерованный трубопровод, кН/м,Pv - расчетная выталкивающая сила отпора грунта, действующая на трубопровод при его поперечных горизонтальных перемещениях кН/м;

дфуз - расчетная погонная пригрузка в воде от утяжелителей. кН/м.

На чертеже изображен детальный фрагмент эпюры горизонтальных перемещений на участке трубы от т.1. до т. 19.

Пример. Участок подземного газопровода в виде компенсатора трапецеидальной формы с углами поворота в горизонтальной плоскости проходит через глубокое болото и балластируется ж/б утяжелителями типа УБО-1. Уровень грунтовых вод на болоте

ё

00

ю о

со

совпадает с его поверхностью. Исходные данные для расчета следующие: ,42м, g -118,5 Н/см, д 8Н/см, п 1,20, кН/м2, Ег 125кН/м2( К .1,53, А 197.

Предельно возможная величина поперечных перемещений трубы по горизонтали U см получена из расчета на ЭВМ напряженно-деформированного состояния газопровода на давление газа 75 атм и температурный перепад 58°0 и показана на рисунке. Как следует из расчета, есть два участка с максимальной величиной поперечных перемещений в противоположные от оси трубы стороны: первый - с центром в точке8( см), слева неправа от точки 8 величина перемещений уменьшается до нуля в точке 11 и за пределами точки 1. Второй с центром в точке 19 ( см), для которого перемещения равны нулю в точке 11 и на другой половине компенсатора за пределами оси симметрии. На обоих этих участках балластировку следует производить с переменным шагом, нарастающим от точек 8 И 19 слева и справа от них до сечений, где . Величину Р - расчетное сопротивление основания поперечному перемещению трубы по горизонтали вычисляют из равенства: .. . .

2ш

,84 Рлр) / Pz+(0.4

0,31-Ег-и-Рпр2/0-.К4 -tf..

где РПр предельное сопротивление основания поперечному перемещению трубы по .горизонтали, ;

Ег- модуль деформации основания трубопровода по горизонтали, .

U - расчетная величина максимального перемещения трубы по горизонтали,

D - наружный диаметр трубопровода,

К - безразмерные параметры, зависящие от относительного А заглубления трубопровода.

Полученную величину Р подставляют в формулу .

,25 Р -(3,21 -А )-д . .

в точке 19 Pv 119,3 Н/см. Далее определяют необходимое количество пригрузов.(на 1 попм длины) на отдельных участках газопровода:

Первый участок: в точке 1: п (118,4+40,7)/202,,78 шт., в точке 8: п (118,4+107,9)/202,,12 шт. (это значит, что на этом участке на 100 длины газопровода надо установить 78 и.112 пригрузов). От

точки 8 до точки 1 шаг установки утяжелителей увеличивается от 1,12 до 0,78 шт/пог,ц t а количество утяжелителей на участке 1-8 составляет (0,78+1,12)/2 0,95 шт./погчм. В точке 11:п(118.4+0)/202,,58.

Следовательно, от точки 8 до точки 1 шаг установки утяжелителей увеличивается от 1,12 до 0,58 шт./пог.а количество утяжелителей на участке 8-1V составляет (1,12+0,58),85шт./пОг.г1.;

Второй участок:

в точке 19: п(118,4-И 19,3)/202,,17

шт. . .. : .; .. : : - - в точке 11: п 0,58 шт. Следовательно, от точки 11 до точки 19 шаг установки утяжелителей уменьшается от 0,58 до 1,17 шт./пог.м.а количество утяжелителей на участке 11-19 составляет (0,58+1,17),88 шт./пог,и,

Формула изобретения

Способ балластировки трубопровода с произвольным очертанием оси в горизонтальной плоскости на болоте, заключаю- щийся в отрывке траншеи, укладке в нее изогнутого трубопровода и установке на него утяжелителей с переменным, нараетаю..щим.в сторону прямолинейных участков трубопровода шагом, о т л и ч а ю щ и и с я

тем, что увеличение uiara утяжелителей осуществляют от сечения трубопровода с его максимальной расчетной величиной горизонтального поперечного перемещения до сечения, в котором эти перемещения равны

нулю, при этом количество утяжелителей на этих участках, определяют из соотношения

n (gb+Pv)/grpy3,

Сущность изобретения: в открытую траншею укладывают изогнутый трубопровод с установкой на него утяжелителей с переменным, нарастающим в сторону прямолинейных участков трубопровода, шагом. Увеличение шага осуществляют от сечения трубопровода с макс, расчетной величиной горизонтального поперечного перемещения до сечения, в к-ром эти перемещения равны нулю. Количество утяжелителей на этих участках определяют из заданного соотношения. 1 ил.

и вычисляют необходимую выталкиваю- 50 где расчетная выталкивающая сила вощую силу отпора грунта Р . Расчетом, получают: в точке 1 Рг 40,7 Н/см, в точке 5 Pv 74,3 Н/см, в точке 8 Pv 107,9 Н /см, в точке 11 Pv О, в точке 14 Pv 107,9 Н/см,

ды, действующая на футерованный трубоп- роводгкН/м;.. .

PV расчетная выталкивающая сила отпора грунта, действующая на трубопровод при его поперечных горизонтальных перемещениях, кН/м;;

дгруз - расчетная погонная пригрузка в воде от утяжелителей, кН/м.

23 .