Способ закрепления трубопровода на проектной отметке

 

Использование: строительство магистральных трубопроводов. Сущность изобретения: на трубопроводе устанавливают пояс, имеющий отверстия по концам, в них заводят анкеры, нагружают последние в грунт и фиксируют в отверстиях пояса. При завинчивающем погружении анкеров производят натяжение силового пояса по созданию в нем усилия, равного или превышающего выталкивающую силу трубопровода . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 1 1/028

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).4673368/29 (22) 03,04.89 (46) 07.01.93, Ьюл. N. 1 (71) Ухтинский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института специальных строительных конструкций (72) В,М.Шарыгин и В.А.Козаченко (56) Авторское свидетельство СССР N

1365834, кл. F 16 1 1/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР N

1378513, кл. F 16 i.. 1/02, 1985.

Изобретение относится к строительству и ремонту трубопроводов, а именно к закреплению трубопроводов гибкими силовыми поясами на проектных отметках с помощью грунтовых анкеров, и может использоваться при сооружении и ремонте трубопроводов, обладающих положительной плавучестью и прокладываемых в обводненной или заболоченной местности.

Известен способ закрепления трубопровода на проектной отметке, заключающийся в том,, что предварительно в грунт завинчивают стержневые анкера на проектную отметку, затем по обеим сторонам трубопровода монтируют силовые пояса, после чего стрежневые анкера пропускают во втулки, установленные на концах силовых поясов. Силовые пояса погружают до упора в трубы и заклинива ют ролики между стержнями и наклонной поверхностью втулки, т.е. фиксируют пояса на стержневых анкерах. . Недостатки способа состоят в следующем.

БЫ,, 1786331 А1

2 (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТРУБОПРО-

ВОДА НА ПРОЕКТНОЙ ОТМЕТКЕ (57) Использование: строительство магистральных трубопроводов. Сущность изобретения: на трубопроводе устанавливают пояс, имеющий отверстия по концам, в них заводят анкеры, нагружают последние в грунт и фиксируют в отверстиях пояса. При завинчивающем .погружении анкеров производят натяжение силового пояса по созданию в нем усилия,.равного или превышающего выталкивающу о силу трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

По данному способу осуществляется жесткая связь стержневых анкеров с трубой в вертикальном направлении, что практически исключают выравнивание усилий в грунте стержневых анкеров при обводнении траншеи с трубопроводом, Зто может привести к спонтанному выдергиванию стержневых анкеров или разрыву поясов, особенно в местах их крепления к стержневым анкерам.

Повышение эксплуатационной надежности узла закрепления достигается совме.щением процесса завинчивания анкерных стержней с фиксацией и натяжением пояса до заданного усилия, возникающего при упругом растяжении пояса шарнирно связанным с ними завинчиваемыми анкерными стержнями.

На фиг.1 изображен общий вид анкерного устройства; на фиг,2- участок силового пояса с гофром; на фиг.3 — узел крепления анкерного стержня к поясу.

Способ осуществляется в следующем порядке. Поперек трубопровода 1, уложен1786331

В свою очередь. изгибающий момент определяется выражением 50 (2) М= t7W

2. где 0 - напряжения изгиба, Н/м;

Вд 55

W = — — момент сопротивления се6 чения гофра, м;

 — ширина полосы, м ного в траншею 2, накладывают силовой металлический пояс 3 в виде полосы с поперечными гофрами 4, приваренными к концам кольцевыми элементами 5. Затем через отверстия элементов 5 пропускают анкер- 5 ные стержни 6 с фиксирующими пальцами

7. Концы анкерных стержней 8 соединяют с завинчивающей установкой и погружают винтовую часть 9 анкерных стержней в дно траншеи путем завинчивания. В процессе 10 погружения анкерные стержни 6 воздействуют посредством пальцев 7 на кольцевые .элементы 5.и натягивают пояс 3; При заданном удлинении пояса погружение анкерных стрежней прекращают. В результате завин- 15 чивания группы анкерных устройств, участок трубопровода плотно прижимается и надежно фиксируется на дне траншеи эа счет упругого деформирования гофр 4.

Работает описанная система следую- 20 щим образом.

Выталкивающая сила вызывает уменьшение реакции дна траншеи, однако контакт трубопровода с дном сохраняется. При этом, дополнительного нагружения поясов 25 не происходит. Если возникают большие . вертикальные перемещения трубопровода, например, при воздействии сил морозного:. пучения, силовой пояс удлиняется, гофры I распрямляются, рост вертикальной нагруз- 30 ки прекращается, что предохраняет анкера от спонтанного выдергивания, а узлы соеди нения пояса с анкерными стержнями — от разрушения, Приведем расчет определения шага 35 расстановки анкеров. Расчетная схема на. гружения одного гофра приведена на фиг.2;

Принимая для определенности соотношение . =.3 и решая методом сил задачу наh гружения полуволны гофра, получаем следующую зависимость наибольшего изгибающего момента М ®х от растягивающей силы Р и толщины стенки гофра д:

М = — Р1 д, (1) вах

Из выражений (1) и (2} определяем связь между усилием Р, напряжением О и размерами сечения гофра; (3) Шаг расстановки анкеров вдоль трассы определяют из условия; (4) Н

Ц где Н вЂ” штанг расстановки анкеров, м;

q — плавучесть трубопровода, полностью погруженного в обводненный грунт, Н/м, На основании формул (3), (4), получаем шаг расстановки анкеров по предлагаемому способу (5) Н=

9ц

Пример, Закрепляется газопровод 1420. х 16 мм, Плавучесть (см, Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. "Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость", M., Недра, 1982, с.313). q = 10360 н/м, ширина пояса В = 0,12 м, толщина д =

=0,008 м, предел текучести материала GT =

-400 МПа, Предельный шаг Н равен согласно (5)

2 400 О,"2 0,008 8 24

9 0,01036 полученном шаге в гофре возникнут напряжения, равные пределу текучести материала, а усилия взаимодействия между трубой и дном траншеи при максимальном обводнении будут равны нулю. Уменьшая шаг или увеличивая размеры В и .д, можно обеспечить гарантированное усилие прижатия тру- . бопровода ко дну траншеи при ее обводнении.

Данный пример показывает работоспособность технического решения и возможность достижения эписанного эффекта по надежности закрепления.

Повышение надежности узла крепления при эксплуатации по сравнению со всеми известными аналогичными способами также очевидно, т,к. фиксация и натяжение силового пояса выполняются в период завинчивания анкерных стержней в грунт, в то время как по прототипу эти операции выполняют после эавинчивания, без создания гарантированного предварительного натяжения в узле закрепления, повышающего эксплуатационную надежность, 5

178 б331

Таким образом, предлагаемый способ обладает преимуществом по сравнению со всеми известными решениями по закреплению трубопровода на проектной отметке анкерными устройствами.

Формула изобретения

1. Способ закрепления трубопровода на проектной отметке, заключающийся в установке на трубопроводе силового металлического пояса, имеющего отверстия по концам, заведении стержневых анкеров в отверстия, погружении их в грунт завинчиванием и фиксации в отверстиях пояса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности трубопровода путем обеспечения его прилегания к дну траншеи при обводнении последней, 5 при завинчивающем погружении анкеров в грунт производят натяжение силового пояса до создания в нем усилия, равного или превышающего выталкивающую трубопровод силу воды.

10 2, Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического силового пояса используют полосу с поперечными гоф рами.

1786331

Составитель В.Шарыгин

Техред М.Моргентал Корректор М,Ткач

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 240 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCi113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5