Устройство для балластировки трубопровода

 

Сущность изобретения: заполненный грунтом протяженный утяжелитель сложного цилиндрического профиля выполнен из гибкого полотнища, покрывающего стенки траншеи, ее дно и трубопровод с образованием боковых карманов. Днища карманов выполнены многослойными в виде воланов с последовательным чередованием направления укладки гибкого полотнища. Слои полотнища в пределах днища карманов имеют равную ширину. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 16 L 1/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4908834/29 (22) 07.02.91 (46) 15.04.93. Бюл. ¹ 14 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "10жНИИГипрогаз" (72) П.А.Вислобицкий, А,А.Рекошетов, В.С.Сумароков, А.Е.Жирный и В.B,Ñòàñåâ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1008558, кл. F 16 1 1/028, 1981.

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям устройств для балластировки.трубопроводов, прокладываемых в обводненных и многолетнемерзлых грунтах.

Цель изобретения — повышение надежности балластировки трубопровода путем расположения центра тяжести заключенного в контейнер минерального грунта ниже оси трубопровода.

На фиг.1 приведено устройство. исходное состояние, на фиг.2 — при действии на трубопровод выталкивающей силы.

В траншее 1, на дно которой уложен трубопровод 2, из мягкого полотнища сформирован замкнутый контейнер 3, который заполнен минеральным грунтом 4. Контейнер 3 с минеральным грунтом 4 образуют протяженный утяжелитель, который занимает почти весь свободный объем траншеи

1, кроме незначительной верхней части, которая заполнена грунтом засыпки5, Этот же грунт образует поверхностный валик над траншеей 1.

„„5U„„1809225 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛЛАСТИРОВКИ

ТРУБОПРОВОДА (57) Сущность изобретения:,заполненный грунтом протяженный утяжелйтель сложного цилиндрического профиля выполнен из гибкого полотнища, покрывающего стенки траншеи, ее дно и трубопровод с образованием боковых карМанов, Днища карманов выполнены многослойными в виде воланов с последовательным чередованием направления укладки гибкого полотнища. Слои полотнища в пределах днища карманов имеют равную ширину. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

Работы по балластировке трубоп ровода выполняют следующим образом. На дно траншеи 1 укладывают трубопровод 2, Бермы, стенки и дно траншеи 1 вместе с трубопроводом 2 покрывают мягким полотнищем, образующим контейнер 3. На дно траншеи

1 в пределах ширины карманов мягкое полотнище укладывают в виде воланов с последовательным чередованием направления выстилки от трубопровода к стенкам траншеи () и обратно. Контейнер 3 заполняют мине-, 40 ральным грунтом 7, после чего края полот-: ) нища, покрывающие стенки в верхней части и бермы траншеи 1, отгибают на поверх- ц ность минерального грунта до взаимного перехлеста кромок и скрепляют между собой, Траншею 1 заполняют до верха грунтом засыпки 5 и формируют поверхностный валик.

При обводнении траншеи 1 трубопровод 2 под действием выталкивающих сил отрывается от дна траншеи и поднимается вверх. Одновременно с этим под действием веса минерального грунта 4 складки контейнера 3 в пределах карманов траншеи 1 рас1809225

1= —,(1 + — 1+
a+2b d а+ 2

KpblBBIoTc$I и, заполняясь минеральным грунтом 4, опускаются в образовавшееся под трубопроводом 2 свободное пространство. Таким образом осуществляется перемещение минерального грунта 4 внутри контейнера 3 из просотранства над трубопроводом 2 в пространство, образующееся под трубопроводом. Этот процесс идет до тех пор, пока полностью не раскроются складки контейнера 3. что вызовет растяжение контейнера по всему периметру с передачей на трубопровод 2 полного веса минерального грунта внутри контейнера, На фиг.2 показано положение трубопровода 2 в этом состоянии.

Устойчивость равновесия утяжелителя на трубопровод достигается, когда его центр тяжести располагается ниже оси трубопровода, В этом состоянии смещение под действием опрокидывающего момента центра тяжести минерального грунта 4 от вертикали, проходящей через ось трубопровода 2, создает момент, противодействующий опрокидывающему, и, соответственно, восстанавливающий положение контейнера 3 на трубопроводе 2, Величина восстанавливающего момента тем выше, чем больше отклонение центра тяжести минерального грунта от указанной вертикали, -В результате этого восстатавливающий момент нейтрализует действие опрокидывающего момента, что обеспечивает устойчивое положение утяжелителя на трубопроводе. Таким образом достигается высокая надежность баллэстировки трубопровода, Для смещения центра тяжести утяжелителя ниже оси трубопровода в процессе всплытия трубопровода длина мягкого полотнища, уложенная в виде волана в пределах одного кармана траншеи, должна быть не меньше значения 1, определенного формулой где d — диаметр трубопровода, А- перемещение трубопровода вверх вследствие всплытия. Последнее связано с размерами траншеи, утяжелителя и диаметром трубопровода следующим соотношением: где h — высота от дна траншеи до верха минерального грунта в исходном состоянии

4 (фиг.1). а — ширина траншеи по дну, Ь вЂ” ширина траншеи на уровне верха минерального грунта в исходном состоянии;

d — диаметр трубопровода.

5 Для газопровода диаметром 1420 мм, при принятых на практике размерах траншеи и высоте заполнения ее минеральным грунтом, дополнительная длина мягкого полотнища 1, укладываемая в виде волана в пределах одного кармана траншеи составляет 2,4-2,5 м, а ожидаемое всплытие газопровода Ь= 0,5-0,6 м.

Если вследствие нагрева трубопровод испытывает бокове смещение, то минеральный грунт, который выдавливается из кармана траншеи на выпуклой стороне трубопровода равномерно поступает в пространство над трубопроводом и под трубопроводом, что способствует снижению

20 опрокидывающего момента, вызываемого этим процессом. Кроме того, при стремлении контейнера 3 к опрокидыванию, поднимающаяся на выпуклой стороне емкость с имнеральным грунтом 4 защемляется меж25. ду трубопроводом 2 и стенкой траншеи 1 и таким образом выполняют роль клина, препятствующего опрокидыванию. В силу указанных факторов исключается возможность опрокидывания контейнера с минеральным грунтом на изогнутых участках трассы при нагреве трубопровода, При использовании предлагаемого изобретения высокая устойчивость контейнера с минеральным грунтом сохраняется также в других случаях, способствующих его опрокидыванию, например, при размыве одной из стенок траншеи в процессе эксплуатации трубопровода, при укладке трубопровода не по оси траншеи, при подвижках грунта, s которой уложен трубопровод.

° Формула изобретения

1, Устройство для балластировки трубопровода, содержащее заполненный грунтом протяженный утяжелитель сложного

45 цилиндрического профиля, выполненный из гибкого полотнища, покрывающего стенки траншеи, ее дно и трубопровод с образованием боковых карманов, о т л и ч а ю щ е,ес я тем, что днища карманов выполнейы многослойными в виде воланов с последовательным чередованием направления укладки гибкого полотнища.

2. Устройство по п.1, о т л и ч э ю щ е ес я тем, что слои гибкого полотнища в пределах днища карманов имеют разную ширину.

1809225

Составитель П. Вислобицкий

Техред М.Моргентал . Корректор H. Ревская

Редактор

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

Заказ 1275 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5