Устройство усиления трубопроводного перехода

 

Изобретение предназначено для строительства трубопроводов и может быть использовано при усилении трубопроводов в местах переходов через естественные или искусственные препятствия, а также при увеличении длины перекрываемого пролета. Устройство включает опорные элементы в виде фундаментов, расположенные на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта, балки, усиленные вертикальными фермами и которые размещены на фундаментах, при этом консольные свесы посредством тяг и поперечин соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные качества перехода при одновременном снижении трудоемкости работ и обеспечении безопасности их проведения. 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении трубопроводов в местах переходов через естественные или искусственные препятствия, а также при увеличении длины перекрываемого пролета.

Известна конструкция усиления балочной схемы перехода, включающая трубопровод с приваркой к трубам дополнительных элементов из прокатного металла в верхней части труб, удерживаемый в проектном положении с помощью свайных опор [1]. Подобная конструкция усиления неприменима при обрушении берегов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому методу является трубопроводный переход, усиленный дополнительной плетью, которая опирается на опоры [2]. Это устройство усиления требует большого расхода материала, кроме того, не обеспечивает безопасной работы при усилении.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств перехода при одновременном снижении трудоемкости работ и обеспечении безопасности их проведения.

Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции трубопроводного перехода, включающей опорные элементы и балки, продольные оси которых параллельны осям расположенного над препятствием надземного участка и береговых участков, опорные элементы выполнены в виде фундаментов, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта берегов, а балки, которые сами усилены вертикальными фермами, размещены на фундаментах с образованием консольных свесов над береговыми и надземными участками трубопровода, при этом консольные свесы посредством тяг и поперечин соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода.

Вся совокупность конструктивных элементов, описанных выше, образует новое устройство усиления, позволяющее перераспределять усилия в аварийном трубопроводе при обрушении берегов, повысить эксплуатационные качества перехода. Снижение трудоемкости работ при усилении перехода и обеспечение безопасности работ достигается тем, что производство работ происходит на берегу за призмой обрушения берегов и монтаж опорных элементов и балок, усиленных вертикальными фермами, производится также в безопасной зоне с помощью кранового оборудования, и нет необходимости перетаскивать дополнительную плеть через препятствие, как в прототипе.

На фиг.1 представлена общая схема трубопроводного перехода с элементами усиления, на фиг.2 - план перехода.

Предлагаемое устройство усиления состоит из балок 1, установленных на фундамент 2, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения, а консольные свесы балки 1 посредством тяг 4 и поперечин 5 и 6 соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода 7. Устройство усиления может быть само усилено фермами 9, расположенными на участке, каждой балки 1 между консольными свесами.

Предлагаемое устройство усиления трубопроводного перехода работает следующим образом. Нагрузка от транспортируемого продукта в трубопроводе 7 воспринимается тягой 4 и через балку 1 и ферму 9 передается на фундамент 2, а выдергивающее усилие воспринимается тягой 8 и передается на трубопровод 7.

Положительный эффект предлагаемой конструкции проявляется за счет ликвидации перетаскивания дополнительной балки через препятствия и производства работ за призмой обрушения, кроме того, за счет уменьшения металлоемкости. Например, при прокладке трубопровода через канал Бера-Буда газопровода 1020 мм было перекрыто препятствие 42 м, в результате возможного обрушения берегов расчетный пролет увеличился до 92 м.

Для того чтобы усилить переход с пролетом 92 м дополнительной плетью с подвеской к ней, в середине пролета подвешиваются два трубопровода 1020 мм, нагрузка, воспринимаемая плетью, равна: Р = 49946 = 21956 кг Изгибающий момент в плети от P равен: Mn = PL/4; Mn = 219564600/4 = 2,52107 кгсм Изгибающий момент в дополнительной плети от qс - собственного веса равен: Mс = qсL2/8; Mс = 249922/8= 2,63105 кгм Допустимый момент равен: Mдоп =WRn = 370079362 = 5,87 107 кгсм, где W - момент сопротивления одной трубы, R - расчетное сопротивление металла трубы, n - кол-во труб.

Mобщ = 2,52107 + 2,63107 = 5,15107 кгсм < 5,87107 кгсм
Для того чтобы усилить переход с помощью двухконсольных балок, усиленных вертикальными фермами, необходимо две трубы 82012 длиной 82 м. Нагрузка, воспринимаемая каждой балкой, равна:
P= 49941 = 20459 кг = 204,59 кН
Изгибающий момент в консоли от P равен:
Mк = 209582000 = 4,09107 кгсм
Изгибающий момент в консоли от qс - собственного веса в консоли длиной a = 2000 см, равен:
Mс = (239 + 300)202/2=1,07105 кгм
Mобщ = Mк + Mс = 4,09107+1,07 107 = 5,16107 кгсм
Mдоп =RWn = 440060662=5.3 107 кгсм
Mобщ = 5,16107 кгсм < 5,3107 кгсм
Таким образом количество металла для усиления плетью составляет 45816 кг, а для усиления консолью с вертикальными фермами составляет 32672 кг, то есть в 1,4 раза меньше надо металла при усилении консоли с вертикальной фермой.

Усиление двух консольных балок с помощью дополнительной балки, усиленной вертикальной фермой, назначается по максимальному моменту. Дополнительная балка увеличивает момент сопротивления в местах максимальных моментов и тем самым отпадает необходимость увеличивать сечение балки 1 на всем пролете при обеспечении достаточной несущей способности. Этот конструктивный прием позволяет увеличить пролет при сохранении сечения балки 1 на всем пролете.

Источники информации
1. Петров, В. В. Спиридонов. Надземная прокладка трубопроводов.- М.: Недра, 1973 (рис. 5.20 с. 100).

2. Руководство по выбору рациональных конструктивных решений надземных переходов магистральных трубопроводов. Р 477-82. М., 1984 (рис. 192, стр. 28).

3. Альбом схем конструктивных решений большепролетных трубопроводных переходов. Киев: НИИСК, 1964, лист 3-1, 3-7.0


Формула изобретения

Устройство усиления трубопроводного перехода, включающее опорные элементы и балки, продольные оси которых параллельны осям расположенного над препятствием надаемного участка и береговых участков перехода, отличающееся тем, что опорные элементы выполнены в виде фундаментов, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта берегов, а балки, которые сами усилены вертикальными фермами, размещены на фундаментах с образованием консольных свесов над береговыми и надземными участками трубопровода, при этом консольные свесы посредствам тяг и поперечин соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству трубопроводов на эстакадах, проложенных по ломаной линии, и позволяет сократить число опор эстакады путем создания предварительного прогиба вверх трубопроводов в пролетах между опорами.-Трубопроводная эстакада содержит прямолинейные участки одноярусной группы трубопроводов 2, установленных на ригели 6 продольно подвижных опор 7, и устройство предварительного напряжения трубопроводов из размещенного на оголовке одной крайней опоры упора и размещенного на другой крайней опоре натяжителя в виде укрепленной на оголовке 9 опоры пары обводных блоков 10 и уравновешивающих грузов 11

Изобретение относится к строительству трубопроводов, предназначенных для транспортировки нефти и газа, и может найти применение при сооружении подводных трубопроводов типа труба в трубе

Изобретение относится к строительству и позволяет повысить надежность подвижной опоры надземного трубопровода путем регулирования ее высоты

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при монтаже трубопроводных сетей под перекрытиями из плит

Изобретение относится к строительстзу и позволяет упростить конструкцию одноканальной теплосети со многими трубопроводами путем уменьшения количества скользящих опор

Изобретение относится к строительству объектов - опор, хомутов, зажимов, предназначенных для подвески длинномерных объектов типа кабеля, трубы и преимущественно для оптического кабеля

Изобретение относится к устройствам для прикрепления удлиненных изделий

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для крепления труб с установленной на них арматурой

Изобретение относится к строительству и машиностроению и позволяет расширить эксплуатационные возможности опоры с шарнирными связями элементов путем обеспечения фиксации ее шарнирных связей в отрегулированном положении трубопровода

Изобретение относится к строительным конструкциям, в особенности к сейсмостойким строительным системам для мостов и зданий

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении трубопроводов в местах переходов через естественные или искусственные препятствия, а также при увеличении длины перекрываемого пролета

Наверх