Способ предотвращения размыва грунта засыпки трубопровода на уклонах и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении подземных трубопроводов. На уклоне отрывают траншею, укладывают на ее дно, стенки и бермы противоэрозионные полотенца, выполненные из нетканого синтетического материала (НСМ), и укладывают на них трубопровод. В отрытой траншее создают фильтры из противоэрозионных полотенец путем формирования из каждого полотенца воронки, горловина которой располагается вниз по склону, охватывает уложенный в траншею трубопровод и закрепляется. Крепление каждого из полотенец осуществляют грунтом засыпки с верха уклона. Отсыпку ведут с образованием угла естественного откоса грунта в зоне воронки фильтра с оставлением свободным нижнего края полотнища. Воронку фильтра формируют перекрытием нижними продольными краями полотенца естественного откоса грунта засыпки и увязывают края полотнища вокруг трубопровода с образованием зазора между горловиной воронки и трубопроводом для пропуска потока грунтовых вод по уклону траншеи и регулирования скорости потока по сечению траншеи. Верхнюю часть воронки, образованную перехлестом продольных кромок противоэрозионных полотенец, располагают выше уровня грунтовых вод в траншее. Повышает надежность трубопровода за счет предотвращения вымывания грунта засыпки траншеи поверхностными водами. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству и используется при прокладке подземных магистральных трубопроводов на уклонах. Известны способы сооружения противоэрозионных систем подземных трубопроводов, проложенных на уклонах.

Из уровня техники известен способ прокладки подземного трубопровода, в котором в нижней части траншеи расстилают полотнища из нетканого синтетического материала, отсыпают на них слой крупнозернистого песка, укладывают на него трубопровод и засыпают его слоем крупнозернистого песка с перекрытием его краями полотнищ (см. заявку Японии 59-49463, 1959, F 16 L 1/00). Способ требует увеличенной глубины траншеи, повышенного расхода синтетического материала и большого расхода привозного песка. Известное решение не предотвращает выноса грунта засыпки поверхностными водами.

Известен способ сооружения подземного трубопровода на уклонах с использованием противоэрозионной системы, содержащей набор дренажных барьеров, каждый из которых содержит фильтр из полотнищ нетканого синтетического материала, закрепленного в траншее (см. SU 1707394 А, 1989, F 16 L 1/00). Известное решение характеризуется использованием решетчатых бетонных перегородок или привозного крупнокускового камня, замещающего извлеченный из траншеи грунт.

Наиболее близким к заявленному изобретению в части способа и устройства является противоэрозионная система трубопровода, проложенного на склоне, и способ ее сооружения (см. RU 2062936, 27.06.96, F 16 L 1/028). В известном решении на дне отрытой траншеи создают "полотнищевые фильтры", для чего расстилают полотнища, после укладки на них трубопровода перекрытием краев полотнища формируют на нижнем по склону участке воронку, горловину которой крепят на трубопроводе. Отогнутые на бермы траншеи края полотнищ крепят стержнями. Крепление каждого фильтра в траншее осуществляют извлеченным при отрывке траншеи грунтом. Диаметр горловины воронки равен диаметру трубопровода. Известное решение обладает следующим недостатком. При возникновении потока воды по склону грунт траншеи смещается по ее верхней зоне над верхней точкой воронки, а в самой воронке грунт уплотняется, пропуская воду через поры полотнища. Однако поры полотнища вскоре забиваются, полотнище теряет способность фильтровать воду, что приводит к раздуванию воронки грунтовыми водами. При этом возможен срыв крепления горловины, что может привести к разрушению "полотнищевого фильтра".

Задачей изобретения является повышение надежности трубопровода за счет предотвращения вымывания грунта засыпки траншеи поверхностными водами.

Указанная задача решается тем, что в способе предотвращения размыва грунта засыпки трубопровода на уклонах на уклоне отрывают траншею, укладывают на ее дно, стенки и бермы противоэрозионные полотенца, выполненные из нетканого синтетического материала (НСМ), укладывают на полотенца трубопровод. В отрытой траншее создают фильтры из противоэрозионных полотенец путем формирования из каждого них воронки, горловина которой располагается вниз по склону, охватывает уложенный в траншею трубопровод и закрепляется. Крепление каждого из полотенец осуществляют грунтом засыпки с верха уклона. Отсыпку ведут с образованием угла естественного откоса грунта в зоне воронки фильтра с оставлением свободным нижнего края полотнища.

Воронку фильтра формируют перекрытием нижними продольными краями полотенца естественного откоса грунта засыпки и увязывают края полотнища вокруг трубопровода с образованием зазора между горловиной воронки и трубопроводом для пропуска потока грунтовых вод по уклону траншеи и регулирования скорости потока по сечению траншеи. Верхнюю часть воронки, образованную перехлестом продольных кромок противоэрозионных полотенец, располагают выше уровня грунтовых вод в траншее. Это обеспечивается тем, противоэрозионные полотенца выполняют из полотнищ, изготовленных из нетканого синтетического материала (НСМ) с относительным удлинением не менее 80 и не более 150%. Кроме того, предварительно в нижнюю по склону часть полотенец вшивают дополнительную вставку из НСМ. Полотенца в траншее укладывают с расчетным шагом.

Задача решается тем, что устройство для предотвращения выноса грунта засыпки траншеи на уклонах содержит уложенное в траншее под трубопроводом противоэрозионное полотенце для формирования фильтра, нижняя по уклону часть которого образует воронку за счет перехлеста продольных кромок противоэрозионного полотенца. Горловина воронки охватывает уложенный в траншею трубопровод и закрепляется на нем. Для пропуска через воронку грунтовых вод и регулирования их скорости между горловиной воронки и трубопроводом создается расчетной величины зазор. Предотвращение уноса грунта засыпки траншеи осуществлено за счет подъема над уровнем грунтовых вод точки перехлеста образующих воронку фильтра продольных краев противоэрозионного полотенца. Последнее выполнено из полотнища НСМ, в которое предварительно вшита вставка из НСМ. При укладке противоэрозионного полотенца в траншею поперечная кромка полотенца с вшитой вставкой располагается ниже по уклону. Вставка имеет форму треугольника, предпочтительно прямоугольного, который вшит катетами в полотнище НСМ, а гипотенуза совпадает с поперечной кромкой полотнища. Вставка увеличивает ширину части полотенца, из которой формируется воронка фильтра, и позволяет поднять точку нахлеста продольных кромок полотенца над уровнем грунтовых вод в траншее.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 изображено устройство в плане; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - край полотнища, нижний по уклону траншеи.

В отрытую на уклоне траншею 1 укладывают с расчетным шагом противоэрозионные полотенца 2. Расстояния между полотенцами зависят от глубины заложения трубопровода 3, диаметра трубопровода и величины уклона. Противоэрозионное полотенце изготавливается из полотнищ, выполненных из технической ткани, более предпочтительным материалом является нетканый синтетический материал (НСМ) с относительным удлинением не менее 80% и не более 150%. В качестве НСМ применяется полипропилен или полиэфир, как более светостойкий. В поперечный край полотнища из НСМ вшивают вставку 4 из НСМ треугольной формы, предпочтительно прямоугольного треугольника. Вставку вшивают в полотнище равными катетами 5, а гипотенуза 6 вставки 4 совпадает с поперечной кромкой 7 полотнища. Размер вставки зависит от диаметра трубопровода, глубины траншеи и составляет от 1,2 до 2,4 м. Полученные противоэрозионные полотенца укладывают в траншее на уклоне с расположением вниз по уклону поперечного края полотенца с вшитой вставкой из НСМ. На противоэрозионные полотенца укладывают трубопровод, при этом полотенца выстланы по дну, стенкам траншеи, а продольные кромки каждого полотенца закреплены на бермах траншеи. Отсыпку грунта ведут с верха уклона с оставлением свободным нижнего края полотенца с образованием естественного угла откоса грунта засыпки 8. Нижними частями продольных кромок противоэрозионных полотенец перекрывают откос грунта засыпки с образованием нахлеста продольных кромок полотенец. Из свободного нижнего края полотенца формируют вокруг трубопровода воронку 9, обращенную вниз по уклону, и закрепляют горловину 10 воронки на трубопроводе с образованием расчетного зазора между горловиной воронки и трубопроводом для пропуска грунтовых вод и регулирования скорости потока грунтовых вод по сечению траншеи. Горловину воронки закрепляют увязочным канатом 11 на расстоянии до 1,5 м от нижней поперечной кромки противоэрозионного полотенца для предотвращения соскальзывания увязочного каната с горловины воронки фильтра под воздействием напора грунтовых вод и обводненного грунта засыпки. Увязочный канат изготовлен из не подверженных гниению материалов, например из капроновых нитей. Возможно использование технической ленты с разрывным усилием до 2000 кг. Благодаря наличию вставки в нижней части противоэрозионное полотенце имеет увеличенную ширину и верхняя точка 12 нахлеста продольных кромок полотенца значительно приподнята, что обеспечивает ее расположение выше уровня грунтовых вод в траншее, что устраняет перелив грунтовых вод через воронку фильтра и унос грунта засыпки из траншеи по ее уклону.

Формула изобретения

1. Способ предотвращения размыва грунта засыпки трубопровода на уклонах, заключающийся в отрывке траншеи, укладки на ее дне, стенках и бермах полотнищ, укладке на них трубопровода, создании в отрытой траншее фильтров из полотнищ путем формирования из них воронки, горловина которой располагается вниз по склону, охватывает уложенный в траншею трубопровод и фиксируется с креплением полотнищ грунтом засыпки траншеи и стержнями - продольных краев полотнищ на бермах траншеи, отличающийся тем, что в качестве полотнищ используют противоэрозионные полотенца, крепление каждого из них грунтом засыпки осуществляют с верха уклона с образованием угла естественного откоса грунта в зоне воронки фильтра с оставлением свободным нижнего края полотенца, воронку фильтра формируют перекрытием естественного откоса грунта засыпки нижними продольными краями противоэрозионного полотенца и увязывают их вокруг трубопровода с образованием горловины воронки и созданием расчетного зазора между горловиной и трубопроводом для пропуска потока грунтовых вод по уклону траншеи и регулирования скорости потока по сечению траншеи, при этом верхнюю часть воронки, образованную перехлестом продольных кромок полотенца, располагают выше уровня грунтовых вод в траншее, а полотенца в траншее укладывают с расчетным шагом.

2. Устройство для предотвращения размыва грунта засыпки траншеи на уклонах, содержащее уложенное в траншее под трубопроводом полотнище для формирования фильтра, нижняя по уклону часть которого образует воронку за счет перехлеста продольных кромок полотнища, а горловина воронки охватывает уложенный на дно траншеи трубопровод и фиксируется, отличающееся тем, что в качестве полотнища используется противоэрозионное полотенце, а для пропуска через воронку грунтовых вод и регулирования их скорости между горловиной воронки и трубопроводом образован расчетной величины зазор, при этом предотвращение уноса грунта засыпки траншеи осуществлено за счет подъема над уровнем грунтовых вод точки перехлеста образующих воронку фильтра продольных краев противоэрозионного полотенца, причем последнее выполнено из полотнища нетканого синтетического материала (НСМ), в которое предварительно вшита вставка из НСМ.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вшитая в противоэрозионное полотенце вставка из НСМ имеет треугольную форму.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Мухаметдинов Харис Касьянович

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ООО "ФИРМА НАУКА"

Договор № РД0003436 зарегистрирован 25.10.2005

Извещение опубликовано: 20.12.2005        БИ: 35/2005

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия

---