Конструкция для защиты трубопроводов от ударных нагрузок



Конструкция для защиты трубопроводов от ударных нагрузок
Конструкция для защиты трубопроводов от ударных нагрузок
Конструкция для защиты трубопроводов от ударных нагрузок

 


Владельцы патента RU 2561362:

Общество с ограниченной ответственностью "Мики" (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для защиты трубопроводов, проложенных на откосе, от ударных нагрузок, и может быть использовано при строительстве газопроводов в горной местности и в условиях вечной мерзлоты. Конструкция включает заполнитель в виде песка и/или камней, размещенный в выполненной в грунте откоса траншее, в которой проложен трубопровод, и слой из гибких бетонных плит, закрывающий упомянутую траншею. Слой бетонных плит размещен на расстоянии 0,5-3 м по вертикали от оси трубопровода. Гибкие бетонные плиты армированы георешетками, растянутыми с образованием ромбовидных ячеек, и связаны между собой тросами, а опирающиеся на поверхность грунта откоса плиты прикреплены к грунту анкерами. Технический результат - повышение устойчивости конструкции к ударным нагрузкам. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для защиты трубопроводов от ударных нагрузок, и может быть использовано при строительстве газопроводов в горной местности и в условиях вечной мерзлоты.

Уровень техники

Опасные геологические процессы, в частности лавины, обладают разрушительным ударным воздействием и зачастую способны вырывать деревья, камни, разрушать объекты, находящиеся на их пути, например газопроводы. Следовательно, имеется необходимость защиты данных сооружений от ударных воздействий.

Из уровня техники известно защитное сооружение над подземными коммуникациями (см. RU 2042766 C1, кл. E01F 5/00, опубл. 27.08.1995). Сооружение состоит из блоков незамкнутой цилиндрической формы, образующих свод, и опорных элементов, представляющих собой плиты. Сооружение смонтировано над подземными коммуникациями, причем плиты установлены за плоскостями обнаружения грунта относительно подземных коммуникаций в их сечении и параллельно указанным плоскостям. Блоки выполнены с равномерным сужением от нижних концов вверх к середине свода. Плиты выполнены с трапецеидальными или волнообразными выступами и впадинами и с пазами, в которых размещены основания блоков.

Известное сооружение имеет следующие недостатки:

- конструкция сложна в изготовлении и трудоемка в монтаже;

- у конструкции невысокая эксплуатационная надежность.

Известно защитное сооружение над подземными коммуникациями, раскрытое в патенте РФ RU 2022077 C1, кл. E01F 5/00, опубл. 30.10.1994. Сооружение содержит ограждение, свод и опорные элементы которого выполнены единой конструкцией по типу воротниковых звеньев, смонтированных по длине подземных коммуникаций. Свод имеет цилиндрическую или овоидальную форму. Воротниковые звенья скреплены между собой продольными анкерами.

Указанный аналог имеет следующие недостатки:

- невозможность монтажа конструкции на достаточно крутых склонах;

- недолговечность эксплуатации;

- конструкция неприемлема для защиты действующих коммуникаций, т.к. процесс монтажа потребует отключения их на период строительства;

- длительное время монтажа.

Известна также конструкция для защиты трубопроводов, проложенных в откосе, включающая гибкие бетонные плиты, армированные полимерными георешетками (см. RU 2326283 C1, F16L1/00, 10.06.2008), принимаемая за прототип настоящего изобретения. Однако указанная конструкция не учитывает расстояние между плитами и защищаемым трубопроводом, что ограничивает ее использование.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание защитной конструкции, не требующей отключения газопровода на время монтажа и обеспечивающей уменьшение изгиба гибких бетонных плит от сжимающих усилий вследствие попадания в нее продуктов выделения геологических процессов, возможность установки конструкции на лавиноопасных труднодоступных склонах, а также быстрый и легкий монтаж конструкции.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение устойчивости конструкции к ударным нагрузкам.

Указанный технический результат достигается за счет того, что конструкция для защиты трубопровода, проложенного на откосе, от ударных нагрузок включает заполнитель в виде песка и/или камней, размещенный в выполненной в грунте откоса траншее, в которой проложен трубопровод, и слой из гибких бетонных плит, закрывающий упомянутую траншею и размещенный на расстоянии 0,5-3 м от оси трубопровода по вертикали, при этом гибкие бетонные плиты армированы полимерными георешетками, растянутыми с образованием ромбовидных ячеек, и связаны между собой тросами, а опирающиеся на поверхность грунта откоса плиты прикреплены к грунту анкерами.

Кроме того, указанный технический результат достигается за счет того, что:

- открытые ячейки георешеток в гибких бетонных плитах в месте их связки тросами заполнены щебнем и залиты бетоном,

- стенки ячеек георешеток выполнены перфорированными,

- стенки ячеек георешеток выполнены текстурированными,

- анкеры выполнены в виде штырей из арматуры или в виде прутьев,

- анкеры выполнены из металла или пластмассы,

- заполнитель в упомянутой траншее размещен в два слоя, разделенных вертикально, при этом первый слой выполнен из песка и расположен в области, прилегающей к трубопроводу, а второй слой выполнен из камней и размещен в области, находящейся на большем удалении от трубопровода по отношению к первому слою.

Использование в конструкции гибких бетонных плит с каркасом из георешеток обеспечивает уменьшение изгиба бетонных плит от сжимающих усилий вследствие попадания в нее продуктов выделения геологических процессов. Каркас из георешеток изменяет напряженно-деформированное состояние заполнителя за счет ограничения перемещения заполнителя стенками ячеек и за счет высокой жесткости георешеток. В результате значительно уменьшается остаточная деформация от воздействия нагрузок.

Сцепление плит между собой тросами придает конструкции дополнительную прочность. Было установлено, что размещение плит на расстоянии не менее 0,5 и не более 3,0 м над осью трубопровода (т.е., по сути, размещение трубопровода на расстоянии 0,5-3 м по вертикали над поверхностью откоса), которую заполняют песком и/или камнями, является оптимальным с точки зрения защиты трубопровода от нагрузок, а также дополнительно обеспечивает быстрый и легкий монтаж конструкции.

Таким образом, приведенная совокупность существенных признаков изобретения направлена на повышение устойчивости конструкции к ударным нагрузкам.

Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет избежать размывов нижней части обвалования трубопровода и обеспечивает защиту от климатических воздействий: ветра, дождя, волны, морозного пучения грунта и т.п.

Перечень чертежей

На фиг. 1 изображен продольный разрез конструкции защиты трубопроводов.

На фиг. 2 приведен вид сверху варианта исполнения связки тросов.

На фиг. 3 приведен общий вид георешетки с перфорированными стенками.

Осуществление изобретения

Заявленная конструкция предназначена для защиты трубопровода 1, проложенного непосредственно на склоне (как показано на фиг. 1) или в подошве откоса. Трубопровод размещен в траншее 2 (для примера: ширина траншеи 4,2 м, глубина траншеи 1,5 м), выполненной в грунте 3, образующем откос. Конструкция включает заполнитель в виде песка 4 и/или камней 5 (щебня), размещенный в указанной траншее 2. Сверху траншею закрывает слой из гибких бетонных плит 6, размещенный на расстоянии 0,5-3 м от оси трубопровода по вертикали. Гибкие бетонные плиты 6 армированы георешетками 7 и связаны между собой тросами 8. При этом опирающиеся на поверхность грунта откоса (крайние) плиты 6 прикреплены к грунту анкерами 9.

Предпочтительно, чтобы заполнитель был размещен в траншее 2 в два слоя, разделенных вертикально: первый слой 4 из песка расположен в области, прилегающей к трубопроводу (правая часть), а второй слой 5 из камней размещен в области, находящейся на большем удалении от трубопровода по отношению к первому слою 4 (левая часть). Такое расположение слоев заполнителя позволит конструкции наилучшим образом сопротивляться ударным нагрузкам.

Георешетки 7 образованы полимерными (полиэтиленовыми) лентами, установленными на торец, соединенными по длине в шахматном порядке и растянутыми при укладке с образованием ромбовидных ячеек (см. фиг. 3).

Открытые ячейки георешеток 7 в гибких бетонных плитах 6 в месте их связки заполнены щебнем и дополнительно залиты бетоном.

Предпочтительно, чтобы стенки ячеек георешеток 7 были выполнены текстурированными, при этом величина выступов текстуры была больше, чем возможная боковая усадка бетона, что обеспечит удержание бетонного заполнителя в отдельных ячейках георешеток.

Также желательно, чтобы в сетках ячеек георешеток была выполнена перфорация. Это позволит увеличить коэффициент трения между георешеткой и бетоном и повысить сопротивление конструкции вертикальным нагрузкам.

Тросы 8, охватывающие плиты 6 в месте соединения 10 плит 6, связаны между собой проволокой, как показано на фиг. 2.

Анкеры 9 могут быть выполнены в виде штырей из арматуры или прутьев. Анкеры 9 могут быть изготовлены из металла или пластмассы.

Предлагаемая конструкция легко укладывается вручную или при помощи лебедочно-тросового устройства на лавиноопасных труднодоступных склонах, которые пересекают трубопровод 1.

Для монтажа заявленной конструкции выравнивают и уплотняют, если требуется, поверхность откоса (горного склона). Осуществляют засыпку в траншею 2, в которой проложен трубопровод 1, наполнителя - слоя песка 4 и слоя камней 5. Траншею 2 закрывают слоем из гибких бетонных плит 6, армированных георешетками, которые фиксируют на поверхности откоса анкерами 9. Образующуюся при стыковке плит 6 полость 10 заполняют щебнем и, при необходимости, дополнительно заливают бетоном.

Таким образом, заявленное изобретение не требует отключения газопровода на время монтажа и обеспечивает уменьшение изгиба гибких бетонных плит при воздействии сжимающих усилий вследствие попадания в нее продуктов выделения геологических процессов, обеспечивает возможность установки конструкции на лавиноопасных труднодоступных склонах, а также быстрый и легкий монтаж конструкции.

1. Конструкция для защиты трубопровода, проложенного на откосе, от ударных нагрузок, включающая заполнитель в виде песка и/или камней, размещенный в выполненной в грунте откоса траншее, в которой проложен трубопровод, и слой из гибких бетонных плит, закрывающий упомянутую траншею и размещенный на расстоянии 0,5-3 м от оси трубопровода по вертикали, при этом гибкие бетонные плиты армированы полимерными георешетками, растянутыми с образованием ромбовидных ячеек, и связаны между собой тросами, а опирающиеся на поверхность грунта откоса бетонные плиты прикреплены к грунту анкерами.

2. Конструкция по п. 1, в которой открытые ячейки георешеток в гибких бетонных плитах в месте их связки тросами заполнены щебнем и залиты бетоном.

3. Конструкция по п. 1, в которой стенки ячеек георешеток выполнены перфорированными.

4. Конструкция по п. 1, в которой стенки ячеек георешеток выполнены текстурированными.

5. Конструкция по п. 1, в которой анкеры выполнены в виде штырей из арматуры или в виде прутьев.

6. Конструкция по п. 1, в которой анкеры выполнены из металла или пластмассы.

7. Конструкция по п. 1, в которой заполнитель в упомянутой траншее размещен в два слоя, разделенных вертикально, при этом первый слой выполнен из песка и расположен в области, прилегающей к трубопроводу, а второй слой выполнен из камней и размещен в области, находящейся на большем удалении от трубопровода по отношению к первому слою.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству трубопроводов. В заявленном способе выполняют монтаж трубопровода и устанавливают заглушки по его концам.

Изобретение относится к строительству трубопроводов, в частности в нефтегазовой промышленности, и может быть использовано при проведении строительных и ремонтных работ на газонефтепроводах.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении строительных и ремонтных работ на газонефтепроводах. В способе прокладки газонефтепровода осуществляют укладку изолированного газонефтепровода в траншею на слой подготовки, обработанный модификатором, засыпку газонефтепровода слоем обсыпки, обработанным модификатором, с последующим формированием обвалования.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и может быть использована при укладке трубопроводов с судна на дно водоема. Предложено устройство (1), устанавливаемое на борту судна для обвязки по меньшей мере одного кабеля (2) и трубопровода (3) во время непрерывной и происходящей одновременно с обвязкой укладки обвязанного пучка (4) в море.

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов, проходящих через водные преграды. Способ включает установку нижней поворачиваемой части герметизирующей камеры (далее - камеры) соединительным разъемом до контакта с трубопроводом, крепление ее хомутами к трубопроводу, проворачивание на 180°, распорку и замыв.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано при сооружении переходов трубопроводов через водные преграды. Подводный трубопровод типа "труба в трубе" для перехода через водную преграду включает забалластированный на дне цилиндрический кожух с выведенными за пределы береговых водоохранных зон торцами и проложенный внутри него напорный продуктопровод.

Группа изобретений относится к строительству подводных трубопроводов. Способ укладки трубопровода с укладочного судна в водоем включает стадии: направления трубопровода (2) вдоль несущей конструкции (13) спусковой аппарели (6) посредством ряда направляющих устройств (14); получения изображений трубопровода (2) в плоскости регистрации, поперечной оси трубопровода (2), на свободном конце спусковой аппарели (6); определения, находится ли полученное изображение в пределах допустимого диапазона (AR), предварительно заданного в виде функции конфигурации несущей конструкции (13) и размера трубопровода (2); и подачи сигнала (Е) ошибки, когда полученное изображение не находится в пределах допустимого диапазона (AR).

Изобретение относится к ремонту подземных магистральных газопроводов. В способе ремонта вскрывают потенциально опасный участок газопровода и производят оценку технического состояния потенциально опасного участка газопровода с повышенным уровнем напряженно-деформированного состояния.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам, предназначенным для укладки трубопроводов. Предложено трубоукладочное судно, включающее группу рабочих площадок, расположенных вдоль траектории трубопровода, снабженных верхним участком, удаленным от первого края судна, и группой мостков, расположенных в зоне первого края судна.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Испытательный полигон содержит соединенные между собой насосную станцию, замерно-регулировочный пункт, технологические трубопроводы с запорной аппаратурой, узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики трубопроводов, первый, второй и третий кольцевой трубопроводы разного диаметра, резервуар для хранения рабочей жидкости, вспомогательные электронасосные агрегаты, дренажные и вспомогательные трубопроводы.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации линейных сооружений, например автомобильных и железных дорог, на склонах или искусственных откосах в условиях распространения оттаивающих многолетнемерзлых грунтов вследствие изменения их температурно-влажностного режима.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой и комбинированной разработке месторождений твердых полезных ископаемых Севера. Техническим результатом является предотвращение растепления мерзлых пород нерабочих бортов уступов карьеров.
Предлагаемое изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для предотвращения размыва откосов насыпей дороги концентрированным стоком воды с ее полотна.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противоэрозионных и противооползневых сооружений, а также при чрезвычайных ситуациях.
Предложенное изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению армированием грунтов склонов, откосов, насыпей, оснований сооружений. Способ армирования грунта включает отсыпку, выравнивание, уплотнение грунтового слоя, устройство на поверхности грунтового слоя армирующих элементов и засыпку их грунтом следующего слоя.

Изобретение относится к сетчатым армирующим рулонным материалам, предназначенным для образования армированных слоев в различных покрытиях, например дорожных, асфальтовых, бетонных и др.

Изобретение относится к области строительства и горного дела и может быть использовано при креплении уступов карьеров, строительстве дорог, тоннелей, подверженных воздействию грунтовых вод.
Изобретение относится к строительству сооружений, преимущественно на вечномерзлых грунтах и может быть применено для защиты основания на сильнольдистых вечномерзлых грунтах на слабом просадочном при оттаивании основании.

Изобретение относится к авто- и железнодорожному строительству, строительству аэродромов, объектов и сооружений различного назначения, ландшафтному строительству и может быть использовано для организации хранения и применения объемной георешетки при обустройстве основания дорожной одежды.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты прибрежных зон, дорог и других народно-хозяйственных объектов от оползней и обрушений грунтовых массивов.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для улучшения физико-механических свойств дисперсных грунтов в зоне оползневых склонов возвышенных территорий от большого водонасыщения подземными водами с помощью противофильтрационного вертикального дренажа. Задачей изобретения является улучшение физико-механических свойств дисперсных грунтов оползневых склонов, защита от обводнения подземными водами, кооптация и самотечный отвод дренажных вод из зоны оползневой призмы возвышенной территории, упрощение технологии строительных процессов, сокращение трудоемкости, материалоемкости и энергоемкости строительных работ, снижение затрат на строительство и эксплуатацию сооружения. Способ вертикального дренажа заключается в том, что с помощью дренирующих свай осуществляется уменьшение поступления подземных вод в массив водонасыщаемого грунта. Дренирующие сваи формируют с системой самотечного отвода дренажных вод из зоны оползневого склона возвышенной территории в скважинах диаметром 0,4…0,8 метра. Скважины бурят на глубину 8…12 метров в водоносных слоях грунта с врезкой скважин в слой водонепроницаемого грунта на глубину 0,2…0,3 метра. Дренирующие сваи располагают вдоль верхней границы оползневой плоскости скольжения с шагом 1,5…3 метра, но не ближе трех диаметров дренирующей сваи. С помощью технологического кондуктора в скважину опускается герметичный пленочный пенал длиной 3,5…5 метров, диаметром на 0,25…0,35 метра больше диаметра скважины для временного крепления и уплотнения грунта стенок скважины, оборудованный вентилем и манометром контроля давления сжатого воздуха. Герметичный пленочный пенал наполняют сжатым воздухом высокого давления, а затем убирают технологический кондуктор. По оси расположения дренирующих свай закрытой проходкой из смотровых колодцев прокладывают проектную дренажную канализацию с прорезкой скважин над слоем водонепроницаемого грунта с использованием пластмассовых труб диаметром 150…250 мм, которые имеют перфорацию в лотковой их части. После завершения прокладки проектной дренажной канализации выпускают сжатый воздух из герметичных пленочных пеналов и вынимают их из скважин. Устанавливают в скважину загрузочную трубу для наполнения скважины местным грубодисперсным грунтом. Загрузочная труба состоит из цилиндрической части с диаметром на 0,1…0,15 метра меньше диаметра скважины и длиной 3,5…5 метров, а верхнюю часть выполняют конусообразной, высотой 0,5…0,6 метров с диаметром вверху на 0,45…0,55 метра больше диаметра скважины. Устье скважины на глубину 0,3…0,4 метра заполняют с уплотнением местным пылевато-глинистым грунтом. Таким образом, закрепление дисперсных грунтов в зоне оползневых склонов возвышенных территорий достигается защитой его объема от водонасыщения миграционным притоком подземных вод с помощью самотечного вертикального дренажа предлагаемой конструкции, что позволяет упростить технологию строительных процессов, сократить трудоемкость, материалоемкость и энергоемкость строительных работ, снизить затраты на строительство и эксплуатацию сооружения. 8 ил.
Наверх