Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта или иными причинами. Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода содержит измерительный рычаг, состоящий из неподвижного анкера и N подвижных звеньев, соединенных между собой шарнирами, узлы отсчета перемещений, установленные в каждое подвижное звено, регистрирующий блок с системой сбора и передачи данных. Дополнительно оборудовано гибким герметичным кожухом, установленным в предварительно пробуренную скважину. На каждое подвижное звено измерительного рычага и на неподвижный анкер установлено минимум по два центратора. Неподвижный анкер имеет фиксатор с ответным элементом на гибком герметичном кожухе. Технический результат состоит в обеспечении улучшенных условий эксплуатации, повышении надежности, улучшении ремонтопригодности устройства для измерения. 2 ил.

 

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта или иными причинами.

Известно устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, содержащее корпус цилиндрической формы, измерительный телескопический двухзвенный рычаг, шарнир, узел отсчета перемещений, выполненный на основе акселерометров и взаимодействующий с первым концом измерительного рычага, регистрирующий блок, соединенный с выходами узла отсчета перемещений, датчик удлинения измерительного рычага [1] (Патент RU 2338031 C2).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода [2] (Патент RU 2467123 C2). Конструктивно устройство состоит из неподвижного анкера и N подвижных звеньев, соединенных между собой шарнирами. Количество звеньев зависит от глубины неустойчивых пород, составляющих оползень, причем узел отсчета перемещений установлен в каждое подвижное звено устройства, а регистрирующий блок содержит систему сбора и передачи данных для отправки информации в режиме реального времени на диспетчерский пункт.

Недостатки данного устройства:

- устройство является трудно извлекаемым из-за его большой длины и обрастания грунтом;

- для извлечения устройства необходимо использовать спецтехнику;

- устройство после извлечения из грунта требует ремонта;

- скважина после извлечения из нее устройства требует восстановления;

- устройство постоянно находится под воздействием агрессивной среды (влажный грунт).

Целью настоящего изобретения является создание легко извлекаемого устройства регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемое извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода, содержащее измерительный рычаг, состоящий из неподвижного анкера и N подвижных звеньев, соединенных между собой шарнирами; узлы отсчета перемещений, установленные в каждое подвижное звено; регистрирующий блок с системой сбора и передачи данных, согласно изобретению, дополнительно оборудовано гибким герметичным кожухом, установленным в предварительно пробуренную скважину, на каждое подвижное звено измерительного рычага и на неподвижный анкер установлено минимум по два центратора, а неподвижный анкер имеет фиксатор с ответным элементом на гибком герметичном кожухе.

На фиг. 1 представлено заявляемое извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода, где:

1 - регистрирующий блок в корпусе;

2 - измерительный узел;

3 - подвижные звенья а, b, с;

4 - измерительный рычаг;

5 - центратор;

6 - неподвижный анкер;

7 - шарнир;

8 - антенна;

9 - гибкий герметичный кожух;

10 - неустойчивые породы;

11 - неподвижная порода;

12 - фиксатор;

13 - наконечник;

14 - кабель;

15 - крышка с герметичным вводом;

16 - прокладка.

Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода содержит: регистрирующий блок в корпусе 1, который служит для сбора и передачи данных, поступающих с измерительных узлов 2, установленных в каждом из подвижных звеньев 3; измерительный рычаг 4, состоящий из подвижных звеньев 3 с центраторами 5, неподвижного анкера 6 с центраторами 5 и шарниров 7; передающую антенну 8. Гибкий герметичный кожух 9 устанавливается на глубину залегания неустойчивых пород 10, составляющих оползневой массив, в заранее подготовленную скважину таким образом, чтобы его носовая часть зафиксировалась в устойчивой неподвижной породе 11. В гибкий герметичный кожух 9 устанавливается измерительный рычаг 4. Фиксатор 12 неподвижного анкера 6 стыкуется с ответным элементом (пазом) на наконечнике 13 гибкого герметичного кожуха 9 и предохраняет измерительный рычаг 4 от проворота. Регистрирующий блок в корпусе 1 и передающая антенна 8 соединяются кабелем 14 с измерительным рычагом 4 через герметичный ввод на крышке 15.

На фиг. 2 показана схема работы заявляемого извлекаемого устройства регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

При смещении грунта гибкий герметичный кожух 9 изгибается вместе с установленным в нем измерительным рычагом 4. Центраторы 5, установленные по краям подвижных звеньев 3 и неподвижного анкера 6, обеспечивают их осевую фиксацию в гибком герметичном кожухе 9. В зависимости от того, на какой глубине будет происходить смещение оползневого слоя, в движение придет то или иное звено из подвижных звеньев 3 измерительного рычага 4. Как видно из схемы, если перемещаются верхние слои грунта, отклоняется только звено а , если смещением затронуты средние слои, отклоняются звенья а и b . Если же перемещение грунтовых масс происходит на всю глубину неустойчивых пород, отклоняются все подвижные звенья a , b , с измерительного рычага 4. От измерительных узлов 2 (фиг. 1), расположенных в подвижных звеньях 3 измерительного рычага 4, информация о направлении и величине перемещения оползневой массы передается в регистрирующий блок в корпусе 1, и с помощью системы сбора и передачи данных через передающую антенну 8 отправляется на диспетчерский пункт. Зная, от каких подвижных звеньев 3 поступили данные о перемещении, можно судить о глубине (или толщине) оползневого массива.

Так как информация с измерительных узлов 2 поступает в режиме реального времени, можно фиксировать и скорость движения грунта.

Заявленное устройство обеспечивает лучшие условия эксплуатации, обладает более высокой надежностью, а также значительно лучшей ремонтопригодностью.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент RU 2338031 С2.

2. Патент RU 2467123 С2.

Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода, содержащее измерительный рычаг, состоящий из неподвижного анкера и N подвижных звеньев, соединенных между собой шарнирами, узлы отсчета перемещений, установленные в каждое подвижное звено, регистрирующий блок с системой сбора и передачи данных, отличающееся тем, что дополнительно оборудовано гибким герметичным кожухом, установленным в предварительно пробуренную скважину, на каждое подвижное звено измерительного рычага и на неподвижный анкер установлено минимум по два центратора, а неподвижный анкер имеет фиксатор с ответным элементом на гибком герметичном кожухе.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к установке и устройству для испытания грунтов методом статического зондирования. Установка для статического зондирования грунтов, расположенная внутри кузова-фургона, выполненного утепленным и установленного на платформе шасси самоходного транспортного средства, снабженного гидравлическими опорами, содержит устройство статического зондирования, пульт управления, связанный с устройством статического зондирования, набор рабочих штанг, гидросистему.

Изобретение относится к устройству испытания грунтов методом динамического зондирования, входящему в состав оборудования мобильного бурового комплекса. Устройство для динамического зондирования грунтов содержит зонд, колонну штанг, ударное устройство, привод со средствами перемещения, внешний датчик перемещения.

Изобретение относится к строительству, а именно к области проведения инженерно-геологических исследований грунтов в условиях их естественного залегания с помощью методов статического и динамического зондирования.

Изобретение относится к строительству мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании, малозаглубленных ростверков свайных фундаментов и подземных сооружений нормального уровня ответственности в зимний период на сезоннопромерзающих пучинистых грунтовых основаниях.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для забора проб грунта, выполнения каналов для установки исследовательских датчиков и иных устройств на заданной глубине, и может быть использовано при изучении планет, комет и других небесных тел.

Изобретение относится к термометрии, а именно к полевому определению температуры грунтов, где требуется получить конкретные данные о температуре мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов.

Лизиметр включает емкость с монолитом почвы, гидравлически связанную с емкостью контроля уровня, узел сброса, подключенный к источнику водоподачи, блок управления с электрокоммутационной схемой и подключенные к нему электромагнитные датчики уровней воды в емкости контроля уровня.

Изобретение относится к техническим устройствам для испытания грунтового основания фундамента штампом. Тензометрический секционный штамп содержит чувствительный элемент и измерительные приспособления для измерения контактного давления.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях и проектировании зданий и сооружений в области распространения многолетнемерзлых грунтов.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для измерения деформаций морозного пучения, сжимаемости при оттаивании и коэффициента фильтрации при нескольких циклах промерзания-оттаивания в лабораторных условиях.

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения сопротивлений грунта под нижним концом и по боковой поверхности микросваи в начальный момент нагружения и в течение времени консолидации грунтового основания при перераспределении (релаксации) нормальных и касательных напряжений. Инвентарная тензометрическая микросвая состоит из наконечника, снабженного контактными мессдозами, цельнометаллического цилиндрического штока, оголовка и набора отдельных цилиндрических секций, каждая из которых выполнена из наружного и одеваемого на шток внутреннего кольца, объединенных балочками с наклеенными тензодатчиками. В наружные кольца отдельных цилиндрических секций установлены контактные мессдозы. Технический результат состоит в повышении точности измерений и расширении диапазона исследований, обеспечении измерения касательных и нормальных напряжений в течение времени консолидации грунтового основания при перераспределении (релаксации) нормальных и касательных напряжений околосвайного грунтового массива. 3 ил.

Изобретение относится к инженерным изысканиям в строительстве, а именно применяется при определении прочностных характеристик грунтов, требуемых для проектирования фундаментов сооружений. Разработан способ определения прочностных характеристик грунтов по результатам разрушения предварительно уплотненных различными нагрузками образцов грунта в приборах трехосного сжатия, одноплоскостного среза или в приборах скашивания на основе их ступенчатого нагружения с последующим построением по значениям разрушающих напряжений диаграммы Кулона-Мора, по которой графическим путем определяются прочностные характеристики - угол внутреннего трения ϕ и сцепление с. Нагружение образцов грунта производится путем ступенчатого деформирования образца заданными значениями перемещений, причем приложение очередной ступени деформирования осуществляется после падения напряжения в режиме свободной релаксации до условной стабилизации, соответствующей завершению процесса фильтрационной консолидации. Критерием завершения ступени нагружения является скорость падения напряжения, соответствующая точке пересечения двух прямых, проведенных к начальному и конечному участку графика зависимости напряжение - логарифм скорости падения напряжения. Технический результат состоит в обеспечении существенного сокращения сроков проведения испытаний грунтов при определении их прочностных характеристик - угла внутреннего трения и сцепления, повышения точности измерения. 9 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при исследовании деформационных свойств несвязного дисперсного грунта при устройстве оснований зданий и сооружений из несвязного дисперсного грунта с требуемыми деформационными свойствами. Способ регулирования деформационных свойств несвязного дисперсного грунта, в котором первоначально грунт разделяют на фракции с помощью сит, определяют деформационную характеристику χi каждой гранулометрической фракции грунта, выделенной на предыдущем этапе, затем на основе полученных деформационных характеристик χi каждой гранулометрической фракции грунта методом подбора определяют относительное содержание (долю) А каждой гранулометрической фракции в новом несвязном дисперсном грунте с требуемой деформационной характеристикой χΣ так, чтобы выполнялось условие: где χΣ - требуемая деформационная характеристика нового несвязного дисперсного грунта;Ai - относительное содержание (доля) i-й гранулометрической фракции в новом несвязном дисперсном грунте с требуемой деформационной характеристикой определяется подбором так, чтобы выполнялось условие: ΣAi=1 (сумма долей (относительное содержание) отдельных фракций в новом несвязном дисперсном грунте равна единице);χi - деформационная характеристика i-й гранулометрической фракции грунта. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и материалоемкости определения деформационных свойств несвязного дисперсного грунта. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия», конкретно к способу определения несущей способности и устойчивости связной среды, предельно нагруженной давлением перед разрушением. Сущность способа заключается в определении физических свойств среды в нарушенном по структуре предельном состоянии: удельного сцепления и объема веса при , определении среднего предельного давления , где - бытовое гравитационное давление массива нарушенной по структуре среды, - средняя величина атмосферного давления на поверхности Земли, определении среднего закраевого давления растяжения и расчете предельного давления под штампом и за его краями. Технический результат – повышение точности определения предельного давления для грунтовой среды. 3 ил.

Изобретение относится к исследованию деформационных и прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях в строительстве. Способ включает деформирование образца грунта природного или нарушенного сложения в условиях трехосного осесимметричного гидростатического и последующего девиаторного нагружения, дающих возможность ограниченного бокового расширения образца грунта, близкого к реальным условиям, затем после установления условной стабилизации при статическом режиме достижением скорости деформирования образца, соответствующей условной стабилизации деформации образца на данной ступени деформирования, переходят поочередно на следующие ступени испытания, а по окончании испытаний, по конечным результатам, полученным на каждой из ступеней испытания, строят график зависимости относительной осевой деформации от осевых напряжений и определяют искомые характеристики грунта, причем после стабилизации деформаций гидростатического нагружения выполняют контролируемое девиаторное нагружение, первая часть которого - дозированное кинематическое нагружение с управляемой скоростью деформации и ограничением по приращению осевых напряжений, а вторая часть - стабилизация напряженно-деформированного состояния образца в режиме ползучести - релаксации напряжений по условной стабилизации модуля общей деформации, многократно повторяя нагружения и стабилизацию до достижения предельного напряженного состояния, а далее продолжают (при необходимости) только кинематическое нагружение до величины предельной относительной осевой деформации. Достигается ускорение испытаний при определении различных характеристик любых разновидностей нескальных грунтов. 1 пр., 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения количества выработок, осадок и кренов зданий при проведении инженерно-геологических изысканий. Способ определения количества выработок при проведении инженерно-геологических изысканий включает проходку выработок в пределах пятна проектируемого здания или сооружения, определение модуля деформации грунтов по выработке, нахождение осадки здания или сооружения на каждой выработке и неравномерность осадки между выработками, нахождение коэффициента жесткости основания на каждой выработке при заданных размерах в плане здания или сооружения и нагрузки на основание, используя при этом функцию Шепарда для коэффициента жесткости основания в виде приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении точности инженерно-геологических изысканий, снижении трудоемкости и расширении области применения. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области инженерных изысканий. В способе определения границ пластичности грунтов, заключающемся в определении удельного сопротивления одного образца грунта, имеющего известные значения показателей wm и kw линейной зависимости влажности грунта на границе текучести от числа пластичности WL=wm+kw⋅Iр, при степени влажности 0,97-0,98, погружению конусного индентора с углом 30° при вершине и определении по формулам влажности грунта на границе текучести и на границе раскатывания, образец грунта помещают в цилиндрическую камеру диаметром не менее 60 мм и высотой не менее 45 мм и размещают соосно вершине конуса индентора, а погружение конусного индентора производят с постоянной скоростью, равной 120 мм/мин, на глубину до 35 мм и с регистрацией величины сопротивления грунта через каждые 0,01 мм погружения конусного индентора с дискретностью не более 2,0 Н, при этом в полученном массиве значений сопротивления образца грунта погружению конусного индентора выделяют диапазон инвариантных значений сопротивления грунта погружению конусного индентора из заданного соотношения, а определение влажности грунта на границе текучести и на границе раскатывания производят на основании заданных расчетных зависимостей. Достигается упрощение и ускорение определения границ пластичности грунтов, исключение влияния на результаты определений субъективных факторов, возможность оценки погрешности определения удельного сопротивления грунта пенетрации при испытании одного образца грунта. 1 ил.

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий для строительства зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах, основания которых используются для строительства зданий в оттаянном или оттаивающем состоянии. Способ испытания мерзлого грунта включает периодическое погружение с остановкой зонда в массиве грунта и измерением сопротивления грунта внедрению зонда и температуры грунта. При остановке, после измерения температуры мерзлого грунта, выполняют оттаивание грунта на заданную глубину с помощью установленного в зонде нагревательного элемента, после чего зонд додавливают в пределах зоны оттаивания грунта и измеряют сопротивление оттаянного грунта внедрению зонда. Технический результат состоит в обеспечении возможности испытания мерзлого грунта с определением механических свойств и несущей способности многолетнемерзлых грунтов с учетом их оттаивания в процессе статического зондирования грунтов, повышении точности, снижении трудоемкости испытаний. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании, малозаглубленных ростверков свайных фундаментов и подземных сооружений нормального уровня ответственности на набухающих грунтовых основаниях. Способ обеспечения эксплуатационной надежности сооружения на набухающем грунтовом основании путем определения напряженно-деформированного состояния (НДС) набухающего грунта и фундамента (сооружения) при их взаимодействии с известными значениями распределения вертикальных напряжений в грунте от последних и предполагаемом распределении вертикальных напряжений набухания аналогично напряжениям в грунте от фундамента (сооружения), но имеющие противоположенное направление. Вертикальные напряжения набухания грунта под фундаментом (сооружением), в любой точке, не равны вертикальным напряжениям на грунт от фундамента (сооружения). Количественные их значения для определения (НДС) набухающего грунта и фундамента (сооружения) при их взаимодействии принимают исходя из постоянства суммы абсолютных значений напряжений в грунте от фундамента (сооружения) и набухающего грунта в любой точке по площади подошвы под ними, равных двум значениям среднего напряжения (давления) в грунте от фундамента (сооружения), определяемым по приведенной зависимости. Формула позволяет определить предельно допустимые усилия в конструкциях сооружения и значения деформации грунта основания при его набухании и усадке. Технический результат состоит в обеспечении эксплуатационной надежности сооружения нормального уровня ответственности с минимально необходимыми требованиями к материало-энергоемкости сооружения и безопасного уровня взаимодействия здания на окружающую среду путем определения количественного значения воздействия вертикальных напряжений набухания грунта основания на сооружение по всей площади опирания фундамента. 2 пр., 2 ил.

Изобретение относится к способам контроля целостности железобетонных гидротехнических резервуаров с помощью волоконно-оптической контрольно-измерительной аппаратуры и предназначено для определения местоположения повреждений в днище бассейнов суточного регулирования и контроля протечек через них. Способ определения местоположения повреждений и их контроль в днище бассейна суточного регулирования включает прокладку волоконно-оптического датчика 6 по всей площади бассейна суточного регулирования с шагом 3-5 м, отсыпку слоя крупнозернистого материала под днищем 5 бассейна суточного регулирования, устройство подземной дренажной галереи 10, примыкающей снаружи к бассейну суточного регулирования, поперечную разуклонку iпоп основания 1 выполняют от оси бассейна суточного регулирования к его краям, затем слой крупнозернистого материала, например щебня 2, покрывают геосинтетическим фильтрующим материалом 3, например дорнитом, для исключения суффозии/выноса песка 4 потоком воды, и отсыпают на него дополнительный слой из песка 4 для формирования купола растекания, получаемого протечками через днище 5 бассейна суточного регулирования, подключают волоконно-оптический датчик 6 к считывающему трансиверу, определяющему место повреждений и величину протечек. Продольную разуклонку iпрод основания 1 можно выполнять вдоль оси бассейна суточного регулирования величиной 0,010-0,035. Поперечные ребра, например железобетонные буртики, можно устанавливать по всей площади основания 1 с шагом 3-5 м для создания регулярных локальных зон контроля протечек. Волоконно-оптический датчик 6 можно прокладывать с верховой стороны железобетонных буртиков непрерывно по всем локальным зонам контроля протечек. Технический результат состоит в определении мест повреждений в днище бассейнов суточного регулирования, количественной оценке объема протечек через повреждения, снижении сроков и затрат на их обнаружение и устранение, и увеличении сроков эксплуатации бассейнов. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта или иными причинами. Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода содержит измерительный рычаг, состоящий из неподвижного анкера и N подвижных звеньев, соединенных между собой шарнирами, узлы отсчета перемещений, установленные в каждое подвижное звено, регистрирующий блок с системой сбора и передачи данных. Дополнительно оборудовано гибким герметичным кожухом, установленным в предварительно пробуренную скважину. На каждое подвижное звено измерительного рычага и на неподвижный анкер установлено минимум по два центратора. Неподвижный анкер имеет фиксатор с ответным элементом на гибком герметичном кожухе. Технический результат состоит в обеспечении улучшенных условий эксплуатации, повышении надежности, улучшении ремонтопригодности устройства для измерения. 2 ил.

Наверх