EA004411B1

EA004411B1 - Способ поддержки трубопровода в траншее

Info

Publication number: EA004411B1
Application number: EA200200577A
Authority: EA
Inventors: Эдвард Дж. Клэймар
Original assignee: Кейэнай Инкорпорейтид
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-04-29
Also published as: EP1273840A3; EP1273840A2; GEP20043210B; EP1273840B1; CA2381946C; ES2271183T3; AU784454B2; CN1257355C; CA2381946A1; AU3559602A; CN1396398A; ATE335950T1; DE60213719D1; US6413018B1; DE60213719T2; MXPA02004303A; EA200200577A1

Abstract

В изобретении раскрыт способ поддержки подземного трубопровода в вырытой траншее. Способ предусматривает поддержку трубопровода при помощи специально спроектированных опорных элементов, установленных с промежутками друг от друга. Опорные элементы спроектированы таким образом, что они разрушаются при приложении заданной нагрузки, причем указанная нагрузка может быть приложена к опорным элементам в некоторый момент времени в ходе засыпки траншеи или при проведении гидравлической опрессовки трубопровода. Когда опорные элементы разрушаются, то засыпка под трубопроводом уплотняется и за счет этого поддерживает трубопровод вместо опорных элементов.

Description

Настоящее изобретение имеет отношение к трубопроводам, а более конкретно к трубопроводам, которые зарыты в подземные траншеи (котлованы) вдоль всей их длины. Трубопроводы широко используют для транспортирования на большие расстояния различных жидкостей и газов, а чаще всего нефти, газа или других нефтепродуктов. В соответствии с используемой в настоящее время технологией прокладки новых трубопроводов, трубу опускают в траншею и укладывают сверху на опорные элементы, которые установлены с промежутками вдоль длины траншеи. Траншея, которая содержит вновь уложенные трубы, затем обычно засыпается в два этапа. Сначала в траншею вводят подпочвенный не имеющий камней слой, таким образом, чтобы он проходил вокруг труб (обтекал их) и под них между установленными с промежутками опорными элементами и заполнял открытое пространство между сторонами трубы и стенками траншеи, и покрывал трубу сверху на заданную высоту. Специалисты называют такую технологию присыпка грунтом трубопровода или присыпка грунтом. Затем производят второй этап засыпки с использованием оставшегося грунта, вынутого ранее из траншеи, для завершения засыпки траншеи. После завершения засыпки проводят гидравлическую опрессовку (гидравлическое испытание трубопровода под давлением). Трубу заполняют водой и создают высокое давление на определенный период времени, обычно на 24 ч, в течение которого контролируют давление и проверяют отсутствие утечек трубы.

После установки и гидравлической опрессовки трубопровода проводят дополнительные испытания, при проведении которых внутри через трубу пропускают так называемые размерные пробки. При проведении этого испытания могут быть обнаружены и идентифицированы повреждения трубы. Все выбоины и коробления, а также большинство секций, имеющих отклонения от круглого сечения, следует вновь откопать и отремонтировать перед введением трубопровода в эксплуатацию. Эти ремонтные работы являются весьма дорогостоящими и длительными.

Опорные элементы поддерживают трубопровод на определенной высоте над дном траншеи как в ходе засыпки, так и при эксплуатации трубы. Так как камни (скальная порода) на дне траншеи могут создавать выбоины в трубе или повреждать защитное покрытие на внешней поверхности трубы, то очень важно, чтобы труба не входила в контакт с дном траншеи как при эксплуатации, так и в ходе установки. Обычно в качестве опорных элементов используют мешки с песком. Эти мешки могут быть уложены друг на друга на любую желательную высоту. Другим популярным материалом для создания опорных элементов являются блоки вспененного материала (пенопласта) высокой плотности.

Эти блоки являются достаточно прочными для поддержки трубопровода без разрушения. В патенте США № 4,068,488 раскрыто использование надувных опорных подушек для создания временной опоры трубопровода в ходе засыпки. Эти подушки удаляют после того, как уровень материала засыпки приближается к уровню подушек. В указанном патенте предусмотрено использование гранулированного материала для создания опоры (опорного слоя) и для засыпки, который принудительно вводят под трубу для обеспечения его полного уплотнения. Опорный слой полностью уплотняют ранее удаления временных подушек, так что после их удаления труба остается в прежнем положении, но с опорой на этот слой. В патентах США № 4,488,836 и 4,806,049 раскрыто использование заполненных водой мешков для установки трубопровода на дне океана или в траншеи с нестабильным грунтом. Задачей этих мешков является предотвращение обрушения стенок траншеи ранее установки трубы. После этого трубу укладывают сверху на надувной пузырь, введенный в траншею. Затем пузырь спускают (откачивают), что позволяет трубе опуститься вниз на дно траншеи, после чего нестабильные стенки траншеи могут обрушиваться сверху на трубу. Во всех этих патентах указано, что трубу помещают на заполненные мешки, после чего мешок спускают, что позволяет подушке или материалу дна траншеи поддерживать трубу. Каждый мешок имеет клапан, который открывают для спускания. Такие заполненные воздухом или водой мешки являются более дорогими, чем мешки с песком и пенопластовые блоки, поэтому их используют достаточно редко.

Специалистам понятно, что для надлежащего выполнения функции поддержки трубы над дном траншеи при работе трубопровода, опорные элементы должны быть изготовлены из достаточно прочного материала и установлены достаточно близко друг от друга, для того, чтобы они могли выдерживать действительный вес трубы. Отметим, что после размещения опорных элементов на дне траншеи, к ним в ходе эксплуатации будет приложена суммарная нагрузка собственно трубы, материала засыпки (заполнения траншеи) и содержимого трубы.

На фиг. 1 показана типичная известная установка трубопровода перед засыпкой. Трубопровод 12 поддерживается при помощи установленных с промежутками опорных элементов 13, которые размещены на дне траншеи 14. В качестве примера предположим, что стальная труба с внешним диаметром 36 дюймов (около 900 мм) и с толщиной стенок 0,500 дюйма (12,5 мм) лежит на опорных элементах, установленных с промежутками 15 футов (5 м) на дне траншеи, как это показано на фиг. 1. Когда труба лежит сверху на установленных с промежутками опорных элементах, то каждый опорный элемент будет иметь нагрузку 2,860 фунтов (около 1200 кг), в предположении, что каждый опорный элемент поддерживает одинаковый вес. При засыпке траншеи опорные элементы будут подвержены воздействию дополнительной нагрузки, кроме веса собственно трубы. В качестве примера предположим, что дополнительная нагрузка при засыпке составляет ориентировочно 1/2 веса трубы. В этом случае каждый опорный элемент будет подвержен воздействию нагрузки 4,290 фунтов свыше 1700 кг), вновь в предположении, что каждый опорный элемент поддерживает одинаковый вес. После завершения засыпки траншеи производят заполнение трубы водой и ее гидравлическую опрессовку. В этом примере, опять в предположении, что каждый опорный элемент поддерживает одинаковый вес, каждый опорный элемент будет подвержен воздействию дополнительной нагрузки 6,250 фунтов (около 3000 кг), при полном весе около 10,540 фунтов (свыше 4000 кг).

В приведенном выше примере не принимали во внимание динамическую нагрузку и предполагали, что каждый опорный элемент поддерживает одинаковый вес (имеет одинаковую нагрузку). Однако в реальной практике прокладки трубопроводов существуют динамические нагрузки и неравномерное нагружение опорных элементов. Например, если поверхность основания секции трубы не совпадает с поверхностью дна траншеи, то возникает вероятность повышения нагрузки на отдельных опорных элементах в несколько раз по сравнению с ранее указанными величинами. На фиг. 2 показано, что поверхность основания трубы 12 не совпадает с ориентацией дна траншеи. В результате опорные элементы 1 и 4 будут поддерживать полный вес секции трубы, причем труба будет подвешена над опорными элементами 2 и

3. Опорные элементы 1 и 4 в таком случае будут поддерживать ориентировочно вдвое больший вес, чем в случае отсутствия перекоса. Прокладчики трубопровода должны принимать все меры для того, чтобы обеспечить поддержку трубопровода всеми опорными элементами. При наличии зазоров, показанных на фиг. 2, прокладчик должен поднять трубопровод и ввести одну или несколько прокладок 15, как это показано на фиг. 3. Однако сплошь и рядом прокладчики не обращают внимание на зазоры между опорными элементами и трубопроводом, особенно в случае использования опор из пенополистирола.

При необходимости обеспечения отсутствия контакта нижней поверхности трубы с дном траншеи и при возможности риска серьезного повреждения трубы при входе в указанный контакт с дном траншеи, в настоящее время используют опорные элементы, конструкция которых позволяет выдерживать полную нагрузку, указанную выше в примере, умноженную на соответствующий коэффициент безопасности (запаса прочности). Поэтому каждый опорный элемент должен выдерживать полный вес или нагрузку, а именно, вес пустой трубы, вес засыпки, вес водяного заполнения трубы при гидравлической опрессовке, динамическую нагрузку и увеличение веса за счет неравномерного нагружения опорного элемента. Однако конструирование достаточно жестких опорных элементов и размещение этих элемент достаточно близко друг к другу для поддержки полного веса или нагрузки в соответствии с существующей в настоящее время практикой, создает большую вероятность того, что положение трубы после ее первоначального опускания в траншею и установки на опорные элементы будет оставаться в некоторой степени постоянным, а именно, высота нижней поверхности трубы над дном траншеи, которая существует при первоначальной укладке трубы сверху на опорные элементы, будет сохраняться (или в основном сохраняться) в ходе установки трубопровода и проведения процессов испытаний.

Как уже было упомянуто здесь ранее, непосредственно после установки труб сверху на опорных элементах в траншею вводят не имеющий камней подпочвенный слой грунта, который обтекает вокруг трубы и под нее в открытые зоны под трубой между опорными элементами. Так как опорные элементы были сконструированы достаточно жесткими для того, чтобы выдерживать приложенные к ним дополнительные нагрузки, возникающие после введения материала засыпки, то труба не может двигаться в положение, достаточно низкое для уплотнения материала засыпки под трубой. Так как материал засыпки под трубой не уплотнен, то в него легко проникает вода, что создает известную проблему вымывания материала засыпки. Более того, если материал засыпки не уплотнен, то труба не будет иметь дополнительной опоры после ее установки и поэтому установленная труба будет поддерживаться только при помощи опорных элементов. В нормальной практике нередки случаи, когда типичный подземный трубопровод в действительности поддерживается вдоль его длины только менее чем на 10%. При неравномерной нагрузке опорных элементов некоторые элементы или ряд из них могут иметь чрезмерные нагрузки. В некоторых случаях неравномерная нагрузка в практике прокладки подземных трубопроводов достигает такого значения, что некоторые опорные элементы или ряд из них могут разрушаться, что приводит к падению отдельных секций трубы на дно траншеи.

Другой причиной серьезной озабоченности является размер и вес опорных элементов, которые сконструированы для поддержки полного веса трубы или полной нагрузки. Необходимо, чтобы указанные индивидуальные элементы имели достаточно широкую площадь поверхности для исключения приложения к трубе точечной нагрузки, достаточной для уплощения трубы или создания овала (отклонения от ее круг лого сечения). Если же это произойдет, то требуются дорогостоящие работы по ремонту, связанные с раскопкой трубопровода.

Следовательно, существует необходимость в создании способа установки трубопровода, который позволяет производить установку без результирующего неравномерного нагружения опорных элементов, который при этом не является более дорогим или сложным, чем существующие в настоящее время способы установки.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ установки трубопровода с использованием опорных элементов, достаточно прочных для осуществления поддержки трубы после опускания трубы в траншею и присыпки грунтом. Однако в отличие от существующей в настоящее время практики, опорные элементы сконструированы таким образом, что они разрушаются при приложении дополнительной совокупной нагрузки, созданной полной засыпкой и гидравлической опрессовкой. Предложенный способ позволяет получить преимущества, отсутствующие в известных в настоящее время технических решениях. Трубопровод, который установлен в соответствии с настоящим изобретением, будет поддерживаться при помощи грунта присыпки под трубой между опорными элементами. В результате будет поддерживаться (при помощи грунта присыпки) намного больший процент реальной трубы. Более того, грунт присыпки под трубой будет уплотнен, в результате чего существенно снижается опасность возникновения хорошо известной проблемы вымывания грунта присыпки.

На фиг. 1 схематично показан трубопровод, поддерживаемый при помощи установленных с промежутком друг от друга опорных элементов в соответствии с известным состоянием техники.

На фиг. 2 схематично показан аналогичный фиг. 1 вид, иллюстрирующий проблему неравномерного динамического нагружения, возникающую при перекосе основания (нижней части) трубопровода относительно дна вырытой траншеи.

На фиг. 3 схематично показан аналогичный фиг. 1 и 2 вид, иллюстрирующий опорный элемент с прокладкой, использованной для корректировки проблемы в соответствии с фиг. 2.

На фиг. 4 показан вид в перспективе опорного элемента в соответствии с настоящим изобретением, установленного на дне траншеи.

На фиг. 5 показан вид в перспективе, аналогичный фиг. 4, трубопровода, установленного на опорном элементе и сжимающего опорный элемент в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 6 показан вид в перспективе трубопровода и опорного элемента фиг. 5 после добавления грунта присыпки.

На фиг. 7 показан вид в перспективе трубопровода и опорного элемента фиг. 6 после полного добавления засыпки, за счет чего дополнительно сжат опорный элемент.

На фиг. 8 показан вид в перспективе опорного элемента, полностью сжатого в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 показан вид в перспективе опорного элемента, в условиях структурного разрушения в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 59, на которых показан опорный элемент 20, который выполнен в виде куба или прямоугольника из твердого материала. По желанию в верхней части опорного элемента может быть предусмотрена вогнутая поверхность. Преимущественно опорный элемент имеет высоту, равную расстоянию уложенной трубы до дна траншеи или превышающую это расстояние. Обычно это расстояние составит 12 дюймов (около 30 см), которое показано на фиг. 4 как высота опорного элемента 12, однако следует иметь в виду, что опорный элемент может иметь любую желательную высоту. Более того, несмотря на то, что на чертежах показана труба, которая поддерживается при помощи опорного элемента, сконструированного в виде единичного блока в каждом опорном местоположении, следует иметь в виду, что два или несколько блоков могут быть сложены вместе для создания опорного элемента. В отличие от известных ранее опорных элементов, опорный элемент 20 имеет такую конструкцию и размеры, что он разрушается при заданной весовой нагрузке, причем этот вес является функцией материала и размера действительной трубы, а также планируемого промежутка между опорными элементами.

Для осуществления установки трубопровода в соответствии с настоящим изобретением, опорные элементы вводят в траншею и устанавливают на дне траншеи с промежутками друг от друга. После этого в траншею опускают трубу и помещают ее сверху на опорных элементах, таким образом, чтобы опорные элементы имели незначительную или малую динамическую нагрузку. Следует избегать создания ранее описанного условия неравномерного нагружения опорных элементов. Для предотвращения неравномерного нагружения опорных элементов необходимо принимать меры корректировки перекоса. Секции трубы, которые не имеют центровки с дном траншеи, будут видны при опускании трубы. Следует контролировать операцию опускания, и если видно, что нижняя поверхность трубы не входит в контакт с какимлибо опорным элементом, то операцию опускания следует остановить, трубу поднять и ввести прокладку соответствующего размера сверху на указанном опорном элементе, как это показано на фиг. 3. Эту процедуру следует повторять в течение всей операции опускания, для обеспе чения поддержки трубы каждым опорным элементом.

После опускания трубы в траншею и ее размещения на опорных элементах в соответствии с ранее описанным, в траншею вводят грунт присыпки в соответствии с обычной практикой. Однако операция присыпки грунтом должна тщательно контролироваться для того, чтобы обеспечить полное заполнение грунтом присыпки открытой области под трубой между опорными элементами. Для исключения возможности создания перемычек грунт присыпки преимущественно следует вводить в траншею таким образом, чтобы грунт присыпки равномерно протекал по обеим сторонам трубы. Это должно гарантировать введение грунта присыпки в открытую область под трубой с двух сторон. Более того, предлагается введение грунта присыпки таким образом, чтобы грунт присыпки протекал в зону под трубой постоянно (неизменно) вперед непрерывным образом, а именно, таким образом, чтобы открытая зона под трубой заполнялась спереди и ранее заполнения грунтом присыпки открытой траншеи и заполнения зоны между трубой и стенками траншеи. При введении грунта присыпки в траншею указанным образом грунт присыпки, когда происходит его наращивание в траншее, также течет вперед и прежде всего заполняет открытую зону под трубой. Эта процедура исключает возможность образования перемычек, не позволяющих грунту присыпки поступать в зону непосредственно под трубой, в результате чего создаются пустые области. В этом отношении было показано, что если грунт присыпки быстро сваливать сбоку от траншеи, так что происходит резкое введение объема или партии грунта присыпки, то часто случается образование перемычек. Если же следовать предложенной процедуре, то труба будет поддерживаться достаточно одинаково всеми опорными элементами. В некоторой степени рыхлый и не уплотненный грунт присыпки будет заполнять зону непосредственно под трубой, за счет чего труба не будет входить в контакт с дном траншеи.

Когда трубу 12 помещают сверху на опорный элемент 20, то результирующая нагрузка может вызывать некоторую поддающуюся расчету деформацию опорного элемента. Дополнительная деформация может возникать при размещении материала засыпки сверху над трубой. Поэтому на фиг. 6 и 7 показана высота опорного элемента, которая была сначала 12 и стала 10 после установки трубы и 9 после засыпки.

Как уже было упомянуто здесь ранее, самая большая нагрузка и наибольшее единичное увеличение нагрузки происходят при заполнении трубы водой для гидравлической опрессовки. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения опорные элементы должны быть спроектированы таким образом, чтобы не выдерживать такую нагрузку. При установке на опорный элемент обсуждавшейся ранее стальной трубы 36 дюймов (около 900 мм), опорный элемент должны быть спроектирован таким образом, чтобы он разрушался под весом 10,540 фунтов (около 4000 кг). Однако следует иметь в виду, что опорный элемент может быть спроектирован таким образом, чтобы его разрушение происходило в любое время после надлежащего заполнения зоны под трубой. Например, опорный элемент может разрушаться после укладки материала засыпки сверху на трубу, что создает в данном примере нагрузку 4,290 фунтов (свыше 1700 кг). Это позволяет создать проектный диапазон нагрузок, в котором разрушаются опорные элементы. Однако опорные элементы не должны разрушаться в ходе опускания и укладки трубы или в ходе операций присыпки грунтом. Опорные элементы могут разрушаться или не разрушаться после того, как грунт присыпки был введен под трубу и завершена засыпка траншеи. Опорные элементы не должны выдерживать полную нагрузку, когда труба заполнена водой для гидравлической опрессовки.

В соответствии с другим примером стальная труба с внешним диаметром 24 дюйма (около 600 мм) и с толщиной стенок 0,375 дюйма (9,4 мм) установлена на опорных элементах, расположенных с промежутками 15 футов (4 м) на дне траншеи. Когда труба лежит сверху на установленных с промежутками опорных элементах, то каждый опорный элемент будет испытывать нагрузку 1,420 фунтов (около 570 м), при условии, что ко всем опорным элементам приложена одинаковая нагрузка. После засыпки траншеи опорные элементы будут испытывать дополнительную нагрузку. Для примера можно предположить, что дополнительная нагрузка в ходе засыпки составляет ориентировочно 1/2 веса трубы. При таком предположении каждый опорный элемент теперь будет испытывать нагрузку 2,130 фунтов (850 кг), вновь при условии, что ко всем опорным элементам приложена одинаковая нагрузка. После завершения засыпки траншеи трубу заполняют водой и производят гидравлическую опрессовку. Вновь при условии одинаковой нагрузки, приложенной ко всем опорным элементам, каждый опорный элемент теперь будет испытывать дополнительную нагрузку 2,760 фунтов (около 1100 кг), при полной нагрузке около у 4,890 фунтов (около 2000 кг).

В соответствии с еще одним примером стальная труба с внешним диаметром 36 дюймов около 900 мм) и с толщиной стенок 0,500 дюйма около 12,5 мм) помещена на опорных элементах, установленных с промежутками 12 футов (4 м). При условии одинаковой нагрузки, приложенной ко всем опорным элементам, каждый опорный элемент будет испытывать нагрузку 2,290 фунтов (около 900 кг), когда труба лежит на опорных элементах. Если предполо жить, что дополнительная нагрузка от засыпки составляет ориентировочно 1/2 веса трубы, то каждый опорный элемент будет нести нагрузку 3,435 фунтов (около 1400 кг) после засыпки. Когда трубу заполняют водой и производят гидравлическую опрессовку, то дополнительная нагрузка 5,000 фунтов (2000 кг) будет добавляться к нагрузке каждого опорного элемента. Следовательно, полная нагрузка, при которой опорный элемент должен разрушаться, составляет ориентировочно 8,435 фунтов (около 3400 кг).

Отметим, что критической является скорее функция опорных элементов, а не материал, из которого они изготовлены. Поэтому специалисты легко поймут, что могут быть использованы различные конструкции опорных элементов, изготовленных из различных материалов. Однако обычно полагают, что опорные элементы могут иметь одно из двух общих конструктивных исполнений. Прежде всего, опорные элементы могут быть изготовлены из материала, который остается жестким и не деформируется при всех нагрузках до его разрушения. Такие опорные элементы могут быть изготовлены из твердого однородного материала, такого как пенопласт высокой плотности, который рассыпается при определенной нагрузке. Опорный элемент может представлять собой каркасную структуру, в которой верхняя поверхность, на которой лежит труба, поддерживается при помощи стоек, которые разрушаются или гнутся при определенной нагрузке. Преимущественно опорные элементы изготовлены из материала, который будет деформироваться или уплощаться при увеличении нагрузки, однако все еще обеспечивать опору до момента разрушения. Одним из таких материалов является пенополистирол. Опорные элементы, сконструированные из материала с такими свойствами, представляют собой мягкие опорные элементы в отличие от твердых опорных элементов.

На фиг. 4-8 показан единичный мягкий опорный элемент, изготовленный из материала, который будет деформироваться или уплощаться при увеличении нагрузки. На фиг. 4 показан единичный опорный элемент 20, который имеет высоту 12 дюймов. Действительная высота опорных элементов не является предметом настоящего изобретения, за исключением того, что она должна быть достаточной для протекания желательного количества грунта присыпки под трубу. Когда трубу кладут сверху на опорные элементы, то результирующая нагрузка будет создавать некоторые поддающиеся расчету деформации опорного элемента. В этом примере для объяснения принципов настоящего изобретения положим, что (под действием указанной нагрузки) опорный элемент деформировался (сжался) на 2 дюйма (50,8 мм). Поэтому на фиг. 5 показана труба, которая поддерживается на высоте 10 дюймов (25,4 см) над дном траншеи.

После введения грунта присыпки под трубу, труба все еще продолжает поддерживаться при помощи опорного элемента на высоте 10 дюймов над дном траншеи. В этот момент имеется рыхлый, не уплотненный грунт присыпки (показанный позицией 24 на фиг. 6) под трубой между опорными элементами. Этот грунт присыпки не создает никакой опоры для трубы. После полной засыпки траншеи материалом заполнения 28, опорный элемент сжимается. Поэтому на фиг. 7 показана труба 12, которая покоится на высоте 9 дюймов над дном траншеи. Это опускание трубы на расстояние 1 дюйм (25,4 мм) от предыдущего положения, показанного на фиг. 6, сжимает не уплотненный грунт присыпки 24 от глубины 10 дюймов (25,4 см) до глубины 9 дюймов (22,9 см) и создает степень уплотнения, обеспечивающую некоторую поддержку для трубы при помощи грунта присыпки. В этом случае опорные элементы уже не обеспечивают 100% поддержки полного веса. Когда трубу 12 заполняют водой для проведения гидравлической опрессовки после засыпки, то опорные элементы разрушаются, что позволяет трубе опускаться до полного уплотнения грунта присыпки 24 под трубой. После такого разрушения уплотненный материал под трубой поддерживает 100% полного веса, причем после такого разрушения (опорных элементов) и уплотнения (грунта присыпки) труба будет находиться на некотором расстоянии 11 над дном траншеи. Если высота составляла 9 после засыпки, как это показано на фиг. 7, то расстояние 1 будет меньше чем 9. Это состояние показано на фиг. 8, где расстояние 1 на некоторую величину меньше высоты трубы над дном траншеи до проведения гидравлической опрессовки. В другом варианте опорный элемент изготовлен из материала, который рассыпается или разрушается на куски при приложении заданной нагрузки. Такое разрушение может происходить при заполнении трубы водой или когда материал засыпки уложен сверху на трубу. В этом варианте происходит разрушение на множество кусков 20а, как это показано на фиг. 9.

При дальнейшем опускании трубы происходит дополнительное уплотнение грунта присыпки 24, за счет чего грунт присыпки будет обеспечивать увеличивающийся процент поддержки, в то время как опорные элементы будут обеспечивать уменьшающийся процент поддержки. Вполне вероятно, что, в соответствии с описанными здесь способами, грунт присыпки будет становиться полностью уплотненным ранее действительного разрушения опорных элементов. На фиг. 8 показано, что опорный элемент уже деформировался, но все еще несет часть полной нагрузки. Так как грунт присыпки в этот момент уже полностью уплотнен, то труба не может опуститься ниже. Поэтому к опорному элементу не прикладывается дополни тельная нагрузка, а поддержка трубы осуществляется на всех 100% ее длины.

Оба предпочтительных варианта позволяют решить задачу обеспечения лучшей опоры для зарытого трубопровода. В варианте, показанном на фиг. 9, труба поддерживается только при помощи грунта присыпки под трубой. Это обеспечивает поддержку трубы на большем проценте ее длины (ориентировочно на 90%), чем в случае известных технических решений (ориентировочно 10%). В варианте, показанном на фиг. 8, труба поддерживается вдоль 100% ее длины. Однако в обоих случаях грунт присыпки под трубой должен быть полностью уплотнен. Такое полное уплотнение не происходит при установке трубопровода с использованием известных опорных элементов.

Другое преимущество, которое может быть обеспечено за счет настоящего изобретения, состоит в том, что за счет проектирования и конструирования опорных элементов, более слабых по сравнению с теми, которые используют в настоящее время, может быть снижена стоимость материала, причем реально эти расходы могут быть снижены на 50-75%.

Несмотря на то, что в качестве примера был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что он не имеет ограничительного характера и в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ поддержки трубопровода в траншее, который включает в себя следующие операции:

установку множества опорных элементов с промежутками друг от друга вдоль длины указанной траншеи, причем указанные опорные элементы спроектированы таким образом, что они разрушаются при помещении на них заданного веса;

установку указанного трубопровода на указанные опорные элементы;

засыпку пространства под указанным трубопроводом, между указанными опорными элементами и вокруг указанного трубопровода на заданную высоту грунтом присыпки; и приложение усилия к трубопроводу, достаточного для разрушения указанного множества опорных элементов, при котором указанный грунт присыпки обеспечивает опору для указанного трубопровода.
2. Способ по п.1, в соответствии с которым указанное усилие прикладывают за счет укладки материала засыпки на грунт присыпки над трубопроводом.
3. Способ по п.2, в соответствии с которым указанное усилие прикладывают к трубопроводу за счет введения материала в трубопровод.
4. Способ по п.3, в соответствии с которым указанное усилие прикладывают за счет заполнения указанного трубопровода водой.
5. Способ по п.4, в соответствии с которым указанная операция засыпки при помощи указанного грунта присыпки включает в себя введение указанного грунта присыпки с двух сторон указанного трубопровода и заполнение зон под указанным трубопроводом ранее заполнения при помощи грунта присыпки зон между указанным трубопроводом и стенками указанной траншеи.
6. Способ по п.5, в соответствии с которым указанный грунт присыпки является однородным материалом.
7. Способ по п.6, в соответствии с которым указанный грунт присыпки является относительно свободным от камней.
8. Способ по п.1, в соответствии с которым указанный трубопровод уплотняет указанный грунт присыпки после разрушения указанных опорных элементов.
9. Способ по п.1, в соответствии с которым указанная операция установки указанных опорных элементов включает в себя размещение указанных опорных элементов таким образом, что каждый из указанных опорных элементов несет ориентировочно один и тот же вес.
10. Способ по п.9, который дополнительно предусматривает проверку того факта, что каждый из указанных опорных элементов служит опорой для указанного трубопровода; и установку прокладок на те из указанных опорных элементов, которые не имеют контакта с указанным трубопроводом, таким образом, чтобы указанный трубопровод контактировал с указанными прокладками.
11. Способ по п.1, в соответствии с которым указанная операция приложения усилия к трубопроводу для создания разрушения указанного множества опорных элементов включает в себя операцию разрушения в любой момент времени после введения указанного грунта присыпки в указанную траншею.
12. Способ по п.11, в соответствии с которым указанное множество опорных элементов спроектировано так, чтобы выдерживать вес указанного трубопровода, когда указанный трубопровод пустой, и разрушаться при приложении дополнительного веса.
13. Способ по п.12, в соответствии с которым указанное множество опорных элементов разрушается, по меньшей мере, только под весом указанного материала засыпки, уложенного на трубопровод, и воды, введенной в трубопровод.
14. Способ по п.1, в соответствии с которым указанные опорные элементы сконструиро13 ваны из жесткого материала и рассчитаны на структурное разрушение при заданной нагрузке.
15. Способ по π. 1, в соответствии с которым указанные опорные элементы сконструированы из деформируемого материала, так что указанные опорные элементы сжимаются под нагрузкой.
16. Способ по п. 15, в соответствии с которым указанные опорные элементы изготовлены из пенополистирола.
17. Способ по п. 15, в соответствии с кото достаточной степени для уплотнения грунта присыпки.
18. Способ по п. 17, в соответствии с которым указанные опорные элементы сжимаются до уровня указанного уплотненного грунта присыпки в траншее.
19. Способ по п. 18, в соответствии с которым указанный трубопровод поддерживается вдоль своей полной длины при помощи уплотненного грунта присыпки и сжатых опорных элементов.

рым указанные опорные элементы сжимаются в