RU2227238C2 - Pipeline securing method - Google Patents

Pipeline securing method Download PDF

Info

Publication number
RU2227238C2
RU2227238C2 RU2001107575/06A RU2001107575A RU2227238C2 RU 2227238 C2 RU2227238 C2 RU 2227238C2 RU 2001107575/06 A RU2001107575/06 A RU 2001107575/06A RU 2001107575 A RU2001107575 A RU 2001107575A RU 2227238 C2 RU2227238 C2 RU 2227238C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
trench
soil
profile
layer
Prior art date
Application number
RU2001107575/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Урунич
В.С. Азаров
Д.А. Кулагин
ненко С.А. Лукь
С.А. Лукьяненко
Original Assignee
Ооо Стм
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ооо Стм filed Critical Ооо Стм
Priority to RU2001107575/06A priority Critical patent/RU2227238C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2227238C2 publication Critical patent/RU2227238C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: building industry, particularly underground pipeline laying. SUBSTANCE: method involves digging out stepped trench having upper step formed as backfill trench of rectangular or trapezoid profile and lover step having rectangular profile; solidifying base for pipeline laying by means of plate having convex shell with radius equal to outer pipeline diameter; changing rectangular lower trench step profile to semicircular profile; lying pipeline into lower trench step; layered filling trench with soil from either pipeline sides; smoothing soil; solidifying the first soil layer by working plate having concave shall with radius equal to outer pipeline diameter; filling trench with the second and following layers and solidifying thereof; solidifying the last soil layer by means of flat plate, solidifying soil above trench at the height of not less than 0.3 m by means of flat plate or vibroroller. EFFECT: increased reliability of pipeline securing. 9 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области строительства магистральных трубопроводов, прокладываемых в обводненных и необводненных грунтах.The present invention relates to the field of construction of trunk pipelines laid in flooded and non-flooded soils.

Известны способы и устройства для закрепления трубопроводов в требуемом (проектном) положении (1, 2, 3, 4, 5), включающие устройство экскаватором обратная лопата заданного проектом профиля траншеи, укладку в нее трубопровода трубоукладчиками, закрепление трубопровода в проектном положении железобетонными пригрузами (УБО, АСГ, УБК) или анкерными устройствами и обратную засыпку трубопровода грунтом без его уплотнения. При этом размеры поперечного профиля траншеи согласно СНиП 2.05.06-85 должны приниматься следующими:Known methods and devices for securing pipelines in the required (design) position (1, 2, 3, 4, 5), including excavating a backhoe for a trench profile specified by the project, laying pipelines into it, laying the pipeline in the design position with reinforced concrete weights (UBO) , ASG, UBC) or anchor devices and backfilling of the pipeline with soil without compaction. In this case, the dimensions of the transverse profile of the trench according to SNiP 2.05.06-85 should be taken as follows:

а) для трубопроводов, прокладываемых в обводненных грунтах, фиг.1:a) for pipelines laid in flooded soils, figure 1:

- глубина траншеи (hтр):- trench depth (h tr ):

Figure 00000002
Figure 00000002

- ширина траншеи понизу (втр):- the width of the trench down (in tr ):

Figure 00000003
Figure 00000003

- ширина траншеи поверху (Bтр):- the width of the trench on top (B Tr ):

Figure 00000004
Figure 00000004

б) для трубопроводов, прокладываемых в необводненных грунтах, фиг.2:b) for pipelines laid in non-irrigated soils, figure 2:

- глубина траншеи (hтр):- trench depth (h tr ):

Figure 00000005
Figure 00000005

- ширина траншеи понизу (втр):- the width of the trench down (in tr ):

Figure 00000006
Figure 00000006

- ширина траншеи поверху (Втр):- the width of the trench on top (V Tr ):

Figure 00000007
Figure 00000007

где hз - высота слоя засыпки над трубопроводом, принимаемая равной 1,0 м для трубопроводов диаметром ≥1,02 м и 0,8 м - для трубопроводов диаметром менее 1,02 м; Dтр - наружный диаметр трубопровода; m - заложение относа траншеи.where h h is the height of the backfill layer above the pipeline, taken equal to 1.0 m for pipelines with a diameter of ≥1.02 m and 0.8 m for pipelines with a diameter of less than 1.02 m; D Tr - the outer diameter of the pipeline; m is the foundation of the trench.

Недостатками известных способов и устройств закрепления трубопроводов являются большие объемы земляных работ (на 1 м.п. траншеи требуется разработать 10,5 м3 грунта для трубопровода диаметром 1,42 м), большие затраты на закрепление трубопроводов железобетонными пригрузами (на 1 км трубопровода затраты составляют порядка 30% его сметной стоимости), ненадежное закрепление трубопровода в проектном положении из-за неуплотнения грунта вокруг трубопровода и по всему объему траншеи, недостаточного зазора между откосами траншеи и железобетонными балластирующими элементами и их нежесткого закрепления на трубопроводе, а при закреплении трубопровода винтовыми анкерами последние теряют свою балластирующую способность в результате температурных (продольные и поперечные) деформаций трубопровода при прохождении по нему горячего продукта (газа, нефти).The disadvantages of the known methods and devices for securing pipelines are large volumes of earthwork (for 1 meter of trench you need to develop 10.5 m 3 of soil for a pipeline with a diameter of 1.42 m), the high cost of securing pipelines with reinforced concrete weights (for 1 km of pipeline costs make up about 30% of its estimated cost), unreliable fastening of the pipeline in the design position due to non-compaction of soil around the pipeline and throughout the volume of the trench, insufficient clearance between the slopes of the trench and reinforced concrete b allotting elements and their non-rigid fixing on the pipeline, and when fixing the pipeline with screw anchors, the latter lose their ballasting ability as a result of temperature (longitudinal and transverse) deformations of the pipeline when a hot product (gas, oil) passes through it.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявляемому является закрепление трубопровода способом “Утрамбованного дна траншеи”, включающим устройство землеройной техникой траншеи, уплотнение дна траншеи таким образом, чтобы оно совпадало с профилем трубопровода на короткой дуге окружности, укладку трубопровода в траншею и уплотнение грунтовой засыпки вокруг трубопровода вручную или легкими плоскостными вибраторами (2).The closest technical solution in relation to the claimed one is to fix the pipeline using the “Tamped trench bottom” method, including trenching with trenching equipment, compacting the bottom of the trench so that it matches the profile of the pipeline on a short circular arc, laying the pipeline in the trench and compacting the soil backfill around piping manually or by light planar vibrators (2).

Способ “Утрамбованного дна траншеи” имеет следующие недостатки. Большие объемы земляных работ в связи с устройством траншеи глубиной, равной (hз+Dтр). Использование неэффективного ручного уплотнения грунта вокруг трубопровода и малопроизводительных легких плоскостных вибраторов. Ручное вытрамбовывание необходимого профиля дна траншеи, совпадающего на небольшой дуге с наружным диаметром трубопровода.The “Tamped trench bottom” method has the following disadvantages. Large volumes of earthwork in connection with the installation of a trench with a depth equal to (h s + D tr ). The use of inefficient manual compaction of soil around the pipeline and low-performance lightweight planar vibrators. Manual tamping of the necessary profile of the bottom of the trench, coinciding on a small arc with the outer diameter of the pipeline.

Цель изобретения - снижение затрат на закрепление трубопровода в проектном положении, прокладываемого в обводненных и необводненных грунтах, и повышение надежности его работы в строительный и эксплуатационный периоды.The purpose of the invention is to reduce the cost of securing the pipeline in the design position, laid in flooded and non-flooded soils, and increasing the reliability of its operation in the construction and operational periods.

Сущность изобретения заключается в определенной последовательности производственных операций, состоящих из устройства, в зависимости от вида, состояния и степени обводнения грунта и диаметра трубопровода, экскаватором обратная лопата специального профиля траншеи, вытрамбовывания и формирования основания, совпадающего с наружным диаметром трубопровода на половину его диаметра, навесной вибротрамбовкой, оснащенной рабочей плитой с выпуклой формой с радиусом, равным наружному радиусу трубопровода (включая его изоляцию), укладки трубопровода трубоукладчиками трубопровода в траншею по существующей технологии, послойной обратной засыпки трубопровода грунтом и послойного уплотнения грунта обратной засыпки навесной вибротрамбовкой, имеющей рабочую плиту с вогнутой формой и радиусом вогнутости, равным наружному диаметру трубопровода (включая его изоляцию), а при достижении высоты слоя над верхом трубопровода 0,3 м дальнейшее уплотнение грунта обратной засыпки проводится навесной вибротрамбовкой с плоской горизонтальной обечайкой рабочей плиты или вибрационным катком (прицепным или самоходным) с целью интенсификации работ по уплотнению грунта обратной засыпки.The essence of the invention lies in a certain sequence of production operations, consisting of a device, depending on the type, condition and degree of watering of the soil and the diameter of the pipeline, an excavator with a special trench profile shovel, tamping and base formation, which coincides with the outer diameter of the pipeline by half of its diameter, mounted a vibratory rammer equipped with a convex-shaped working plate with a radius equal to the outer radius of the pipeline (including its insulation), pipe laying pipelaying the pipeline into the trench according to the existing technology, layer-by-layer backfilling of the pipeline with soil and layer-by-layer compaction of the soil of the backfilling by a mounted vibratory rammer having a working plate with a concave shape and a radius of concavity equal to the outer diameter of the pipeline (including its insulation), and when the layer height is reached above the top pipeline 0.3 m, further compaction of the backfill soil is carried out by a mounted vibratory rammer with a flat horizontal shell of the working plate or a vibrating roller m (trailed or self-propelled) in order to intensify work on compaction of the backfill soil.

При этом за счет использования удерживающей способности грунта обратной засыпки при его виброуплотнении до требуемой (по условию устойчивости) плотности обеспечивается жесткое закрепление трубопровода в заданном проектном положении, что позволяет полностью отказаться от использования различных видов балластировки трубопроводов железобетонными пригрузами и анкерами, этим также сокращаются подготовительный период строительства трубопровода, отпадает зависимость от наличия и поставок комплектующих балластировочных изделий и необходимость корректировки графика строительства трубопровода при их отсутствии.At the same time, through the use of the holding ability of the backfill soil during its vibration compaction to the required (by the stability condition) density, the pipeline is rigidly fixed in the specified design position, which completely eliminates the use of various types of pipeline ballasting with reinforced concrete weights and anchors, this also reduces the preparation period pipeline construction, there is no dependence on the availability and supply of components of ballasting products and Qdim adjusting the construction schedule of the pipeline in their absence.

Кроме того, качественное уплотнение грунта вокруг трубопровода и по всему профилю траншеи и, как следствие этого, равномерное нагружение и жесткое закрепление трубопровода по трассе в значительной мере повышают надежность работы трубопровода в строительный и эксплуатационный периоды в связи с совместной работой трубопровода с грунтом. Это также позволяет учитывать присоединенную массу грунта при прочностных расчетах трубопровода.In addition, high-quality soil compaction around the pipeline and along the entire profile of the trench and, as a result, uniform loading and rigid fastening of the pipeline along the route, significantly increase the reliability of the pipeline during construction and operational periods in connection with the joint operation of the pipeline with the soil. It also allows you to take into account the attached mass of soil in the strength calculations of the pipeline.

При этом за счет устройства специального профиля траншеи под укладку трубопровода объемы земляных работ по выемке грунта уменьшаются не менее чем 1,55 раза, а по обратной засыпке - в 1,6 раза при прокладке трубопровода в несвязных обводненных грунтах и в 1,75 раза - в связных обводненных грунтах. Объемы земляных работ по выемке и обратной засыпке грунта при прокладке трубопроводов в необводненных грунтах уменьшаются в 1,35 раза. Возможно также дополнительное уменьшение объемов земляных работ на 20-30% за счет уменьшения толщины слоя обратной засыпки на 20-30 см. Сокращаются также затраты на водоотлив, выполняемый с целью осушения траншеи при прокладке трубопровода в обводненных грунтах.At the same time, due to the construction of a special profile of the trench for laying the pipeline, the volume of excavation work for excavation is reduced by at least 1.55 times, and for backfilling - by 1.6 times when laying the pipeline in disconnected irrigated soils and 1.75 times - in cohesive flooded soils. The volume of excavation work for excavation and backfilling of the soil when laying pipelines in non-irrigated soils is reduced by 1.35 times. It is also possible to further reduce the volume of excavation by 20-30% by reducing the thickness of the backfill layer by 20-30 cm. The costs of drainage, which is carried out to drain the trench when laying the pipeline in flooded soils, are also reduced.

На фиг.1 показан поперечный профиль и даны размеры траншеи, устраиваемой по существующей технологии, при прокладке трубопровода в обводненных грунтах и его закреплении в проектном положении железобетонными пригрузами (УБО).Figure 1 shows the transverse profile and shows the dimensions of the trench, arranged according to the existing technology, when laying the pipeline in flooded soils and securing it in the design position with reinforced concrete loads (UBO).

На фиг.2 приведен поперечный профиль и даны размеры траншеи, устраиваемой по существующей технологии, при прокладке трубопровода в необводненных грунтах и закреплении трубопровода грунтом обратной засыпки без его уплотнения.Figure 2 shows the transverse profile and the dimensions of the trench, arranged according to the existing technology, when laying the pipeline in non-watered soils and securing the pipeline with backfill soil without compaction.

На фиг.3 представлен поперечный профиль и даны размеры траншеи, устраиваемой по предлагаемой технологии, при прокладке трубопроводов в обводненных и необводненных грунтах.Figure 3 presents the transverse profile and the dimensions of the trench arranged by the proposed technology, when laying pipelines in flooded and non-flooded soils.

На фиг.4 показаны варианты поперечных профилей и даны размеры траншей, устраиваемых по предлагаемой технологии, при прокладке трубопроводов в обводненных и необводненных грунтах.Figure 4 shows the options for the transverse profiles and the dimensions of the trenches arranged according to the proposed technology, when laying pipelines in flooded and non-flooded soils.

Для возможности сравнения на фиг. 1, 2, 3 и 4 приведены также величины площадей поперечного профиля траншей (Fтр), устраиваемых по существующей и предлагаемой технологиям.For comparison purposes, in FIG. 1, 2, 3 and 4 also shows the values of the areas of the transverse profile of the trenches (F Tr ), arranged according to the existing and proposed technologies.

На фиг. 5, 6 и 7 показаны последовательность выполнения технологических операций закрепления трубопровода в обводненных и необводненных грунтах по предлагаемому способу.In FIG. 5, 6 and 7 show the sequence of technological operations of securing the pipeline in flooded and non-flooded soils according to the proposed method.

На фиг. 8 и 9 показаны соответственно устройство - вибротрамбовка навесная (ВТН) и формы рабочих сменных плит, предназначенных для закрепления трубопровода по предлагаемому способу, прокладываемого в обводненных и необводненных грунтах.In FIG. 8 and 9 respectively show the device - mounted rammers (VTN) and forms of working interchangeable plates designed to secure the pipeline according to the proposed method, laid in watered and non-watered soils.

Технологические операции закрепления трубопровода, прокладываемого в обводненных и необводненных грунтах, предлагаемым способом и устройством для его осуществления, выполняются в следующей последовательности:Technological operations of fixing the pipeline, laid in flooded and non-flooded soils, the proposed method and device for its implementation, are performed in the following sequence:

- устройство, в зависимости от вида и состояния грунта, а также диаметра трубопровода экскаватором обратная лопата ступенчатого профиля траншеи, возможные варианты которой показаны на фиг. 2, 3 и 4, а для варианта, представленного на фиг. 3, поперечный профиль траншеи состоит из двух ступеней:- a device, depending on the type and condition of the soil, as well as the diameter of the pipeline with an excavator, a backhoe shovel of a stepped profile of a trench, possible options of which are shown in FIG. 2, 3 and 4, and for the embodiment shown in FIG. 3, the transverse profile of the trench consists of two steps:

а) верхней трапециальной (1-2-3-4, фиг.3), назовем ее траншеей обратной засыпки, размеры которой необходимо принимать следующими:a) the upper trapezoidal (1-2-3-4, figure 3), we call it a backfill trench, the dimensions of which must be taken as follows:

- глубина траншеи (h 0,3 тр ):- trench depth (h 0.3 tr ):

Figure 00000008
Figure 00000008

- ширина траншеи понизу (в 0,3 тр ):- the width of the trench down (in 0.3 tr ):

Figure 00000009
Figure 00000009

- ширина траншеи поверху (В 0,3 тр ):- width of trench on top (B 0.3 tr ):

Figure 00000010
Figure 00000010

б) нижней прямоугольной (а-б-в-г, фиг.3), служащей основанием для трубопровода с размерами, определяемыми по формулам:b) lower rectangular (a-b-c-d, figure 3), which serves as the basis for the pipeline with dimensions determined by the formulas:

- глубина траншеи (h 0 п ):- trench depth (h 0 P ):

Figure 00000011
Figure 00000011

- ширина траншеи (в 0 п ):- trench width (in 0 P ):

Figure 00000012
Figure 00000012

А для вариантов, показанных на фиг.4а и 4б, размеры траншеи обратной засыпки следует определять по формулам:And for the options shown in figa and 4b, the dimensions of the backfill trench should be determined by the formulas:

Figure 00000013
Figure 00000013

где а - коэффициент запаса ширины гусеничного или пневмоколесного хода базовой машины с навесной вибротрамбовкой;where a is the safety factor of the width of the caterpillar or pneumatic wheels of the base machine with a mounted vibration rammer;

вэк - ширина хода базовой машины, на которую навешивается вибротрамбовка;in EC - the stroke width of the base machine, on which the rammer is hung;

б, а, с - коэффициенты, зависящие от вида и состояния грунта, высоты и ширины зубьев ковша экскаватора;b, a, c - coefficients depending on the type and condition of the soil, the height and width of the teeth of the bucket of the excavator;

- вслед за устройством необходимого профиля нижней ступени траншеи навесной вибротрамбовкой (поз. 1, фиг.5б), навешиваемой, например, на экскаватор ЭО-3322 (поз. 2, фиг.5б), имеющей выпуклую обечайку (поз. 3, фиг.5б) с радиусом, равным наружному диаметру трубопровода, включая изоляцию, и жестко прикрепленной к рабочей плите (поз. 4, фиг.5б), вытрамбовывается основание, до заданных проектом плотности и отметок, под трубопровод, и одновременно с этим происходит трансформация прямоугольного профиля нижней ступени траншеи (а-б-в-г, фиг.5а) в полукруглый (а-б-в, фиг.5б) на половину диаметра трубопровода, при этом скорость вытрамбовывания основания под трубопровод составляет не менее 125 м.п. в час (или 1000 м.п. в смену);- following the installation of the necessary profile of the lower stage of the trench by a mounted vibratory rammer (pos. 1, fig. 5b), mounted, for example, on an excavator EO-3322 (pos. 2, fig. 5b), having a convex shell (pos. 3, fig. 5b) with a radius equal to the outer diameter of the pipeline, including insulation, and rigidly attached to the working plate (item 4, fig. 5b), the base is rammed to the density and marks specified by the project under the pipeline, and at the same time, the rectangular profile is transformed the lower stage of the trench (a-b-c-d, figa) in a semicircular (a-b-c, figb) at half the diameter of the pipeline, while the speed of ramming the base under the pipeline is at least 125 mp per hour (or 1000 mp per shift);

- затем по существующей технологии трубоукладчиками укладывается трубопровод в нижнюю ступень траншеи полукруглого профиля с уплотненным, до требуемой проектом плотности, основанием (поз. 5, фиг.5в);- then, according to existing technology, the pipe layers lay the pipeline into the lower stage of the trench of the semicircular profile with a base compacted to the density required by the design (item 5, fig. 5c);

- далее экскаватором обратная лопата производится послойная обратная засыпка траншеи грунтом с обеих сторон уложенного трубопровода и разравнивание грунта, причем грунт, примыкаемый к трубопроводу, не должен содержать крупные фракции, допустимые размеры которых устанавливаются опытным путем, а толщина первого слоя обратной засыпки (после разравнивания) в зависимости от диаметра трубопровода принимается равной (0,25-0,50) Dтp (поз. 6, фиг.6а);- further, a backhoe is excavated by layer-by-layer backfilling of the trench with soil on both sides of the laid pipeline and leveling of the soil, and the soil adjacent to the pipeline should not contain large fractions, the permissible sizes of which are established experimentally, and the thickness of the first backfill layer (after leveling) depending on the diameter of the pipeline is taken equal to (0.25-0.50) D tp (item 6, figa);

- после отсыпки и разравнивания первого слоя производится его уплотнение навесными вибротрамбовками (поз. 7, фиг.6б), оснащенными рабочими плитами (Р.П.) с вогнутой обечайкой (поз. 8, фиг.6б) с радиусом, равным наружному радиусу трубопровода, при этом вогнутая обечайка позволяет уплотнять грунт в непосредственной близости к трубопроводу, так как в этом случае создаются сжимающие нормальные напряжения и тем самым исключается скольжение грунта по трубопроводу, вследствие действия чего возможно было бы повреждение изоляции трубопроводов;- after filling and leveling of the first layer, it is compacted by mounted vibratory rammers (pos. 7, fig.6b) equipped with working plates (RP) with a concave shell (pos. 8, fig.6b) with a radius equal to the outer radius of the pipeline in this case, the concave shell allows the soil to be compacted in close proximity to the pipeline, since in this case compressive normal stresses are created and thereby the soil is prevented from sliding along the pipeline, as a result of which damage to the pipeline insulation would be possible;

- аналогичным образом осуществляется отсыпка и уплотнение второго слоя (поз. 9, фиг.6в);- similarly, filling and compaction of the second layer is carried out (item 9, figv);

- затем образовавшиеся в результате уплотнения углубления во втором слое засыпаются грунтом (поз. 10, фиг.7а), слой разравнивается, и проводится повторное уплотнение этого слоя по всей его поверхности навесной вибротрамбовкой плоской рабочей плитой (поз. 11, фиг.7б), при этом толщина отсыпки (поз. 12 и 13, фиг.7в) второго и следующего за ним слоев (поз. 12 и 13, фиг.7в) принимается равной (0,25-0,50) Dтр, а их уплотнение после достижения высоты слоя над трубопроводом, равной 0,3 м, может осуществляться не только вибротрамбовкой с плоской рабочей плитой, но и виброкатком (прицепным или самоходным) с целью интенсификации работ по уплотнению грунта обратной засыпки при необходимости в этом;- then the recesses formed as a result of compaction in the second layer are covered with soil (pos. 10, figa), the layer is leveled, and this layer is re-compacted over its entire surface with a mounted ram rammer (pos. 11, fig.7b), the thickness of the filling (pos. 12 and 13, figv) of the second and subsequent layers (pos. 12 and 13, figv) is taken equal to (0.25-0.50) D tr , and their compaction after reaching a layer height above the pipeline equal to 0.3 m can be carried out not only by ramming with a flat working plate, but also by vibrating roller (trailer or self-propelled) in order to intensify the work of compaction of backfill soil at the appropriate;

- при производстве работ в зимнее время отсыпка первого слоя и обсыпка трубопровода производится песчаным или глинистым талым грунтом, для этого по трассе трубопровода создаются необходимых объемов грунтозапасники, которые утепляются, например, рулонным материалом алвеолитом или алвеоленом, теплопроводность которого (λА) в 25 раз ниже теплопроводности минеральной ваты (λмв), а развозка талого грунта по трассе может осуществляться на автотранспорте или специально сконструированной грунтовой тележке, перемещаемой вдоль трассы с помощью любого тягового механизма (трактора, автомобиля, трубоукладчика), причем после обсыпки трубопровода и отсыпки первого слоя талым грунтом отсыпка второго и следующих слоев принимается равной (0,25-0,50) Dтp, а их уплотнение выполняется навесной вибротрамбовкой с вогнутой обечайкой рабочей плиты и с плоской рабочей плитой;- during winter work, the first layer is poured and the pipeline is sprinkled with sand or clay melt soil, for this purpose the necessary volumes of soil reserves are created along the pipeline route, which are insulated, for example, with rolled material alveolite or alveolene, whose thermal conductivity (λ A ) is 25 times below the thermal conductivity of mineral wool (λ mv ), and transportation of thawed soil along the route can be carried out by road or a specially designed soil trolley, moved along the route with any traction mechanism (tractor, car, pipe layer), and after sprinkling the pipeline and sprinkling the first layer with thawed soil, the sprinkling of the second and next layers is taken to be (0.25-0.50) D mp , and their compaction is carried out by a mounted vibratory rammer with a concave shell working plate and with a flat working plate;

- после уплотнения каждого слоя осуществляется контроль качества уплотнения грунта обратной засыпки методом режущих колец по ГОСТ 5180-84, при этом количество проб на 1000 м.п. трассы трубопровода на первоначальном этапе можно принять равным 25-30 штук, примерно одна проба на 200 м3 уплотненного грунта или 7-8 проб на 1 слой, а затем по мере накопления опыта производителем работ и службой геотехконтроля объем проб уменьшается и отбирается из расчета одна проба на 250-300 м грунта.- after compaction of each layer, quality control of compaction of the backfill soil is carried out using the cutting ring method in accordance with GOST 5180-84, with the number of samples per 1000 mp pipeline routes at the initial stage can be taken equal to 25-30 pieces, approximately one sample per 200 m 3 of compacted soil or 7-8 samples per layer, and then, as experience is gained by the manufacturer and the geotechnical control service, the volume of samples decreases and is selected based on one sample on 250-300 m of soil.

Устройство (фиг.8) - вибротрамбовка навесная (ВТН) для осуществления способа закрепления трубопроводов, прокладываемых в обводненных и необводненных грунтах, включающее базовую машину, например, экскаватор ЭО-3322 (позиция на фиг.8 не показана), вибротрамбовку (поз. 15), вибровозбудитель (поз. 16), рабочую плиту (поз. 17), неподвижную плиту (поз. 18), траверсу (поз. 19), гидрооборудование (поз. 20), оснащаемое сменными рабочими плитами, жестко прикрепляемыми болтами к корпусу вибратора, при этом рабочие плиты изготавливаются различной формы и имеют выпуклую, вогнутую и плоскую обечайки (фиг.8 и 9), действующие непосредственно на грунт, причем радиус выпуклости вогнутости обечайки определяется диаметром закрепляемого трубопровода, а угол α (фиг.9а) и угол θ (фиг.9б) - наклоном поверхности элемента конструкции сооружения, вблизи которой предусматривается выполнять уплотнение грунта, причем рабочая плита с выпуклой обечайкой предназначена для устройства основания под трубопровод на половину его диаметра, включая его изоляцию, а с вогнутой (фиг.9а, в и д) - для уплотнения грунта обратной засыпки в примыкании к трубопроводу по его бокам и в верхней части и, следовательно, его жесткого закрепления в проектном положении. Плита с плоской горизонтальной обечайкой и плоскими наклонными обечайками, имеющими центральный угол θ (фиг.9), предназначены для уплотнения грунта над трубопроводом или другими элементами конструкции, причем безопасное допустимое расстояние от обечайки рабочей плиты до поверхности трубопровода или элемента конструкции в каждом конкретном случае устанавливается опытным путем и с учетом зернового состава уплотняемого грунта.The device (Fig. 8) is a mounted vibration rammer (VTN) for implementing a method of securing pipelines laid in irrigated and non-irrigated soils, including a base machine, for example, an EO-3322 excavator (the position in Fig. 8 is not shown), a ram rammer (item 15 ), vibration exciter (pos. 16), work plate (pos. 17), fixed plate (pos. 18), traverse (pos. 19), hydraulic equipment (pos. 20), equipped with interchangeable work plates, rigidly bolted to the vibrator body while the working plates are made of various shapes and have a convex , concave and flat shells (Figs. 8 and 9), acting directly on the soil, and the radius of convexity of the concavity of the shell is determined by the diameter of the pipeline being fixed, and the angle α (Fig. 9a) and the angle θ (Fig. 9b) are determined by the slope of the surface of the structure , near which it is planned to carry out soil compaction, and the working plate with a convex rim is intended for the foundation for the pipeline at half its diameter, including its insulation, and with a concave (figa, c and d) - for compaction of the backfill soil at pushing to the pipeline on its sides and in the upper part and, therefore, its rigid fastening in the design position. A plate with a flat horizontal shell and flat inclined shells having a central angle θ (Fig. 9) is designed to compact the soil above the pipeline or other structural elements, and a safe allowable distance from the shell of the working plate to the surface of the pipeline or structural element in each case is established empirically and taking into account the grain composition of the compacted soil.

Коэффициент запаса устойчивости трубопровода (Ку), закрепленного по предлагаемому способу, с учетом плотности (ρi) и угла внутреннего трения (φi), высоты засыпки грунта (hз), диаметра и массы трубопровода (Мтр) в зависимости от уровня грунтовых вод (УГВ) необходимо определять по следующим формулам:The safety factor of the pipeline stability (K y ), fixed by the proposed method, taking into account the density (ρ i ) and the angle of internal friction (φ i ), the height of the backfill soil (h z ), the diameter and mass of the pipeline (M Tr ) depending on the level groundwater (GW) must be determined by the following formulas:

- при уровне грунтовых вод до 0,5 Dтр:- at a groundwater level of up to 0.5 D tr :

Figure 00000014
Figure 00000014

- при уровне грунтовых вод, равном Dтр:- when the groundwater level is equal to D Tr :

Figure 00000015
Figure 00000015

при уровне грунтовых вод, изменяемом Dтр до 0,99 (h3+Dтр):when the groundwater level changes D Tr to 0.99 (h 3 + D Tr ):

Figure 00000016
Figure 00000016

- при уровне грунтовых вод, равном и большем (h3+Dтр):- when the groundwater level is equal to and greater (h 3 + D Tr ):

Figure 00000017
Figure 00000017

где ρWi и ρвi - соответственно плотность необводненного и обводненного грунта, т/м3; φw и φвi - соответственно угол внутреннего трения необводненного и обводненного грунта, град; М - масса трубопровода, т; hв - высота слоя воды над верхом трубопровода, м; ρв - плотность воды, т/м3.where ρ Wi and ρ bi are, respectively, the density of non-irrigated and irrigated soil, t / m 3 ; φ w and φ вi - respectively, the angle of internal friction of non-irrigated and irrigated soil, deg; M is the mass of the pipeline, t; h in - the height of the water layer above the top of the pipeline, m; ρ in - the density of water, t / m 3 .

Claims (1)

Способ закрепления трубопроводов, включающий проходку одноступенчатого профиля траншеи, укладку в нее трубопровода, закрепление трубопровода, засыпку трубопровода грунтом, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на закрепление трубопровода, прокладываемого в обводненных и необводненных грунтах, и повышенной надежности его работы, траншея устраивается ступенчатого профиля, причем верхняя ступень, являющаяся траншеей обратной засыпки, выполняется прямоугольного или трапециевидного профиля, а нижняя выполняется прямоугольного профиля, после этого вытрамбовывается основание под трубопровод вытрамбовкой, оснащенной рабочей плитой с выпуклой обечайкой с радиусом, равным наружному диаметру трубопровода, при этом прямоугольный профиль нижней ступени траншеи меняется на полукруглый, затем укладывается трубопровод в нижнюю ступень траншеи полукруглого профиля, далее производится послойная обратная засыпка траншеи грунтом с обеих сторон трубопровода и разравнивание грунта, причем толщина первого слоя обратной засыпки принимается равной от одной пятой до половины диаметра трубопровода, после этого производится уплотнение первого слоя грунта вибротрамбовкой, оснащенной рабочей плитой с вогнутой обечайкой с радиусом, равным наружному диаметру трубопровода, далее осуществляется отсыпка и уплотнение второго и последующих слоев так же, как и первого, и той же вибротрамбовкой до тех пор, пока после уплотнения последующего слоя его высота над трубопроводом станет равной 0,3 м, причем толщина каждого слоя должна быть равна от одной пятой до половины диаметра трубопровода, а уплотнение последнего слоя должно производится вибротрамбовкой с плоской рабочей плитой, после достижения высотой последнего слоя над трубопроводом величины, равной не менее 0,3 м, траншея досыпается до конца и утрамбовывается вибротрамбовкой с плоской рабочей плитой или виброкатком.A method of securing pipelines, including driving a single-stage profile of a trench, laying a pipeline in it, securing a pipeline, filling the pipeline with soil, characterized in that, in order to reduce the cost of securing the pipeline laid in irrigated and non-irrigated soils, and increased reliability of its operation, the trench is arranged step profile, and the upper step, which is the trench backfill, is a rectangular or trapezoidal profile, and the bottom is rectangular profile, then the base under the pipeline is rammed with a ram, equipped with a working plate with a convex shell with a radius equal to the outer diameter of the pipeline, while the rectangular profile of the lower trench stage changes to semicircular, then the pipeline is laid in the lower stage of the trench of the semicircular profile, then layer-by-layer backfill is performed trenches with soil on both sides of the pipeline and leveling the soil, and the thickness of the first backfill layer is assumed to be equal to from one fifth to half diameter of the pipeline, then the first soil layer is compacted with a rammer equipped with a working plate with a concave shell with a radius equal to the outer diameter of the pipeline, then the second and subsequent layers are filled and compacted like the first and the same rammer until until after compaction of the next layer its height above the pipeline becomes 0.3 m, and the thickness of each layer should be equal to one fifth to half the diameter of the pipeline, and the seal of the last layer ave to rammers made with a flat working plate, after reaching the height of the last layer over the pipeline a value equal to not less than 0.3 m, the trench is refilled through and compactors compacted with a flat working plate or vibratory rollers.
RU2001107575/06A 2001-03-23 2001-03-23 Pipeline securing method RU2227238C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107575/06A RU2227238C2 (en) 2001-03-23 2001-03-23 Pipeline securing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107575/06A RU2227238C2 (en) 2001-03-23 2001-03-23 Pipeline securing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2227238C2 true RU2227238C2 (en) 2004-04-20

Family

ID=32464818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001107575/06A RU2227238C2 (en) 2001-03-23 2001-03-23 Pipeline securing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2227238C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАЛСОН Ф.С. Заглубленные трубопроводы: статистическая и динамическая прочность. - М.: Стройиздат, 1993. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103958780B (en) The method for forming cementing retaining wall
CN109505229A (en) Highway high gradient slope stress equilibrium and vibration damping are taken precautions against natural calamities high bridge pier structure and construction method
CN106088127A (en) Open caisson construction method
CN107859062B (en) The earth-filling method of underground pipe gallery
CN105648867A (en) Comprehensive ecological roadbed system and construction method
CN110258582B (en) Inclined support foundation pit supporting structure based on steel pipe pile and Lassen steel plate and construction method
JP2007051517A (en) Construction method for forming inclined plane reinforced by external protection material
CN103074882A (en) Construction method for reinforcing island-type perennial frozen-soil foundation by adopting gravel piles
JP3010356B1 (en) How to build a tunnel
CN110219359A (en) A kind of Submersed type inspection well and its construction method
CN107287999A (en) Rigid pile composite foundation united drainage consolidation reinforces highway soft soil ground construction
CN111778941A (en) High-standard farmland channel construction method and structure
CN110761316A (en) Prefabricated foundation ring beam prefabricating method and storage tank construction method applying prefabricated foundation ring beam prefabricating method
CN111305027A (en) Rapid repairing construction method and repairing structure for subsidence of karst area pavement
CN109812271B (en) Construction method for shield-crossing limited box culvert
CN108824412B (en) Soft foundation treatment method based on gabion wall reinforced soil and dynamic compaction combination
CN110230272A (en) A kind of pipe culvert construction method
CN110284505A (en) Construction method of mountain foundation pit
CN106948282A (en) The construction method of Integral Steel corrugated pipe forming culvert
RU2227238C2 (en) Pipeline securing method
CN100523394C (en) Construction method for concrete shaft wall module masonry
CN114673172A (en) Backfill structure for pipeline construction and construction method
CN111472359A (en) Method for replacing and filling peat soil soft foundation box culvert foundation
JPH02300430A (en) Civil engineering method for embedding pipe
JP4223147B2 (en) Construction method for undersea structures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040324