RU2228406C2

RU2228406C2 - Method of underwater pipeline laying

Info

Publication number: RU2228406C2
Application number: RU2002114673/03A
Authority: RU
Inventors: А.Т. Беккер; К.К. Константинов; Д.В. Жмыхов
Original assignee: Дальневосточный государственный технический университет
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-05-10

Abstract

FIELD: hydraulic construction, particularly sub-sea hydraulic pipeline laying in sea shelf with severe ice conditions. SUBSTANCE: method involves digging out trench having depth not less than icehummock penetration depth and not more than 2-3 pipeline diameters, placing pipeline on trench bottom, transporting curved steel sheet connected to piles from water-craft used for pipeline laying onto pipeline until pile ends abutment against soil for forming protective cover over pipeline having longitudinal axis parallel to pipeline axis; applying downward force upon cover by means of vibrating driver; filling trench with soil. EFFECT: reduced labor consumption, decreased cost, provision of desired operating reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к строительству морских гидротехнических трубопроводов, возводимых на шельфе морей с суровыми ледовыми условиями.The invention relates to the field of hydraulic engineering, namely the construction of offshore hydraulic pipelines constructed on the shelf of the seas with severe ice conditions.

Известен способ прокладки подводного трубопровода, включающий выполнение траншеи, размещение на дне траншеи трубопровода. Затем на трубопровод укладывают защитный кожух, расположенный по дуге окружности. Для перемещения и опирания кожуха на трубопроводе по длине кожуха располагают ролики в три ряда в шахматном порядке (см. а.с. СССР №1681131, БИ №36, 1991 г.)A known method of laying an underwater pipeline, including the implementation of the trench, placement at the bottom of the trench of the pipeline. Then, a protective casing located along an arc of a circle is laid on the pipeline. To move and support the casing on the pipeline along the length of the casing, the rollers are arranged in three rows in a checkerboard pattern (see USSR AS No. 1681131, BI No. 36, 1991)

Недостатком известного способа является то, что он не может применяться в районах с суровыми ледовыми условиями, так как не рассчитан на большие нагрузки, и кожух лишь защищает от механических повреждений.The disadvantage of this method is that it cannot be used in areas with severe ice conditions, as it is not designed for heavy loads, and the casing only protects against mechanical damage.

Известен также способ прокладки подводного трубопровода, включающий выполнение траншеи, размещение на дне траншеи трубопровода, прокладку на поверхности трубопровода изогнутого стального листа, соединенного со сваями до установки на трубопроводе, отсыпку грунта (см. SU 1388654 А1, 1988, F 16 L 1/02).There is also known a method of laying an underwater pipeline, including the implementation of the trench, placing at the bottom of the trench of the pipeline, laying on the surface of the pipeline a curved steel sheet connected to piles before installation on the pipeline, filling the soil (see SU 1388654 A1, 1988, F 16 L 1/02 )

К недостаткам этого способа относятся высокие трудовые и материальные затраты при выполнении подводных работ.The disadvantages of this method include high labor and material costs when performing underwater work.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое решение, является снижение трудовых и материальных затрат по возведению конструкции при обеспечении заданного уровня эксплуатационной надежности.The task to which the proposed solution is directed is to reduce labor and material costs for the construction of the structure while ensuring a given level of operational reliability.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в уменьшении объема выемки грунта, обеспечивающем повышение темпов сооружения трубопровода при исключении необходимости водолазных работ.The technical result that is achieved when solving the problem is expressed in a decrease in the volume of excavation, which ensures an increase in the rate of construction of the pipeline while eliminating the need for diving operations.

Поставленная задача решается тем, что способ прокладки подводного трубопровода, включающий выполнение траншеи, размещение на дне траншеи трубопровода, прокладку на поверхности трубопровода изогнутого стального листа, соединенного со сваями до установки на трубопроводе, отсыпку грунта, отличается тем, что траншею выполняют глубиной, меньшей глубины проникновения торосами морского дна и которая не превышает 2-3 диаметра трубопровода, а стальной лист образует защитный кожух, причем защитный кожух опускают с плавсредства, используемого при монтаже трубопровода, до опирания концов свай на грунт, при этом защитный кожух размещают над трубопроводом так, чтобы его продольная ось проецировалась на продольную ось трубопровода, после чего к кожуху при помощи вибропогружателя прилагают усилие, направленное вниз.The problem is solved in that the method of laying an underwater pipeline, including the implementation of the trench, placing at the bottom of the trench of the pipeline, laying on the surface of the pipeline a curved steel sheet connected to the piles before installation on the pipeline, filling the soil, characterized in that the trench is performed with a depth of less depth penetration by hummocks of the seabed and which does not exceed 2-3 pipeline diameters, and the steel sheet forms a protective casing, and the protective casing is lowered from the craft used and the installation of the pipeline, until the ends of the piles are supported on the ground, while the protective casing is placed above the pipeline so that its longitudinal axis is projected onto the longitudinal axis of the pipeline, after which a downward force is applied to the casing with a vibrating driver.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого решения и существенных признаков аналогов и прототипа свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".A comparative analysis of the essential features of the proposed solutions and the essential features of analogues and prototype indicates the compliance of the proposed solutions to the criterion of "novelty."

При этом признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.Moreover, the features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признаки “траншеи выполняют глубиной, меньшей глубины проникновения торосами морского дна и не превышающей 2-3 диаметра трубы” обеспечивают сокращение объемов подводных работ и повышает производительность прокладки и т.д.The signs “trenches are carried out with a depth less than the depth of penetration by the hummocks of the seabed and not exceeding 2-3 pipe diameters” provide a reduction in the volume of underwater operations and increase the productivity of laying, etc.

Признак “защитный кожух опускают с плавсредства, используемого при монтаже трубопровода, до опирания концов свай на грунт, при этом защитный кожух размещают над трубопроводом так, чтобы его продольная ось проецировалась на продольную ось трубопровода, после чего к кожуху при помощи вибропогружателя прилагают усилие, направленное вниз” обеспечивает повышение технологичности строительства за счет совмещения операций укладки элементов кожуха и погружения свай.The sign “the protective casing is lowered from the watercraft used in the installation of the pipeline until the ends of the piles are supported on the ground, while the protective casing is placed above the pipeline so that its longitudinal axis is projected onto the longitudinal axis of the pipeline, after which a directed force is applied to the casing down ”provides an increase in the manufacturability of construction by combining the operations of laying the elements of the casing and immersion of piles.

На фиг.1-3 показаны конструкция защиты подводного трубопровода от механических воздействий с различными вариантами исполнения защитного кожуха.Figure 1-3 shows the design of the protection of the underwater pipeline from mechanical stress with various versions of the protective casing.

На фиг.1-3 обозначены: трубопровод 1, стальные сваи 2, защитный кожух 3, ребра жесткости 4 и грунт 5.Figure 1-3 marked: pipeline 1, steel piles 2, a protective casing 3, ribs 4 and soil 5.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Конструкцию дополнительной защиты трубопровода 1 (представляющего собой, например, стальную трубу 1000×12,7 мм), включающую защитный кожух 3 и сваи 2, изготавливают на заводе.The design of the additional protection of the pipeline 1 (which is, for example, a steel pipe 1000 × 12.7 mm), including a protective casing 3 and piles 2, is made at the factory.

Защитный кожух 3 представляет собой изогнутый в виде желоба или в форме трапеции (см. фиг.1, 2, 3) стальной лист, к которому приваривают сваи 2 (трубы небольшого диаметра, например d=300 мм), которые заглубляют с обеих сторон трубопровода 1.The protective casing 3 is a steel sheet bent in the form of a chute or in the form of a trapezoid (see Figs. 1, 2, 3), onto which piles 2 are welded (pipes of small diameter, for example d = 300 mm), which are buried on both sides of the pipeline 1.

Глубина забивки свай 2 определяется расчетом, расстояние между двумя соседними парами свай в продольном направлении 6 м. Нижние концы свай 2 срезаны под углом 60 для более легкого проникновения в грунт 5 и регулирования направления вдавливания свай 2.The driving depth of piles 2 is determined by calculation, the distance between two adjacent pairs of piles in the longitudinal direction is 6 m.The lower ends of piles 2 are cut at an angle of 60 for easier penetration into the soil 5 and regulation of the direction of indentation of piles 2.

В целях усиления сечения предусмотрены ребра жесткости 4, выполненные из стального проката или труб, повторяющих внешний контур кожуха 3, которые приваривают сверху стального листа (защитного кожуха 3). При этом торцы ребер жесткости 4 жестко связаны с верхними торцами свай 2. Затем конструкцию покрывают антикоррозионной изоляцией и транспортируют на место укладки.In order to strengthen the cross section, stiffening ribs 4 are made of rolled steel or pipes repeating the outer contour of the casing 3, which are welded on top of the steel sheet (protective casing 3). In this case, the ends of the stiffeners 4 are rigidly connected with the upper ends of the piles 2. Then, the structure is coated with anticorrosion insulation and transported to the installation site.

В предварительно подготовленную траншею заданной глубины укладывают трубопровод 1. Затем с плавсредства, используемого при монтаже трубопровода 1, опускают вышеупомянутую конструкцию дополнительной защиты до опирания концов свай 2 на грунт 5. При этом защитный кожух 3 размещают над трубопроводом 1 так, чтобы его продольная ось проецировалась на продольную ось трубопровода 1. После этого к "кожуху" 3 прилагают усилие, направленное вниз при помощи вибропогружателя, управляемого при помощи гидравлики и дополнительного устройства.Pipeline 1 is laid in a pre-prepared trench of a given depth. Then, the aforementioned additional protection structure is lowered from the vessel used in the installation of pipeline 1 until the ends of piles 2 are supported on the ground 5. In this case, the protective casing 3 is placed over the pipeline 1 so that its longitudinal axis is projected on the longitudinal axis of the pipeline 1. After that, a force directed downward by means of a vibrator, controlled by hydraulics and an additional device, is applied to the "casing" 3.

Под действием этого усилия кожух 3 опускается вниз, пока не уложится на трубопровод 1.Under the action of this force, the casing 3 is lowered down until it fits into the pipeline 1.

Затем отсыпают грунт 5, при этом грунт, попадаемый в отверстие свай 2, при забивке прессуется и работает совместно со всей конструкцией, усиливая ее жесткость.Then, soil 5 is poured, while the soil falling into the hole of the piles 2 is pressed and driven together with the entire structure when driving, increasing its rigidity.

Claims

A method of laying an underwater pipeline, including performing a trench, placing a curved steel sheet at the bottom of the trench, laying a curved steel sheet on the surface of the pipeline prior to installation on the pipeline, filling the soil, characterized in that the trench is made with a depth less than the depth of penetration of the sea bottom hummocks and which does not exceed 2-3 pipeline diameters, and the steel sheet forms a protective casing, and the protective casing is lowered from the craft used in the installation of the pipeline until it supports the ends of the piles to the ground, while the protective casing is placed above the pipeline so that its longitudinal axis is projected onto the longitudinal axis of the pipeline, after which a downward force is applied to the casing with the help of a vibration absorber.