RU2249144C1 - Method of laying underground pipeline in settlement soils (versions) - Google Patents
Method of laying underground pipeline in settlement soils (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249144C1 RU2249144C1 RU2004116194/06A RU2004116194A RU2249144C1 RU 2249144 C1 RU2249144 C1 RU 2249144C1 RU 2004116194/06 A RU2004116194/06 A RU 2004116194/06A RU 2004116194 A RU2004116194 A RU 2004116194A RU 2249144 C1 RU2249144 C1 RU 2249144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- trench
- soil
- laying
- broadening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении магистральных трубопроводов в просадочных грунтах.The invention relates to the construction and can be used in the construction of pipelines in subsiding soils.
Магистральные трубопроводы проходят в разных географических зонах, различающихся рельефом, климатическими особенностями, наличием естественных и искусственных препятствий. Все это требует абсолютной надежности конструкций таких ответственных сооружений, как магистральные трубопроводы, обеспечения их длительной и безаварийной эксплуатации. Задача эта усугубляется условиями строительства трубопроводных магистралей в районах Севера, Средней Азии, а также возрастанием диаметров магистральных трубопроводов и рабочих давлений в них.The main pipelines run in different geographical areas, which differ in relief, climatic features, and the presence of natural and artificial obstacles. All this requires the absolute reliability of the structures of such critical structures as trunk pipelines, ensuring their long-term and trouble-free operation. This task is compounded by the conditions for the construction of pipelines in the regions of the North and Central Asia, as well as the increase in the diameters of pipelines and working pressures in them.
С вопросами надежности связаны условия эксплуатации магистральных трубопроводов, вытекающие из характера местности, наличия естественных и искусственных преград и технологических особенностей работы. В зависимости от влияния этих факторов трассы магистральных трубопроводов, как уже упоминалось, делятся по степени ответственности на категории, определяемые СНиП на проектирование.Reliability issues are associated with the operating conditions of trunk pipelines arising from the nature of the terrain, the presence of natural and artificial barriers, and technological features of the work. Depending on the influence of these factors, the routes of trunk pipelines, as already mentioned, are divided according to the degree of responsibility into categories defined by SNiP for design.
Анализ инженерных решений, обеспечивающих строительство магистральных трубопроводов в просадочных грунтах, показал, что предлагаемые решения можно условно классифицировать по следующим классам:Analysis of engineering solutions that ensure the construction of pipelines in subsidence soils showed that the proposed solutions can be conditionally classified into the following classes:
- создание искусственных оснований различного вида под трубопроводом, включая различные опорные элементы;- the creation of artificial bases of various kinds under the pipeline, including various supporting elements;
- создание в трубопроводе предварительных напряжений за счет монтажных изгибов трубопровода, которые при эксплуатационных перемещениях трубопровода совместно с грунтами обеспечивают придание трубопроводу новой, эксплуатационной формы, что вызывает в нем эксплуатационные напряжения, противоположные по знаку предварительным монтажным, тем самым их компенсируя.- the creation of preliminary stresses in the pipeline due to the installation bends of the pipeline, which, during operational movements of the pipeline together with soils, provide the pipeline with a new, operational form, which causes operational stresses in it that are opposite in sign to the preliminary installation stresses, thereby compensating for them.
Из уровня техники известен способ прокладки трубопровода в просадочных и пучинистых грунтах, заключающийся в следующем. После отрывки траншеи на ее дне через определенные пролетные расстояния (30-40 м) отрывают глубиной до 1,0 м углубления, например, прямоугольного сечения, в которых устраивают на всю глубину грунтоцементные массивы.The prior art method for laying a pipeline in subsidence and heaving soils, which consists in the following. After extracting the trenches at its bottom through certain flight distances (30-40 m), recesses, for example, of rectangular cross-section, are opened to a depth of 1.0 m, in which soil-cement massifs are arranged to the entire depth.
Массивы выступают над дном траншеи и служат временными опорами укладываемого на них трубопровода. Вынутый же из траншей грунт обогащают стабилизирующими его присадками, например фтористым натрием и хлористым калием, в объеме соответственно 0,5 и 1,0% от массы грунта. Затем добавлением воды и портландцемента к обогащенному грунту превращают его в вязкотекучую обогащенную грунтоцементную массу, которой заполняют свободное от трубопровода и опор пространство в траншее без дополнительного уплотнения. Для ускорения набирания прочности грунтоцементной массой ее прогревают, используя для этого поток сжатого газа, например природного, нагретого до температуры 5-40°С, и трубопровод в начальный период его эксплуатации используют в качестве газопровода. При этом образуется защитная одежда газопровода, предупреждающая размыв и эрозию грунта в траншее. Одновременно с этим присадки, диффундируя в примыкающий грунт стенок и дна траншеи из грунтоцементной массы, стабилизируют его и предупреждают морозное пучение при отрицательных температурах транспортирования газа (см. SU 605055, 30.04.1978).Arrays protrude above the bottom of the trench and serve as temporary supports for the pipeline laid on them. The soil removed from the trenches is enriched with stabilizing additives, for example, sodium fluoride and potassium chloride, in a volume of 0.5 and 1.0% of the soil mass, respectively. Then, by adding water and Portland cement to the enriched soil, it is converted into a viscous-flowing enriched soil-cement mass, which fill the space free from the pipeline and supports into the trench without additional compaction. To accelerate the gaining of strength by the cement mass, it is heated using a stream of compressed gas, for example natural gas, heated to a temperature of 5-40 ° C, and the pipeline is used as a gas pipeline in the initial period of its operation. In this case, protective clothing of the gas pipeline is formed, preventing erosion and soil erosion in the trench. At the same time, the additives, diffusing into the adjacent soil the walls and the bottom of the trench from the cement mass, stabilize it and prevent frost puffing at negative gas transportation temperatures (see SU 605055, 04.30.1978).
Известный способ требует большого расхода энергоносителей и дорогих строительных материалов, доставка которых в район строительства в условиях обводненной тундры и болот Севера затруднительна. Кроме того, способ не обладает необходимой надежностью, поскольку искусственные основания трубопровода в виде опор также подвержены деформациям при температурных колебаниях вмещающих грунтов.The known method requires a large consumption of energy and expensive building materials, the delivery of which to the construction area in the conditions of flooded tundra and swamps of the North is difficult. In addition, the method does not have the necessary reliability, since the artificial foundations of the pipeline in the form of supports are also susceptible to deformation during temperature fluctuations of the surrounding soil.
Известен способ прокладки трубопровода на оползневых склонах, при котором для предупреждения повреждений трубопровода при небольших деформациях грунта, трубопровод свободно подвешен к перекрытию штольни, выполненной в грунте (см. SU 47610А, 30.07.1936). Известное решение сложно, трудоемко и требует значительных затрат материальных ресурсов.There is a method of laying a pipeline on landslide slopes, in which to prevent damage to the pipeline during small deformations of the soil, the pipeline is freely suspended from the ceiling adits made in the ground (see SU 47610A, 07/30/1936). The known solution is complex, time-consuming and requires significant material resources.
Известен способ прокладки трубопроводов в траншее на слабых грунтах. Известный способ состоит в том, что рытье траншеи в слабых грунтах производят ниже проектного уровня укладки трубопроводов на 10-20 см, после чего профилируют дно траншеи в виде плоскости или в виде продольных ручьев и грунтовых валиков. Затем по профилю дна траншеи расстилают гибкий ковер из фильтрационного материала и производят подсыпку слоя грунта, который затем уплотняют.A known method of laying pipelines in a trench on soft soils. The known method consists in digging trenches in soft soils below the design level of laying pipelines by 10-20 cm, and then profiling the bottom of the trench in the form of a plane or in the form of longitudinal streams and soil rollers. Then, along the bottom profile of the trench, a flexible carpet of filtration material is spread and a soil layer is added, which is then compacted.
На подготовленное таким образом основание укладывают группу трубопроводов и покрывают их гибким ковром с облеганием ковром трубопроводов поверху. Затем ковры скрепляют между собой путем сварки в точках или связей в виде анкеров. Траншею засыпают грунтом до проектной отметки. Укладка ковра на дно траншеи осуществляется с образованием поперечных скруток, обеспечивающих связь отдельных полотнищ между собой. Вместо грунтовых валиков могут быть установлены деревянные перемычки (SU 1717893 А1, 07.03.1992). Способ предназначен для сооружения трубопроводов в условиях слабых грунтов песчано-пустынной местности. Известное решение не обеспечивает стабильного положения группы трубопроводов в проектном положении, поскольку их искусственное основание в силу податливости и гибкости конструкции легко деформируется под влиянием внешних воздействий.A group of pipelines is laid on a base prepared in this way and covered with a flexible carpet with a carpet covering the pipelines on top. Then the carpets are fastened together by welding at points or ties in the form of anchors. The trench is covered with soil to the design level. Laying the carpet on the bottom of the trench is carried out with the formation of transverse twists, providing a connection of individual panels with each other. Instead of soil rollers, wooden lintels can be installed (SU 1717893 A1, 03/07/1992). The method is intended for the construction of pipelines in the conditions of weak soils of sandy desert terrain. The known solution does not provide a stable position of the group of pipelines in the design position, since their artificial foundation, due to flexibility and design flexibility, is easily deformed under the influence of external influences.
Известен способ сооружения подземного трубопровода, который может быть использован при прокладке трубопровода, транспортирующего продукт с отрицательной или переменной во времени температурой и пересекающий особые участки - бугры пучения или ограниченные участки сильнопросадочных грунтов. Известный способ заключается в том, что на участках трассы, проходящей через участки грунтов с особыми свойствами, трубопровод выводят из траншеи с использованием крутозагнутых отводов, прокладывают наземно и используют наземно проложенный участок в качестве компенсатора, спинка которого располагается в пределах границ участка просадочных грунтов, а полки с крутозагнутыми отводами - вне границ участка (см. SU 1341437 А1, 30.09.1987). Известный способ вызывает в трубопроводе дополнительные напряжения кручения при перемещении наземно проложенного участка трубопровода, обусловленные пучением или просадками грунтов в пределах границ участка.A known method of constructing an underground pipeline, which can be used when laying a pipeline transporting a product with a negative or time-varying temperature and crossing special sections - heaving tubercles or limited sections of highly subsiding soils. The known method consists in the fact that on sections of the route passing through sections of soils with special properties, the pipeline is removed from the trench using steeply bent branches, laid on the ground and use the land-laid section as a compensator, the back of which is located within the boundaries of the subsidence soil section, and shelves with steep bent taps - outside the boundaries of the plot (see SU 1341437 A1, 09/30/1987). The known method causes additional torsional stresses in the pipeline when moving a land-laid pipeline section due to heaving or subsidence of soils within the boundaries of the section.
Из уровня техники известен способ подземной прокладки трубопровода на неустойчивых грунтах. Изобретение может быть использовано при прокладке трубопроводов на участках сплошного и прерывистого распространения неустойчивых многолетнемерзлых грунтов, просадочных при оттаивании. Задачей известного изобретения является снижение трудоемкости работ при формировании профиля упругого допустимого изгиба трубопровода на переходных зонах, примыкающих к устойчивым грунтам, и решается путем подвески трубопровода на гибких тягах расчетной длины, превышающей глубину траншеи, закрепленных на поперечных опорах, располагаемых с расчетным шагом по длине переходных зон. Трубопровод пересекает устойчивые недеформируемые участки грунта, неустойчивые присадочные участки грунта с границей раздела и с переходной зоной ожидаемых неравномерных просадок грунта. В зависимости от температуры трубопровода происходит оттаивание многолетнемерзлых грунтов.The prior art method of underground pipe laying on unstable soils. The invention can be used when laying pipelines in areas of continuous and intermittent distribution of unstable permafrost soils subsiding during thawing. The objective of the known invention is to reduce the complexity of the work when forming the profile of the elastic allowable bending of the pipeline on transition zones adjacent to stable soils, and is solved by suspending the pipeline on flexible rods of a design length exceeding the depth of the trench, mounted on transverse supports arranged with a design pitch along the length of the transition zones. The pipeline crosses stable undeformable sections of soil, unstable filler sections of soil with an interface and with a transition zone of the expected uneven subsidence of the soil. Depending on the temperature of the pipeline, permafrost is thawing.
В процессе эксплуатации неустойчивый грунт дает просадку, и трубопровод подвергается направленным вниз деформациям. Наиболее опасные изгибающие напряжения в трубопроводе возникают на сравнительно коротких зонах трассы, примыкающих к границе раздела грунтов, где отмечается наибольшая неравномерность деформации неустойчивых грунтов относительно устойчивых. В разработанную по трассе траншею укладывают трубопровод с прикрепленными к нему в расчетных местах гибкими тягами, которые выводят на поверхность. Каждая гибкая тяга имеет различную расчетную длину. После засыпки грунтом траншеи гибкие тяги закрепляют на поперечных опорах.During operation, unstable soil sags, and the pipeline undergoes downward-directed deformations. The most dangerous bending stresses in the pipeline occur on relatively short zones of the route adjacent to the soil interface, where the most uneven deformation of unstable soils is relatively stable. In the trench developed along the route, a pipeline is laid with flexible rods attached to it in the calculated places, which are brought to the surface. Each flexible rod has a different design length. After filling the trenches with soil, flexible rods are fixed on the transverse supports.
В процессе эксплуатации трубопровода в результате растепления происходит просадка грунта в пределах участка, при этом трубопровод из исходного положения перемещается в новое положение. Гибкие тяги своим натяжением обеспечивают просадку трубопровода по расчетному профилю упругого допустимого изгиба в переходной зоне, а грунт засыпки на участке также просядет до нового уровня с сохранением над трубопроводом проектной толщины засыпки (см. SU 1551008 А1, 20.09.1995).During operation of the pipeline as a result of thawing, subsidence of the soil occurs within the area, while the pipeline moves from its original position to a new position. Flexible traction by its tension ensures the pipeline subsidence along the calculated profile of elastic allowable bending in the transition zone, and the backfill soil in the section will also sag to a new level while maintaining the design backfill thickness over the pipeline (see SU 1551008 A1, 09/20/1995).
Известное решение является сложным в части технологии его выполнения и не обладает необходимой надежностью, поскольку прогнозирование эксплуатационных просадок грунта представляет значительные сложности в силу необходимости учета большого количества факторов, характеризующихся поправочными коэффициентами с большим разбросом диапазона их величин.The known solution is complicated in terms of the technology of its implementation and does not have the necessary reliability, since the prediction of operational subsidence of the soil presents significant difficulties due to the need to take into account a large number of factors characterized by correction factors with a large spread in the range of their values.
Известен способ сооружения подземного трубопровода, пересекающего участки сильнопросадочных грунтов и бугров пучения.There is a method of constructing an underground pipeline crossing sections of highly subsiding soils and heaving mounds.
Известный способ является усовершенствованием изобретения по авторскому свидетельству SU №1341437.The known method is an improvement of the invention according to copyright certificate SU No. 1341437.
Задача изобретения этого известного решения - повышение надежности трубопровода путем исключения в нем напряжений кручения, вызванных деформацией грунта. Участок трубопровода, пересекающий зону грунтов с особыми свойствами прокладывают наземно в виде компенсатора. Компенсатор-упор располагают горизонтально на участке неустойчивых грунтов. Поднимают компенсатор вверх, создавая в трубопроводе напряжения кручения, противоположные по знаку и величине прогнозируемым эксплуатационным. Под компенсатором-упором формируют грунтовую подсыпку высотой, равной прогнозируемой осадке участка неустойчивого грунта, укладывают на подсыпку компенсатор-упор и засыпают прилегающие участки трубопровода грунтом.The objective of the invention of this known solution is to increase the reliability of the pipeline by eliminating torsional stresses caused by soil deformation. The pipeline section crossing the soil zone with special properties is laid on the ground in the form of a compensator. Compensator-emphasis is placed horizontally in the area of unstable soils. The compensator is lifted up, creating torsional stresses in the pipeline that are opposite in sign and magnitude to the predicted operational ones. Under the compensator-stop, a soil bed is formed with a height equal to the predicted draft of the unstable soil section, the compensator-stop is put on the bed and the adjacent sections of the pipeline are covered with soil.
В процессе эксплуатации трубопровода вследствие растепления грунта происходит его осадка на участке неустойчивых грунтов, подсыпка совместно с компенсатором-упором перемещается вниз и компенсатор-упор вновь принимает горизонтальное положение, а монтажные напряжения кручения в трубопроводе должны быть скомпенсированы (см. SU 1572139 А2, 20.09.1995). Данному способу присущи все недостатки вышеизложенного способа.During operation of the pipeline, due to the thawing of the soil, it settles on the site of unstable soils, the bedding together with the compensator-stop moves down and the compensator-stop again takes a horizontal position, and the mounting torsional stresses in the pipeline must be compensated (see SU 1572139 A2, 20.09. 1995). This method has all the disadvantages of the above method.
Известен способ подземной прокладки трубопровода на участках неустойчивых грунтов, когда возможны неравномерные по длине трубопровода смещения грунта. Задача изобретения - повышение надежности трубопровода путем снижения в нем эксплуатационных напряжений. Указанная задача решается тем, что на участке ожидаемых осадок грунта трубопровод собирают вогнутой вниз формы из гнутых и прямых труб. Трубопровод укладывают вогнутой формой вниз, упругим изгибанием обеспечивают прилегание к дну траншеи и засыпают грунтом. При перемещении неустойчивого грунта трубопровод принимает исходную монтажную форму, что обеспечивает снижение в нем эксплуатационных напряжений (см. SU 1652727 А1, 30.05.1991).There is a method of underground pipeline laying in areas of unstable soils, when uneven ground displacements along the pipeline are possible. The objective of the invention is to increase the reliability of the pipeline by reducing operational stresses in it. This problem is solved by the fact that in the area of the expected soil sediment, the pipeline is assembled downward concave forms from bent and straight pipes. The pipeline is laid in a concave shape downward, by elastic bending it ensures fit to the bottom of the trench and is covered with soil. When moving unstable soil, the pipeline takes the initial mounting form, which ensures a reduction in operational stresses in it (see SU 1652727 A1, 05/30/1991).
Данный известный способ обладает недостатками всех предшествующих известных решений, основанных на прогнозируемом изменении формы трубопровода. Действительно, известное решение является сложным в части технологии его выполнения и не обладает необходимой надежностью, поскольку прогнозирование эксплуатационных просадок грунта представляет значительные сложности в силу необходимости учета большого количества факторов, характеризующихся поправочными коэффициентами с большим разбросом диапазона их величин.This known method has the disadvantages of all previous known solutions based on the predicted change in the shape of the pipeline. Indeed, the known solution is complicated in terms of the technology of its implementation and does not have the necessary reliability, since the prediction of operational subsidence of the soil presents significant difficulties due to the need to take into account a large number of factors characterized by correction factors with a large spread in the range of their values.
Известен способ прокладки трубопровода, обеспечивающий его устойчивость при прокладке на грунтовом основании с различными свойствами по длине трубопровода. Между участками, характеризующимися резким изменением свойств грунта (например, участок выхода подводного трубопровода на берег), выполняют промежуточный участок с относительным коэффициентом упругого основания, определяемым из соотношения, учитывающего коэффициенты упругого основания всех участков, геометрию трубопровода и его физико-механические характеристики (см. SU 1303786 А1, 15.04.1987). Способ трудоемок и не обеспечивает необходимой надежности в виду необходимости учета значительного количества факторов, имеющих широкий диапазон количественных характеристик.A known method of laying a pipeline, ensuring its stability when laying on a soil base with various properties along the length of the pipeline. Between sections characterized by a sharp change in the properties of the soil (for example, a section of the underwater pipeline’s exit to the shore), an intermediate section is performed with a relative coefficient of elastic foundation, determined from a ratio that takes into account the elastic coefficients of all sections, the geometry of the pipeline and its physical and mechanical characteristics (see SU 1303786 A1, 04/15/1987). The method is time consuming and does not provide the necessary reliability in view of the need to consider a significant number of factors having a wide range of quantitative characteristics.
Известно, что в период эксплуатации магистральных газопроводов на участках со слабонесущими водонасыщенными грунтами, особенно в северных районах Западной Сибири, имеются случаи потери устойчивости трубопроводов в вертикальной плоскости, характеризующиеся выходом трубопроводов на дневную поверхность. Такие участки магистральных газопроводов продолжают выполнять свое функциональное назначение, однако требуется проведение мероприятий с целью стабилизации положения трубопровода для предотвращения роста стрелки прогиба арки во времени и защиты магистрального газопровода от незапланированного комплекса нагрузок и воздействий: температурный перепад, механические повреждения, воздействие солнечной радиации и т.п.It is known that during the operation of main gas pipelines in areas with poorly bearing water-saturated soils, especially in the northern regions of Western Siberia, there are cases of loss of stability of pipelines in the vertical plane, characterized by the emergence of pipelines on the day surface. Such sections of main gas pipelines continue to fulfill their functional purpose, however, measures are required to stabilize the position of the pipeline in order to prevent the arrow deflection of the arch from growing in time and protect the main gas pipeline from an unplanned complex of loads and effects: temperature difference, mechanical damage, exposure to solar radiation, etc. P.
Наиболее близким к заявленному изобретению является известный способ прокладки подземного трубопровода в слабых грунтах (см. SU 1257348 А2, 15.09.1986).Closest to the claimed invention is a known method of laying an underground pipeline in soft soils (see SU 1257348 A2, 09/15/1986).
В известном изобретении достигается расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения закрепления трубопровода в слабом грунте от всплытия при его обводнении.In the known invention, the expansion of operational capabilities is achieved by securing the pipeline in soft soil from flooding when it is flooded.
Располагают на бермах траншеи опорные плиты, устанавливают на них ломаные V-образные балки с консолями, каждая из которых является несущей трубопровод своей средней траверсной частью. Опорные плиты снабжены несущими их и погружаемыми в грунт берм траншеи анкерными сваями и связями с консолями V-образной балки в виде полухомутов. Каждая V-образная балка имеет ограничитель подъемной подвижности трубопровода, выполненный в виде горизонтального ригеля, укрепленного концами на наклонных стержнях V-образной балки на уровне верхней образующей трубопровода.The base plates are located on the berm trenches, and broken V-shaped beams with consoles are installed on them, each of which is the pipeline carrying its middle traverse part. The base plates are equipped with anchor piles supporting them and immersed in the soil of the trench birch and ties with the consoles of the V-shaped beam in the form of half clamps. Each V-shaped beam has a limiter for the lifting mobility of the pipeline, made in the form of a horizontal crossbar, reinforced with ends on the inclined rods of the V-shaped beam at the level of the upper generatrix of the pipeline.
При обводнении траншеи подъему трубопровода под действием выталкивающей силы воды препятствует горизонтальный ригель ограничителя подъемной подвижности трубопровода, который воспринимает подъемную силу и передает ее через наклонные стержни V-образной балки и ее консоли анкерным сваям. Таким образом, консоли своей средней траверсной частью, исполняющей роль основания трубопровода, обеспечивают его проектное положение, предотвращают перемещение трубопровода вниз в слабых грунтах, а горизонтальными ригелями ограничивают перемещение трубопровода вверх при обводнении слабых грунтов.When the trench is flooded, the pipeline is lifted by the buoyant force of the water by the horizontal bolt of the pipeline lifting mobility limiter, which receives the lifting force and transfers it through the inclined rods of the V-shaped beam and its console to the anchor piles. Thus, the consoles with their middle traverse part, which plays the role of the base of the pipeline, ensure its design position, prevent the pipeline from moving downward in soft soils, and with horizontal crossbars limit the pipe upward movement when watering soft soils.
Недостатком известного решения является низкая надежность закрепления анкерных свай в слабых грунтах, выполнение опор из конструкционных материалов - бетона, металла, а также значительная материалоемкость опор и трудоемкость их изготовления.A disadvantage of the known solution is the low reliability of fixing anchor piles in soft soils, the implementation of supports from structural materials - concrete, metal, as well as the significant material consumption of the supports and the complexity of their manufacture.
Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности трубопровода путем создания искусственного основания для трубопровода.The objective of the invention is to increase the operational reliability of the pipeline by creating an artificial foundation for the pipeline.
Указанная задача решается тем, что в способе прокладки подземного трубопровода в просадочных грунтах, заключающегося в отрывке траншеи, подготовке искусственного основания, укладке трубопровода и обратной засыпке траншеи грунтом, с расчетным шагом на уровне дна траншеи отрывают симметрично относительно продольной оси трубопровода уширения, предварительно перед укладкой трубопровода на дно каждого из уширений и с перекрытием дна траншеи укладывают выполненную в виде полотнища силовую мембрану, продольные края которой снабжены анкерующими элементами, а обратную засыпку траншеи выполняют без смещения в сторону трубопровода анкерующих элементов силовых мембран, для чего засыпку уширений осуществляют от их наиболее удаленного от трубопровода конца и симметрично относительно трубопровода.This problem is solved by the fact that in the method of laying an underground pipeline in subsiding soils, which consists in extracting a trench, preparing an artificial foundation, laying a pipeline and backfilling the trench with soil, with a calculated step at the bottom level, the trenches are torn symmetrically with respect to the longitudinal axis of the broadening pipeline, before laying the pipeline to the bottom of each of the broadening and with the overlapping of the bottom of the trench lay a power membrane made in the form of a cloth, the longitudinal edges of which are equipped with an anchor guide members, and backfilling the trench is performed without displacement in the direction of pipe anchors membranes power elements, which is performed by filling broadening their most remote from the end of the pipeline and symmetrically with respect to the pipeline.
Указанная задача решается также тем, что в способе прокладки подземного трубопровода в просадочных грунтах с высоким уровнем стояния грунтовых вод, заключающемся в рытье траншеи, подготовке искусственного основания, укладке трубопровода и обратной засыпке траншеи грунтом при высоком уровне стояния грунтовых вод в траншее, с расчетным шагом на уровне не ниже их стояния отрывают симметрично относительно продольной оси трубопровода уширения, предварительно перед укладкой трубопровода на дно каждого из уширений и с поперечным перекрытием дна траншеи укладывают выполненную в виде полотнища силовую мембрану, продольные края которой снабжены анкерующими элементами, закрепляют последние без их смещения в сторону трубопровода, для чего засыпку уширений осуществляют от их наиболее удаленного от трубопровода конца и симметрично относительно трубопровода, а перед обратной засыпкой траншеи грунтом погружают на дно траншеи с упругим удлинением силовых мембран трубопровод, для чего последний на участках между уширениями балластируют утяжелителями.This problem is also solved by the fact that in the method of laying an underground pipeline in subsidence soils with a high level of groundwater standing, which consists in digging a trench, preparing an artificial foundation, laying the pipeline and backfilling the trench with soil at a high level of groundwater standing in the trench, with a calculated step at a level not lower than their standing they tear off symmetrically with respect to the longitudinal axis of the broadening pipeline, previously before laying the pipeline on the bottom of each of the broadening and with a transverse overlap m the bottom of the trench lay a power membrane made in the form of a cloth, the longitudinal edges of which are equipped with anchoring elements, fix the latter without shifting them towards the pipeline, for which the broadening is filled from their end farthest from the pipeline and symmetrically relative to the pipeline, and before the backfilling of the trench with soil the pipeline is immersed at the bottom of the trench with elastic elongation of the force membranes, for which the latter is ballasted with weighting agents in the areas between the broadening.
Задача решается также тем, что в способе прокладки подземного трубопровода в просадочных грунтах, заключающемся в рытье траншеи, подготовке искусственного основания, укладке трубопровода и обратной засыпке траншеи грунтом, для предотвращения смещения трубопровода вверх при обводнении просадочных грунтов или при их пучении, с расчетным шагом на уровне дна траншеи отрывают симметрично и поперечно относительно продольной оси трубопровода уширения, предварительно перед укладкой трубопровода на дно уширений и с поперечным перекрытием дна траншеи с чередованием уширений через одно, в каждое второе, укладывают выполненные в виде полотнища силовые мембраны, продольные края которых снабжены анкерующими элементами, после укладки трубопровода выстилают на дно оставшихся свободными уширений с перекрытием трубопровода дополнительные, выполненные в виде полотнища, силовые мембраны, а обратную засыпку траншеи выполняют без смещения в сторону трубопровода анкерующих элементов силовых мембран, для чего засыпку уширений осуществляют от их наиболее удаленных от трубопровода концов и симметрично относительно трубопровода.The problem is also solved by the fact that in the method of laying an underground pipeline in subsiding soils, which consists in digging a trench, preparing an artificial foundation, laying a pipeline and backfilling the trench with soil, to prevent the pipeline from moving upward when watering subsiding soils or when they heave, with a calculated step of the trench bottom level is torn off symmetrically and transversely relative to the longitudinal axis of the broadening pipeline, previously before laying the pipeline on the broadening bottom and with a transverse overlapping of the bottom and trenches with alternating broadening through one, into each second, lay force membranes made in the form of a cloth, the longitudinal edges of which are equipped with anchoring elements, after laying the pipeline, additional power membranes made in the form of a cloth are lined to the bottom of the remaining broadening with overlapping of the pipeline, and backfilling of the trench is performed without displacement of the anchoring elements of the power membranes towards the pipeline, for which the broadening is backfilled from their farthest from the pipeline AEC and symmetrically with respect to the pipeline.
В частных случаях выполнения вариантов способа силовая мембрана выполнена из долговечной в грунтовых условиях технической ткани, а анкерующие элементы выполнены из негниющих в грунте материалов в виде протяженных предметов и размещены в проушинах силовых мембран.In particular cases where the process variants are performed, the power membrane is made of durable technical fabric in soil conditions, and the anchoring elements are made of materials that do not rot in the soil in the form of extended objects and are placed in the eyes of the power membranes.
Кроме того, в вариантах способа в качестве утяжелителей используют полимерно-контейнерные или полимерно-панельные балластирующие устройства или контейнерные утяжелители.In addition, in process embodiments, polymer container or polymer panel ballasting devices or container weighting agents are used as weighting agents.
Изобретения иллюстрируются графическим материалом, где на фиг.1 изображен подземный трубопровод, сооруженный в просадочных грунтах.The invention is illustrated by graphic material, where Fig. 1 shows an underground pipeline constructed in subsidence soils.
На фиг.2 - то же, но с высоким уровнем стояния грунтовых вод.In Fig.2 - the same, but with a high level of standing groundwater.
На фиг.3 - то же, но сооруженный в просадочных при растеплении и пучинистых при замерзании грунтах.In Fig.3 - the same, but built in subsidence during thawing and heaving when freezing soils.
Способ осуществляют следующим образом. В зависимости от физико-механических свойств грунтов, их водонасыщения осуществляют один из вариантов способа прокладки магистрального трубопровода.The method is as follows. Depending on the physical and mechanical properties of soils, their water saturation carry out one of the variants of the method of laying the main pipeline.
После отрывки траншеи 1 в просадочных грунтах с расчетным шагом на уровне ее дна отрывают симметрично относительно продольной оси трубопровода 2 уширения 3. Предварительно перед укладкой трубопровода 2 на дно каждого из уширений 3 и с поперечным перекрытием дна траншеи 1 укладывают выполненную в виде полотнища силовую мембрану 4, продольные края которой снабжены анкерующими элементами 5. Обратную засыпку траншеи 1 выполняют без смещения в сторону трубопровода 2 анкерующих элементов 5 силовых мембран 4, для чего засыпку уширений 3 осуществляют от их наиболее удаленного от трубопровода 2 конца и симметрично относительно трубопровода. Силовая мембрана 4 выполнена из долговечной в грунтовых условиях технической ткани, а анкерующие элементы 5 выполнены из негниющих в грунте материалов в виде протяженных предметов и размещены в проушинах 6 силовых мембран.After extracting the trench 1 in subsiding soils with a calculated step at the level of its bottom, the broadening 3 is symmetrically torn off relative to the longitudinal axis of the
Вариант способа прокладки подземного трубопровода 2 в просадочных грунтах с высоким уровнем стояния грунтовых вод 7 заключается в отрывке траншеи 1, подготовке искусственного основания 8, укладке трубопровода 2 и обратной засыпке траншеи 1 грунтом 9. При высоком уровне стояния грунтовых вод 7 в траншее 1 с расчетным шагом на уровне не ниже уровня стояния грунтовых вод 7 отрывают симметрично и поперечно относительно продольной оси трубопровода 2 уширения 3. Предварительно перед укладкой трубопровода 2 на дно каждого из уширений 3 и с поперечным перекрытием дна траншеи 1 укладывают выполненную в виде полотнища силовую мембрану 4, продольные края которой снабжены анкерующими элементами 5. Последние закрепляют без их смещения в сторону трубопровода 2, для чего засыпку уширений 3 осуществляют от их наиболее удаленного от трубопровода конца и симметрично относительно трубопровода, а перед обратной засыпкой траншеи 1 грунтом 9 погружают на дно траншеи с упругим удлинением силовых мембран трубопровод 2, для чего последний на участках между уширениями балластируют утяжелителями 10. В вариантах способа в качестве утяжелителей 10 используют известные из уровня техники полимерно-контейнерные или полимерно-панельные балластирующие устройства или контейнерные утяжелители, которые устанавливают группами на трубопровод диаметром более 500 мм.A variant of the method of laying an
В варианте способа прокладки подземного трубопровода в просадочных грунтах, заключающемся в отрывке траншеи 1, подготовке искусственного основания 8, укладке трубопровода 2 и обратной засыпке траншеи грунтом 9, для предотвращения смещения трубопровода 2 вверх при обводнении просадочных грунтов или при их пучении, с расчетным шагом на уровне дна траншеи 1 отрывают симметрично и поперечно относительно продольной оси трубопровода 2 уширения. Предварительно перед укладкой трубопровода 2 на дно уширений 3 и с поперечным перекрытием дна траншеи 1 с чередованием уширений через одно укладывают выполненные в виде полотнища, силовые мембраны 4, продольные края которых снабжены анкерующими элементами 5. После укладки трубопровода 2 выстилают на дне оставшихся свободными уширений 3 с перекрытием трубопровода дополнительные, выполненные в виде полотнища, силовые мембраны 11. Обратную засыпку траншеи грунтом 9 выполняют без смещения в сторону трубопровода 2 анкерующих элементов 5 силовых мембран 4, для чего засыпку уширений 3 осуществляют от наиболее удаленных от трубопровода 2 концов уширений 3 и симметрично относительно трубопровода.In a variant of the method of laying an underground pipeline in subsiding soils, consisting in extracting a trench 1, preparing an
Во время оттаивания просадочного грунта при ореоле его оттаивания 12 и при осадке грунта 13 в основании трубопровода его перемещению вниз препятствует искусственное основание, выполненное в виде силовых мембран, размещенных и закрепленных в уширениях анкерующими элементами. При этом величина просадки трубопровода зависит от долговременной прочности и деформативности силовой мембраны 4. В качестве материала для силовой мембраны используют техническую ткань типа ТБГ с относительным удлинением при разрыве не более 32% и прочностью на разрыв не менее 400 кг/5 см.During thawing of subsiding soil with a halo of thawing thawing 12 and when soil 13 is sedimented at the base of the pipeline, its artificial base, made in the form of force membranes placed and secured in broadenings by anchoring elements, prevents its downward movement. The magnitude of the drawdown of the pipeline depends on the long-term strength and deformability of the power membrane 4. As a material for the power membrane, a technical fabric of the TBG type is used with a relative elongation at break of not more than 32% and tensile strength of at least 400 kg / 5 cm.
При массе нефтепровода (с учетом веса грунта над ним), не превышающей 1 т/м, шаг расстановки силовых мембран (по их осям) составляет 20 м. С расчетным шагом в 20 м по осям на уровне дна траншеи отрывают уширения траншеи по 3 м на сторону и 4,5 м вдоль оси трубопровода. На дно уширений укладывают силовые мембраны, в проушинах которых размещают протяженные анкерующие элементы диаметром не более 200 мм из негниющих в грунтовых условиях материалов. При засыпке трубопровода экскаватором отсыпают грунт на уширение, не допуская смещения анкерующих элементов в сторону трубопровода. При применении технической ткани ТБГ - 360 удерживающая способность силовой мембраны с размерами 4,5×6 м составит 20 т. При просадке грунта основания стрела прогиба трубопровода в этих условиях не превышает 300 мм, что вполне допустимо и обеспечивает надежную эксплуатацию трубопровода.With the mass of the pipeline (taking into account the weight of the soil above it) not exceeding 1 t / m, the spacing of the force membranes (along their axes) is 20 m. With a design step of 20 m along the axes at the bottom of the trench, trench broadenings of 3 m are torn off to the side and 4.5 m along the axis of the pipeline. Power membranes are laid at the bottom of the broadening, in the lugs of which extended anchoring elements with a diameter of not more than 200 mm from rotting materials in soil conditions are placed. When filling the pipeline with an excavator, pour soil on the broadening, avoiding the displacement of the anchoring elements in the direction of the pipeline. When using technical fabric TBG-360, the holding capacity of a power membrane with dimensions of 4.5 × 6 m will be 20 tons. When the base soil sags, the arrow of the pipe deflection under these conditions does not exceed 300 mm, which is quite acceptable and ensures reliable operation of the pipeline.
При пучении грунта в основании трубопровода, при обводнении траншеи, перемещению трубопровода вверх, при воздействии на него выталкивающей силы, препятствуют дополнительные силовые мембраны, размещенные и закрепленные в уширениях анкерующими элементами.When soil is heaving at the base of the pipeline, when the trench is flooded, the pipeline moves upward, when a buoyant force exerts on it, additional power membranes are placed and secured in the broadening by anchoring elements.
Использование изобретения позволит повысить эксплуатационную надежность подземных магистральных трубопроводов, пересекающих участки оттаивающих просадочных и пучинистых грунтов, за счет исключения напряжений изгиба в трубопроводе на момент максимальной осадки или пучения грунтов в основании трубопровода.The use of the invention will improve the operational reliability of underground trunk pipelines crossing sections of thawing subsidence and heaving soils by eliminating bending stresses in the pipeline at the time of maximum settlement or heaving of soils at the base of the pipeline.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004116194/06A RU2249144C1 (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Method of laying underground pipeline in settlement soils (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004116194/06A RU2249144C1 (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Method of laying underground pipeline in settlement soils (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2249144C1 true RU2249144C1 (en) | 2005-03-27 |
Family
ID=35560524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004116194/06A RU2249144C1 (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Method of laying underground pipeline in settlement soils (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2249144C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509249C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-10 | Сергей Андреевич Путивский | Method to install underground pipeline when crossing active seismotectonic area |
-
2004
- 2004-05-28 RU RU2004116194/06A patent/RU2249144C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509249C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-10 | Сергей Андреевич Путивский | Method to install underground pipeline when crossing active seismotectonic area |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2306688C (en) | Anchored retaining wall system | |
| US7377725B2 (en) | Arched soil nail wall | |
| RU2358063C1 (en) | Device for slope surface grouting | |
| CN204491626U (en) | The foundation pit enclosure structure that Larsen steel sheet pile and prestressed anchor combine | |
| CN107059882A (en) | Arch anchor net and Anchor-Pile Retaining Structure structure | |
| US20050008438A1 (en) | Synthetic deformed bars and retaining walls | |
| CN211200426U (en) | Anti-sliding supporting and retaining structure for miniature steel pipe pile retaining wall | |
| CN210420745U (en) | Overhanging and widening structure mountain road | |
| CN106884431A (en) | One kind building pit foundation construction safety supporting construction | |
| CN1127596C (en) | Continuous wall foundation pit supporting method with short brad | |
| US20030143038A1 (en) | Multiple synthetic deformed bars and retaining walls | |
| RU2249144C1 (en) | Method of laying underground pipeline in settlement soils (versions) | |
| CN111622234A (en) | Unloading type thin-wall box-type retaining wall supported by obliquely and vertically combined steel pipe pile and construction process | |
| CN107604940A (en) | A kind of steel pipe grid Expansive Soils Retaining Wall and its construction method | |
| CN208311644U (en) | For the foundation pit flexible pipe line aerial construction across slope structure | |
| CN212896451U (en) | Ecological retaining wall | |
| CN109355990B (en) | Ultra-fine sand roadbed structure for hydraulic filling in low-lying marsh areas | |
| CN209798563U (en) | Anti structure of floating of assembled culvert | |
| CN103266624B (en) | Method for supporting oil and gas pipeline penetrating through karst active zone | |
| CN109826116A (en) | A kind of fabricated culvert float Structure and its construction method | |
| GB2199603A (en) | Anchored soil structure | |
| CN111503373A (en) | Underground pipeline protection structure and construction method thereof | |
| CN110284511A (en) | The cofferdam open cutting construction method of the more storehouse rollers of overlength lake Tunnel | |
| RU2032024C1 (en) | Method for reinforcing the footing of strip foundation during reconstruction of building or structure | |
| CN220132921U (en) | Soft soil geology foundation ditch supporting construction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170529 |