RU41829U1

RU41829U1 - ADJUSTABLE SUPPORT OF THE OVERLAND PIPELINE FOR CONSTRUCTION IN DIFFICULT GROUND CONDITIONS

Info

Publication number: RU41829U1
Application number: RU2004114418/22U
Authority: RU
Inventors: Н.П. Абовский; Г.Ф. Майстренко; В.И. Сапкалов; В.А. Матюшенко
Original assignee: Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2004-11-10

Abstract

Регулируемая опора надземного трубопровода для строительства в сложных грунтовых условиях относится к области строительства трубопроводов и касается конструкций опор надземных трубопроводов, прокладываемых в районах вечномерзлых, пучинистых, просадочных грунтов и в сейсмических зонах. Задачей оздания полезной модели является повышение эффективности за счет повышения индустриальной надежности конструкции, обеспечения долговечности при работе на слабых, пучинистых, вечномерзлых грунтах и в сейсмических зонах, снижения затрат при монтаже и обслуживание, возможности регулирования высоты и установки трубопровода для местности с различным рельефом и уклоном (подъемом, спуском). Полезная модель включает стержневые элементы, установленные под углом и соединенные в верхней части, а в нижней части с фундаментом, у которой регулируемая опора надземного трубопровода выполнена в виде единого цельного блока, включающего фундаментную и надфундаментную часть, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа из четырех наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий под болты для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона трубопровода в соответствиис местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединенных между собой в верхней части с помощью болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, а в нижней части стержневые несущие металлические элементы присоединеThe adjustable support of an elevated pipeline for construction in difficult soil conditions relates to the field of pipeline construction and relates to the construction of supports of elevated pipelines laid in areas of permafrost, heaving, subsidence soils and in seismic zones. The task of creating a utility model is to increase efficiency by increasing the industrial reliability of the structure, ensuring durability when working on weak, heaving, permafrost soils and in seismic zones, reducing installation and maintenance costs, and adjusting the height and installation of the pipeline for terrain with different terrain and slope (ascent, descent). The utility model includes rod elements installed at an angle and connected in the upper part, and in the lower part with a foundation, in which the adjustable support of the elevated pipeline is made in the form of a single solid block, including the foundation and foundation, the foundation part is made in the form of a ribbed reinforced concrete foundation plate with the ribs up, installed without deepening on a leveled base, the supra-basement part is made in the form of a gantry-type structure of four inclined rod support structures metal elements with a set of bolt holes for selecting and adjusting the required height and inclination of the pipeline in accordance with local conditions, inclined rod-bearing metal elements pairwise interconnected in the upper part with bolts and form a device for laying the pipeline, and in the lower part rod-shaped metal joining elements

Description

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов и касается конструкций опор надземных трубопроводов, прокладываемых в районах вечномерзлых, пучинистых, просадочных грунтов и в сейсмических зонах.The utility model relates to the field of pipeline construction and relates to the construction of supports for elevated pipelines laid in areas of permafrost, heaving, subsidence soils and in seismic zones.

Известна опора надземного трубопровода, состоящая из заглубленных в грунт свайных стоек с анкерными наконечниками и соединяющего стойки ригеля для размещения трубопровода (см. а.с. №1457529, F 16 L 3/00).Known support of an elevated pipeline, consisting of pile piles buried in the ground with anchor lugs and a connecting bolt post for placing the pipeline (see AS No. 1457529, F 16 L 3/00).

Недостатком известной опоры являются ее большие энерго и трудозатраты при монтаже свайных стоек за счет того, что для обеспечения ее устойчивости заглубление стоек в грунт следует производить на глубину ниже зоны его сезонного оттаивания. Кроме того, конструкция опоры не обеспечивает регулировку положения трубопровода относительно поверхности грунта, что также усложняет монтаж трубопровода.A disadvantage of the known support is its high energy and labor costs when installing pile piles due to the fact that to ensure its stability, the piles should be deepened into the ground to a depth below the zone of seasonal thawing. In addition, the construction of the support does not provide adjustment of the position of the pipeline relative to the soil surface, which also complicates the installation of the pipeline.

Известна неподвижная опора для трубопровода (см. а.с. №339773, м.кл. F 16 L 3/18, опубл. 24.5.72 г.), включающая основание, шарнирно связанное с трубопроводом, неподвижную опору, выполненную с шарнирно-перекрестовым коромыслом, одни концы которых шарнирно закреплены соответственно на трубопроводе и основании, а другие концы могут перемещаться в ползунном соединении.Known fixed support for the pipeline (see AS No. 339773, m.cl.F 16 L 3/18, publ. 24.5.72,), including a base pivotally connected to the pipeline, fixed support made with pivotally cross-beam, one ends of which are pivotally mounted respectively on the pipeline and the base, and the other ends can be moved in a slider connection.

Недостатком данной опоры является большое заглубление основания опоры в грунт, невозможность регулирования положения трубопровода под различными углами к поверхности, менее устойчивое за счет того, что большая площадь опирания гасит опрокидывающий момент при размещении трубопровода под углом.The disadvantage of this support is the large penetration of the base of the support into the ground, the inability to control the position of the pipeline at various angles to the surface, less stable due to the fact that the large area of support dampens the overturning moment when placing the pipeline at an angle.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является наземная опора под трубопроводы в районах распространения вечномерзлых грунтов в сочетании с высокой сейсмичностью (см. справочник по строительству на вечномерзлых грунтах под ред. Ю.Я.Велли, В.И.Докучаева, Н.Ф. Федорова, Л., Стройиздат, Лениградское отделение, 1977 г., с.449, рис.15.38). Опора содержит стержневые элементы, установленные под углом и соединенные в верхней части опорным столиком, а в нижней части с фундаментом.The closest technical solution adopted for the prototype is the ground support for pipelines in areas of permafrost distribution in combination with high seismicity (see the reference book on construction on permafrost soils under the editorship of Yu.Ya. Velly, V.I. Dokuchaev, N. F. Fedorova, L., Stroyizdat, Leningrad Branch, 1977, p.449, Fig. 15.38). The support contains rod elements installed at an angle and connected in the upper part by a supporting table, and in the lower part with a foundation.

Недостатком известной опоры является малоэффективность за счет ненадежности ее использования на различных грунтах, подверженных неравномерному вспучиванию из-за недостаточной устойчивости и недолговечности в связи неодинаковой жесткостью конструкции в A disadvantage of the known support is inefficiency due to the unreliability of its use on various soils subject to uneven swelling due to insufficient stability and fragility due to the uneven structural rigidity in

продольном и поперечном направлениях, что является причиной перекосов и поломок в условиях вспучивания и просадки грунтов, затратами по их эксплуатации и замене, и помимо этого, данное устройство не обладает индустриальностью и требует значительных затрат при монтаже. Вместе,с тем, диапазон регулировки положения трубопровода ограничен.longitudinal and transverse directions, which causes distortions and breakdowns in the conditions of expansion and subsidence of soils, the costs of their operation and replacement, and in addition, this device does not have industry and requires significant installation costs. However, the range of adjustment of the position of the pipeline is limited.

Задачей полезно модели является повышение эффективности за счет повышения индустриальной надежности конструкции, обеспечения долговечности при работе на слабых, пучинистых, вечномерзлых грунтах и в сейсмических зонах, снижения затрат при монтаже и обслуживании, возможности регулирования высоты и установки трубопровода для местности с различным рельефом и уклоном (подъемом, спуском).The objective of the utility model is to increase efficiency by increasing the industrial reliability of the structure, ensuring durability when working on weak, heaving, permafrost soils and in seismic zones, reducing costs during installation and maintenance, the ability to adjust the height and installation of the pipeline for terrain with different terrain and slope ( ascent, descent).

Задача достигается тем, что регулируемая опора надземного трубопровода в сложных грунтовых условиях, включающая стержневые элементы, установленные под углом и соединенные в верхней части, а в нижней части с фундаментом, у которой регулируемая опора надземного трубопровода выполнена в виде единого цельного блока, включающего фундаментную и надфундаментную часть, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание с установкой скользящего слоя, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа из четырех наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий под болты для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона трубопровода в соответствии с местными The objective is achieved by the fact that the adjustable support of the elevated pipeline in difficult soil conditions, including rod elements installed at an angle and connected in the upper part, and in the lower part with the foundation, in which the adjustable support of the elevated pipeline is made in the form of a single solid block, including the foundation and the foundation part, the foundation part is made in the form of a ribbed reinforced concrete foundation plate with the ribs up, installed without deepening on a level base with a sliding installation a layer nadfundamentnaya part is designed as a gantry type structure of four inclined rod bearing metal elements with a set of bolt holes for selecting and adjusting the height and inclination of the pipeline in accordance with local

условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединенных между собой в верхней части с помощью болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, а в нижней части стержневые несущие металлические элементы присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите через закладные детали железобетонной плиты посредством болтовых соединений. Стержневые несущие металлические элементы попарно в средней части соединены перекрестными связями с помощью отверстий в связях болтовыми соединениями.Under conditions, the inclined rod-bearing metal elements are pairwise interconnected in the upper part with bolts and form a device for laying the pipeline, and in the lower part, the rod-bearing metal elements are connected to the ribbed reinforced concrete foundation plate through embedded parts of the reinforced concrete plate by means of bolted connections. Rod-bearing metal elements in pairs in the middle part are connected by cross-connections with holes in the connections by bolted connections.

Установка регулируемой опоры надземного трубопровода, совмещенной с фундаментом, осуществляется на выровненное основание со скользящим слоем из материалов с низким коэффициентом трения, не требует дополнительной подсыпки и уплотнения основания.The installation of an adjustable support of an elevated pipeline combined with the foundation is carried out on a level base with a sliding layer of materials with a low coefficient of friction; it does not require additional backfilling and compaction of the base.

Выполнение фундаментной части в виде ребристой железобетоной фундаментной платформы имеет большую площадь опирания, оказывает малое давление на грунт, поэтому предложенная регулируемая опора надземного трубопровода для строительства в сложных грунтовых условиях может применяться на слабых просадочных, водонасыщенных, пучинистых и вечномерзлых грунтах. В сейсмических зонах воздействие горизонтальных сил на регулируемую опору значительно уменьшается благодаря тому, что фундаментная плита не заглублена в грунт, т.е. сейсмическая волна может как-бы просальзывать под фундаментной плитой, особенно в тех случаях, когда между плитой и основанием устанавливается скользящий слой из The implementation of the foundation part in the form of a ribbed reinforced concrete foundation platform has a large bearing area, exerts low pressure on the ground, therefore, the proposed adjustable support of an elevated pipeline for construction in difficult soil conditions can be used on weak subsidence, water-saturated, heaving and permafrost soils. In seismic zones, the effect of horizontal forces on the adjustable support is significantly reduced due to the fact that the foundation plate is not buried in the ground, i.e. the seismic wave can somehow slip under the base plate, especially in cases where a sliding layer of

материала с низким коэффициентом трения (сухой песок, синтетический материал).material with a low coefficient of friction (dry sand, synthetic material).

Выполнение регулируемой опоры надземного трубопровода для строительства в сложных грунтовых условиях в виде совмещенной фундаментной части и надфундаментного регулируемого устройства позволяет создать конструкцию в виде цельного блока, обладающего возможностью обеспечивать требуемую высоту и наклон оси трубопровода для устройства опоры на поверхности со сложным рельефом, что обеспечивает простоту и надежность установки трубопровода без изломов и провисаний.The implementation of the adjustable support of an elevated pipeline for construction in difficult ground conditions in the form of a combined foundation part and a foundation adjustable device allows you to create a design in the form of a solid block with the ability to provide the required height and inclination of the pipeline axis for supporting on a surface with a complex relief, which ensures simplicity and reliable installation of the pipeline without kinks and sagging.

Кроме того, регулируемая опора надземного трубопровода обладает удобством в изготовлении и монтажа: отдельно привозится фундаментная железобетонная ребристая плита, выполненная по поточной технологии, отдельно стержневые металлические элементы с болтовыми соединениями. Устройство удобно в транспортирове, может транспортироваться на обычном транспорте, вплоть до вертолетов, по частям или цельными блоками.In addition, the adjustable support of the elevated pipeline has the convenience of manufacturing and installation: the foundation reinforced concrete ribbed slab, made by in-line technology, separately rod metal elements with bolted joints, are brought separately. The device is convenient to transport, can be transported by conventional transport, up to helicopters, in parts or in solid blocks.

Данная конструкция обладает повышенной надежностью в эксплуатации, снижает трудозатраты в эксплуатационный период при монтаже и эксплуатации.This design has increased reliability in operation, reduces labor costs during the operational period during installation and operation.

Благодаря возможности поворота в горизонтальной плоскости и крепления трубопровода на болтах в вертикальной плоскости возникает возможность наилучшим образом сориентировать и зафиксировать положение трубопровода.Due to the possibility of turning in the horizontal plane and mounting the pipeline on bolts in the vertical plane, it is possible to orient and fix the position of the pipeline in the best way.

Изобретение представлено чертежами, где на фигуре 1 - общий вид регулируемой опоры надземного трубопровода, на фигуре 2 - вид сверху.The invention is represented by drawings, where in Fig. 1 is a general view of an adjustable support of an elevated pipeline, in Fig. 2 is a top view.

Регулируемая опора надземного трубопровода для строительства в сложных грунтовых условиях представляет собой единый цельный блок: фундаментную и надфундаментную часть.The adjustable support of the elevated pipeline for construction in difficult soil conditions is a single integral block: the foundation and foundation foundation.

Фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты 1 ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание 2 с установкой скользящего слоя и имеющей ребра по контуру с выступающими элементами закладных деталей в углах 3.The base part is made in the form of a ribbed reinforced concrete foundation plate 1 with the edges up, installed without deepening on the leveled base 2 with the installation of a sliding layer and having ribs along the contour with protruding elements of embedded parts in the corners 3.

Надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа из четырех наклонных стержневых несущих металлических элементов 4 с набором отверстий 5 под болты 6. Наклонные стержневые несущие металлические элементы 4 попарно соединенных между собой в верхней части через набор отверстий 5 с помощью болтов 6 и образуют устройство козлового типа для укладки трубопровода 10. На устройство козлового типа укладывается траверса 7, имеющая выступы с отверстиями под болт 8. На траверсу 7 на тефлоновую подкладку 9 укладывается трубопровод 10, который сверху закрывается металлической скорлупой 11 с выступами 12 под болт и соединяется болтовыми соединениями 13 с траверсой 7.The supra-basement part is made in the form of a gantry-type structure of four inclined rod-bearing metal elements 4 with a set of holes 5 for bolts 6. Inclined rod-bearing metal elements 4 pairwise interconnected in the upper part through a set of holes 5 using bolts 6 and form a gantry type device for laying the pipeline 10. A traverse 7 is laid on a gantry-type device, having protrusions with holes for a bolt 8. On a cross-beam 7, a pipeline 10 is laid on a teflon lining 9 The top one is closed by a metal shell 11 with projections 12 under the bolt and connected by bolted connections 13 to the traverse 7.

В нижней части наклонные стержневые несущие металлические элементы 4 присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите через ее закладные детали посредством болтовых соединений 14.In the lower part, inclined rod-bearing metal elements 4 are attached to the ribbed reinforced concrete foundation plate through its embedded parts by means of bolted connections 14.

Отверстия 5 под болты 6 на стержневых несущих металлических элементах 4 служат для для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона трубопровода 10 в соответствии с местными условиями.The holes 5 for the bolts 6 on the rod-bearing metal elements 4 are used to select and adjust the required height and inclination of the pipeline 10 in accordance with local conditions.

Стержневые несущие металлические элементы 4 попарно в средней части соединены перекрестными связями 15 с помощью отверстий в связях 16 болтовыми соединениями 17.The rod-bearing metal elements 4 are pairwise in the middle part connected by cross-links 15 using holes in the links 16 by bolted connections 17.

Устройство монтируется следующим образом:The device is mounted as follows:

На выровненную поверхность с песчанно-гравиной подсыпкой, с установкой скользящего слоя 2 устанавливается ребристая железобетонная фундаментная плита 1 ребрами вверх. (см. фиг.1). Это фундаментная часть.On a leveled surface with sand and gravel backing, with the installation of a sliding layer 2, a ribbed reinforced concrete foundation slab 1 is installed with its edges facing up. (see figure 1). This is the fundamental part.

Установка ребристой железобетонной фундаментной плиты 1 ориентируется вначале в горизонтальной плоскости по оси трассы трубопровода 10, а затем подбирается высота и угол наклона оси с помощью выбора отверстий 5 в наклонных стержневых несущих металлических элементах 4 под болтовые соединения 6. Этому также способствует устройство подсыпки.The installation of a ribbed reinforced concrete foundation plate 1 is initially oriented in a horizontal plane along the axis of the route of the pipeline 10, and then the height and angle of inclination of the axis are selected by selecting holes 5 in the inclined rod-bearing metal elements 4 for bolt connections 6. This is also facilitated by the filling device.

На ребристую железобетонную фундаментную плиту 1 ребрами вверх монтируются попарно стержневые несущие металлические элементы 4 с набором отверстий 5 болтами 6, которые входят в смежные отверстия 5 на стержневых несущих металлических элементах 4 и образуют конструкцию козлового типа для укладки трубопровода 10.On a ribbed reinforced concrete foundation plate 1, rod-bearing metal elements 4 are mounted in pairs upside down with a set of holes 5 by bolts 6, which enter adjacent holes 5 on the rod-bearing metal elements 4 and form a gantry type structure for laying pipeline 10.

На устройство козлового типа укладывается траверса 7, имеющая выступы с отверстиями под болт 8. На траверсу 7 на тефлоновую подкладку A traverse 7 having protrusions with holes for a bolt 8 is laid on a gantry-type device. On a traverse 7 on a teflon lining

укладывается трубопровод 10, который сверху закрывается металлической скорлупой 11 с выступами 12 под болт и соединяется болтовыми соединениями 13 с траверсой 7.the pipeline 10 is laid, which is closed from above by a metal shell 11 with projections 12 under the bolt and connected by bolted connections 13 to the traverse 7.

Наклон оси трубопровода 10 осуществляется путем выбора соответствующего уровня для болтовых соединений 6 для каждой пары наклонных стержневых несущих металлических элементов 4. Этим осуществляется грубое ориентирование положения трубопровода 10, а уточнение положения трубопровода 10 осуществляется с помощью подборок тонких металлических подкладок (на рисунке не показаны), подкладываемых под траверсу 7.The inclination of the axis of the pipeline 10 is carried out by choosing the appropriate level for the bolted joints 6 for each pair of inclined rod-bearing metal elements 4. This provides a rough orientation of the position of the pipeline 10, and refinement of the position of the pipeline 10 is carried out using selections of thin metal linings (not shown), put under the beam 7.

Таким образом, осуществляется регулировка опоры в соответствии с положением трубопровода 10.Thus, the support is adjusted in accordance with the position of the pipeline 10.

Сплошная ребристая фундаментная плита благодаря своей большой площади опирания оказывает малое давление на грунт, поэтому предложенная опора может применяться на слабых, просадочных, водонасыщенных, пучинистых и вечномерзлых грунтах. Возможно применение в сейсмических зонах, т.к. опора устанавливается без заглубления в грунт и сейсмическое смещение грунта будет в значительной мере проскальзывать под ребристой железобетонной фундаментной плитой 1.Due to its large bearing area, a solid ribbed foundation slab exerts a small pressure on the soil; therefore, the proposed support can be used on weak, subsidence, water-saturated, heaving and permafrost soils. It can be used in seismic zones, as the support is installed without burial into the soil and the seismic displacement of the soil will largely slip under the ribbed reinforced concrete foundation plate 1.

Опора надземного трубопровода по сравнению с прототипом и аналогами является эффективной за счет повышения индустриальной надежности, обладает жесткостью, достаточной устойчивостью, долговечностью при работе в районах вечномерзлых, пучинистых, просадочных грунтах и с сейсмических зонах, не требует больших энерго и трудозатрат, не требует больших затрат при монтаже и обслуживании, увеличивает диапазон регулировки трубопровода в зависимости от различной местности, позволяет устанавливать опору на грунт в соответствии с уклоном местности.The support of the elevated pipeline in comparison with the prototype and analogues is effective by increasing industrial reliability, has rigidity, sufficient stability, durability when working in areas of permafrost, heaving, subsidence soils and seismic zones, does not require large energy and labor costs, does not require large expenses during installation and maintenance, it increases the range of adjustment of the pipeline depending on different terrain, allows you to install support on the ground in accordance with the slope locally STI

Данная конструкция собирается в виде унифицированного единого целого блока при монтаже и только устанавливается на месте, при установки данных опор сокращено время на монтаж, уменьшаются трудозатраты. Установка опоры надземного трубопровода, совмещенной с фундаментом не требует дополнительной подсыпки и уплотнения основания.This design is assembled in the form of a unified single whole unit during installation and is only installed in place, when installing these supports, installation time is reduced, labor costs are reduced. Installation of an overhead pipeline support combined with the foundation does not require additional backfilling and compaction of the base.

Созданная регулируемая опора надземного трубопровода является эффективной конструкцией по сравнению с прототипом за счет того, что:The created adjustable support of the elevated pipeline is an effective design in comparison with the prototype due to the fact that:

- может применяться на различного вида грунтах: вечномерзлых, пучинистых, просадочных и в сейсмических зонах;- can be used on various types of soils: permafrost, heaving, subsidence and in seismic zones;

- обладает сборностью: отдельно представляется фундаментная и надфундаментная части;- has a team: separately presents the foundation and supra-foundation parts;

- меньшими трудозатратами по их эксплуатации и замене, и помимо этого, данное устройство обладает индустриальностью;- less labor costs for their operation and replacement, and in addition, this device has industry;

- удобством при транспортировке (на обычном транспорте вплоть до вертолетов),- convenience in transportation (by conventional transport up to helicopters),

- простотой и надежностью монтажа с простейшими подъемными механизмами, в любых погодных условиях с минимальными затратами, не требуется производство земляных работ практически применяется для любых грунтов,- simplicity and reliability of installation with the simplest lifting mechanisms, in any weather conditions with minimal costs, it is not necessary to carry out earthworks practically for any soil,

- надежностью в эксплуатации, ремонте и демонтаже;- reliability in operation, repair and dismantling;

- возможностью регулировки положения трубопровода в различных условиях местности.- the ability to adjust the position of the pipeline in various terrain conditions.

Claims

An adjustable support of an elevated pipeline for construction in difficult soil conditions, including rod elements installed at an angle and connected at the top, and at the bottom with a foundation, characterized in that the adjustable support of an elevated pipeline is made in the form of a single integral unit including a foundation and the foundation part, the foundation part is made in the form of a ribbed reinforced concrete foundation plate with the ribs up, installed without being buried on a leveled base, the foundation foundation The structure is made in the form of a gantry type design of four inclined rod-bearing metal elements with a set of bolt holes for selecting and adjusting the required height and inclination of the pipeline in accordance with local conditions, the inclined rod-bearing metal elements are pairwise connected to each other in the upper part using bolts and form a device for laying the pipeline, and in the lower part, rod-bearing metal elements are connected to the ribbed reinforced concrete foundation plate through akladnye concrete slab parts by means of bolt connections, rod bearing metal elements in pairs in the middle part connected crosslinked via holes in the links by bolts.