SU1786331A1

SU1786331A1 - Cпocoб зakpeплehия tpубoпpoboдa ha пpoekthoй otmetke

Info

Publication number: SU1786331A1
Application number: SU894673368A
Authority: SU
Inventors: Valerij M Sharygin; Vladimir A Kozachenko
Original assignee: Ukhtinskij Vni Pi Sp Str Konst
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1993-01-07

Description

Изобретение относится к строительству' и ремонту трубопроводов, а именно к закреплению трубопроводов гибкими силовыми поясами на проектных отметках с помощью грунтовых анкеров, и может использоваться при сооружении и ремонте трубопроводов, обладающих положительной плавучестью и прокладываемых в обводненной или заболоченной местности.

Известен способ закрепления трубопровода на проектной отметке, заключающийся в том., что предварительно в грунт завинчивают стержневые анкера на проектную отметку, затем по обеим сторонам трубопровода монтируют силовые пояса, после чего стрежневые анкера пропускают во втулки, установленные на концах силовых поясов. Силовые пояса погружают до упора в трубы и заклинивают ролики между стержнями и наклонной поверхностью втулки, т.е. фиксируют пояса на стержневых анкерах.

Недостатки способа состоят в следующем.

По данному способу осуществляется жесткая связь стержневых анкеров с трубой в вертикальном направлении, что практически исключают выравнивание усилий в грунте стержневых анкеров при обводнении _;траншеи с трубопроводом. Это может привести к спонтанному выдергиванию стержневых анкеров или разрыву поясов, особенно в местах их крепления к стержневым анкерам. ·

Повышение эксплуатационной надежности узла закрепления достигается совмег щением процесса завинчивания анкерных стержней с фиксацией и натяжением пояса до заданного усилия, возникающего при упругом растяжении пояса шарнирно связан- ’ ным с ними завинчиваемыми анкерными стержнями.

На фиг.1 изображен общий вид анкерного устройства: на фиг.2-участок силового пояса с гофром: на фиг.З - узел крепления анкерного стержня к поясу.

Способ осуществляется в следующем порядке. Поперек трубопровода 1, уложенАО • W (/) |с м 00 О ω ω. ммнЪ >

Из выражений (1) и (2) определяем связь между усилием Рт, напряжением аи размерами сечения гофра;

ного в траншею 2, накладывают силовой металлический пояс 3 в виде полосы с поперечными гофрами 4, приваренными к концам кольцевыми элементами 5. Затем через отверстия элементов 5 пропускают анкерные стержни 6 с фиксирующими пальцами 7. Концы анкерных стержней 8 соединяют с завинчивающей установкой и погружают винтовую часть 9 анкерных стержней в дно траншеи путем завинчивания. В процессе погружения анкерные стержни 6 воздействуют посредством пальцев 7 на кольцевые элементы 5 и натягивают пояс 3. При заданном удлинении пояса погружение анкерных стрежней прекращают. В результате завинчивания группы анкерных устройств, участок трубопровода плотно прижимается и надежно фиксируется на дне траншеи за счет упругого деформирования гофр 4.

Работает описанная система следующим образом.

Выталкивающая сила вызывает уменьшение реакции дна траншеи, однако контакт трубопровода с дном сохраняется. При этом, дополнительного нагружения пойсоа 25 не происходит. Если возникают большие . вертикальные перемещения трубопровода, например, при воздействии сил морозного . трубопроводов на прочность и устойчипучения, силовой поя'с’удлиняется, гофры ί вость, М., Недра, 1982, с.313), q = 10360 распрямляются, рост вертикальной нагруз- 30 н/м, ширина пояса В = 0,12 м, толщина <5 = ки прекращается, что предохраняет ёнкера =0,008 м, предел текучести материала Gt = от спонтанного выдергивания, а узлы соединения пояса с анкерными стержнями - от разрушения.

Приведем расчет определения шага расстановки анкеров. Расчетная схема нагружения одного гофра приведена на фиг.2. Принимая для определённости соотношеL.

ние = 3 и решая методом сил задачу нагружения полуволны гофра, получаем , следующую зависимость наибольшего изгибающего момента М_тах от растягивающей ' силы Pi и толщины стенки гофра 0 :

(3)

Шаг расстановки анкеров вдоль трассы определяют из условия:

(4) где Н - штанг расстановки анкеров, м;

q - плавучесть трубопровода, полностью погруженного в обводненный грунт, Н/м.

На основании формул (3), (4), получаем шаг расстановки анкеров по предлагаемому способу (5)

Пример. Закрепляется газопровод 1420.

мм. Плавучесть (см. Айнбиндер А.Б., Расчет магистральных х

Камерштейн А. Г.

Mmax ⁼ Pl· д .

(1)

В свою очередь, изгибающий момент определяется выражением • м= aw (2) где а-напряжения изгиба, Н/м²;

В <5²

W = —g--момент сопротивления сечения гофра, м³;

В - ширина полосы, м =400 МПа,

Предельный шаг Н равен согласно (5) и - 2 · 400 · 0,12 0,008 _ _ ₀ . _п ^Н 9 -0,01036 8,24 м. При полученном шаге в гофре возникнут напряжения, равные пределу текучести материа: ла, а усилия взаимодействия между трубой и дном траншеи при максимальном обводнении будут равны нулю. Уменьшая шаг или увеличивая размеры В и δ , можно обеспечить гарантированное усилие прижатия тру- . бопроёода ко дну траншеи при ее обводнении.

Данный пример показывает работоспособность технического решения и возможность достижения описанного эффекта по. надежности закрепления.

Повышение надежности узла крепле¹ ния при эксплуатации по сравнению со всеми известными аналогичными способами также очевидно, т.к. фиксация и натяжение силового пояса выполняются в период завинчивания анкерных стержней в грунт, вто ' время как по прототипу эти операции выполняют после завинчивания,, без создания гарантированного предварительного натяжения в узле закрепления, повышающего эксплуатационную надежность.

Таким образом, предлагаемый способ обладает преимуществом по сравнению со всеми известными решениями по закреплению трубопровода на проектной отметке анкерными устройствами.

Claims

Формулаизобретения

1. Способ закрепления трубопровода на проектной отметке, заключающийся в установке на трубопроводе силового металлического пояса, имеющего отверстия по концам, заведении стержневых анкеров в отверстия, погружении их в грунт завинчиванием и фиксации в отверстиях пояса, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности трубопровода путем обеспечения его прилегания к дну траншеи при обводнении последней, 5 при завинчивающем погружении анкеров в грунт производят натяжение силового пояса до создания в нем усилия, равного или превышающего выталкивающую трубопровод силу воды.

2, Способ поп.1, отличающийся тем, что в качестве металлического силового пояса используют полосу с поперечными гофрами.

£·

Фиг:3

Составитель В.Шарыгин Редактор Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Заказ 240 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101