Анкер для закрепления трубопровода в грунте

0 П И С А Н И Е (и)763523ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сокзэ СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.09.80. Бюллетень 34Дата опубликования описания 25.09.80 по делам изобретений и открытийМосковский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности имени И. М, Губкина(54) АНКЕР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА В ГРУНТЕИзобретение относится к области строительства магистральных трубопроводов и служит для надежного закрепления трубопроводов, прокладываемых в зоне вечной мерзлоты.Известен инъектор для нагнетания в грунт закрепляющих растворов, включающий тампонажную и перфорированную трубы, разделенные по высоте внутренней перегородкой, наконечник и наголовник, причем перфорированная труба выполнена с одновременным сечением 1) .Наиболее близким техническим решением к изобретению является анкер для закрепления трубопровода в грунте, включающий заполненную теплоносителем полую штангу с наконечником, имеющим лопасти 2). Однако эти устройства могут быть легко извлечены из мерзлого грунта выдергивающим усилием. Только спустя длительное время (около года) устройства этого типа еще больше проморозят вокруг себя грунт.Они не предназначены для удержания трубопровода, а только для промораживания грунта. Эффект сопротивления выдергивающему усилию проходит побочно через длительное время (1 - 2 года) благодаря постепенному замоноличиванию образованныхв грунте прорезей и почвенному вмерзаниюустройства в грунт,Целью изобретения является обеспечениеповышенной несущей способности анкера засчет самозамоноличивания в процессе погружения.Эта цель достигается тем, что в анкередля закрепления трубопровода в грунте, включающем заполненную теплоносителем полую10 штангу с наконечником, имеющим лопасти,наконечник штанги выполнен меньшего диаметра, чем штанга, в следующем соотношении: 7 Р1 )с ц лгде Я - суммарное поперечное сечение лопастей,д- диаметр наконечника штанги,д а - диаметр штанги.20 На чертеже изображен предлагаемый анкер. Он состоит из полой штанги 1, заполненной теплоносителем 2. с наконечником 3,имеющим лопасти 4. Штанга имеет диаметрбольший, чем диаметр наконечника (с( м 1,),Штанга расположена выше лопастей. Местоперехода наконечника штанги в штангу выполнено в виде усеченного конуса 5,Погружение анкера в вечномерзлыйгрунт и его последующее взаимодействие сгрунтом происходит следующим образом.Под действием ударов молота (не показан) анкер погружается в вечномерзлыйгрунт, прорезая в нем вертикальные щелилопастями. Вслед за лопастями в грунт внедряется усеченный конус, который, уплотняяи раздвигая прилегающие слои грунта, за омоноличивает оставленные лопастями щели.При достаточном объеме уплотняемогогрунта щели полностью замоноличены. Еслигрунт несжимаем, то для заделки щелейдостаточно того, что площадь приращениялобового сечения штанги при переходе отнаконечника штанги к штанге равна суммарной площади поперечного сечения лопастей(или, что то же, поперечному сечению щелей).Но поскольку грунт сжимаем, то для полной заделки щелей необходимо, чтобы пер- р 0вая площадь была больше. В этом случаеанкер после погружения плотно сидит в грунте, обжимающем его ствол и лопасти,При необходимости удалить анкер прикладывают выдергивающее усилие, которое,кроме срыва анкера относительно обжимающего его грунта, обеспечивает обратнуюразработку щелей.Ударами молота анкер погружают напроектную глубину по обеим сторонам трубопровода, уложенного в траншею, при этомчасть верхнего участка штанги каждогоанкера должна остаться на дневной поверх-ности, После прикрепления трубопроводак анкерам при помощи известных устройствне показаны) трубопровод засыпают грунтом. 35При эксплуатации трубопровода большиемассы перекачиваемого по нему теплого газообразного продукта нагревают трубопровод,вызывая подтаивание мерзлого грунта вокруг него и стремление трубопровода всплыть,О1 4 Окоторое неитрализуется анкерами.Заключенный внутри штанги каждогоанкера теплоноситель, циркулируя вертикально в зимний период, понижает температуру грунта вокруг анкера, постепенно повышая его сопротивление выдергиванию в 2 - 4 раза.Экономический эффект от внедрения изобретения основан на возможности закреплять трубопровод в вечномерзлом грунте с температурой выше - 1 С (этой температурой обладает основная масса вечномерзлых грунтов Западной Сибири, где построят подавляющее большинство магистральных трубопроводов) сразу же после погружения анкера с постепенным увеличением надежности закрепления по мере охлаждения анкером окружающего грунта до - 2 С и ниже. Таким образом, отпадает необходимость обетонирования трубопровода или нагружения его утяжеляющими грузами, что значительно удешевляет стоимость работ, сокращает объемы грузоперевозок и позволяет, например, балластировать 1 км трубопровода 1420 мм анкерами общим весом около 10 тонн вместо 2000 тонн утяжеляющих грузов.Формула изобретенияАнкер для закрепления трубопроводав грунте, включающий заполненную теплоносителем полую штангу с наконечником,имеющим лопасти, отличающийся тем, что,с целью обеспечения повышенной несущейспособности анкера путем самозамоноличивания в процессе погружения, наконечникштанги выполнен меньшего диаметра, чемштанга, в следующем соотношении:ду р)Я11 Ч л)где- суммарное поперечное сечение лопастей,с 1 - диаметр наконечника штанги,с 1- диаметр штанги.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРСоставитель И. Голова Техред К. Шуфрич КТираж 713 ВНИИ ПИ Госу по делам13036, Москва,Филиал ППП ПатеРедактор М. ХаритоноЗаказ 6246/27 дарственного изобретений Ж - 35, Рау нтэ, г. Ужго рректор Г. Решетниодписное комитета СССР и открытий шская наб., д. 4 од, ул. Проектна