Способ закрепления трубопровода на проектной отметке

) (11 1 1/028 ЗОБРЕТЕНИ АН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ухтинский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института специальных строительных конструкций (72) В,М,Шарыгин и В.А.Козаченко(56) Авторское свидетельство СССР М 1365834, кл. Е 16 1/02, 1986,Авторское свидетельство СССР М 1378513, кл. Р 16. 1/02, 1985. Изобретение относится к строительствуи 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 стер-жнями и наклонной поверхностью втулки, т,е. фиксируют пояса на стержневых анке- рах. Недостатки способа состоят в следм. ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТРУБОПРО- ВОДА НА ПРОЕКТНОЙ ОТМЕТКЕ(57) Использование: строительство магистральных трубопроводов, Сущность изобретения: на трубопроводе устанавливают пояс, имеющий отверстия по концам, в них заводят анкеры, нагружают последние в грунт и фиксируют в отверстиях пояса. При завинчивающем погружении анкеров производят натяжение силового пояса по созданию в нем усилия,.равного или превышающего выталкивающую силу трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. По данному способу осуществляетсяжесткая связь стержневых анкеров с трубой: .в вертикальном направлении, что практиче-ски исключают выравнивание усилий в грунте стержневых анкеров при обводнениитраншеи с трубопроводом, Зто может привести к спонтанному выдергиванию стержневых анкеров или разрыву поясов,особенно в местах их крепления к стержневым анкерам.Повышение эксплуатационной надежности узла закрепления достигается совмегщением процесса завинчивания анкерныхстержней с фиксацией и натяжением поясадо заданного усилия, возникающего при упругом растяжении пояса шарнирно связанным с ними завинчиваемыми анкернымистержнями,На фиг.1 изображен общий вид анкерного устройства; на фиг,2- участок силовогопояса с гофром; на фиг.3 - узел крепленияанкерного стержня к поясу.Способ осуществляется в следующемпорядке. Поперек трубопровода 1, уложенного в траншею 2, накладывают силовойметаллический пояс 3 в виде полосы с поперечными гофрами 4, приваренными к концам кольцевыми элементами 5, Затем черезотверстия элементов 5 пропускают анкерные стержни 6 с фиксирующими пальцами7, Концы анкерных стержней 8 соединяют сзавинчивающей установкой и погружаютвинтовую часть 9 анкерных стержней в днотраншеи путем завинчивания. В процессе 10погружения анкерные стержни 6 воздействуют посредством пальцев 7 на кольцевые. элементы 5 и натягивают пояс 3; При заданном удлинении пояса погружение анкерныхстрежней прекращают. В результате завинчивания группы анкерных устройств, участок трубопровода плотно прижимается инадежно фиксируется на дне траншеи эасчет упругого деформирования гофр 4.Работает описанная система следующим образом.Выталкивающая сила вызывает уменьшение реакции дна траншеи, однако контакт трубопровода с дном сохраняется, Приэтом, дополнительного нагружения поясов 25не происходит. Если возникают большие. вертикальные перемещения трубопровода,например, при воздействии сил морозного .пучения, силовой пояс удлиняется, гофрыраспрямляются, рост вертикальной нагрузки прекращается, что предохраняет анкераот спонтанного выдергивания, а узлы соеди нения пояса с анкерными стержнями - отразрушения,Приведем расчет определения шага 35расстановки анкеров. Расчетная схема на.гружения одного гофра приведена на фиг.2;Принимая для определенности соотношение=.3 и решая методом сил задачу нагружения полуволны гофра, получаемследующую зависимость наибольшего изгибающего момента Мтах от растягивающейсилы Р 1 итолщины стенки гофра д:45= 3 Р д (1)вахВ свою очередь, изгибающий момент определяется выражением 50(2)2,где У- напряжения изгиба, Н/м;Вд 55ЧЧ = -- момент сопротивления се 6чения гофра, м;В - ширина полосы, мИз выражений (1) и (2) определяем связь между усилием Р 1, напряжением ои размерами сечения гофра; сгВ дР 1=9(3) Шаг расстановки анкеров вдоль трассыопределяют из условия;(4) НЦ где Н - штанг расстановки анкеров, м;о - плавучесть трубопровода, полностью погруженного в обводненный грунт, Н/м,На основании формул (3), (4), получаем шаг расстановки анкеров по предлагаемому способу(5) Н=9 ц Пример, Закрепляется газопровод 1420.х 16 мм, Плавучесть (см, Айнбиндер А.Б.,Ка мер шт ей н А, Г. "Расчет ма гистральн ыхтрубопроводов на прочность и устойчивость", М., Недра, 1982, с.313). ц = 10360н/м, ширина пояса В = 0,12 м, толщина д ==0,008 м, предел текучести материала От =-400 МПа,Предельный шаг Н равен согласно (5)Н 2 400 0,12 0,008 29 0,01036полученном шаге в гофре возникнут напряжения, равные пределу текучести материала, а усилия взаимодействия между трубойи дном траншеи при максимальном обводнении будут равны нулю. Уменьшая шаг илиувеличивая размеры В и .д, можно обеспечить гарантированное усилие прижатия тру- .бопровода ко дну траншеи при ееобводнении.Данный пример показывает работоспособность технического решения и возможность достижения эписанного эффекта понадежности закрепления.Повышение надежности узла крепления при эксплуатации по сравнению со всеми известными аналогичными способамитакже очевидно, т,к. фиксация и натяжениесилового пояса выполняются в период завинчивания анкерных стержней в грунт, в товремя как по прототипу эти операции выполняют после эавинчивания, без созданиягарантированного предварительного натяжения в узле закрепления, повышающегоэксплуатационную надежность,Таким образом, предлагаемый способ обладает преимуществом по сравнению со всеми известными решениями по закреплению трубопровода на проектной отметке анкерными устройствами.Формула изобретения 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 тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности трубопровода путем обеспечения его прилегания к дну траншеи при обводнении последней, 5 при завинчивающем погружении анкеров вгрунт производят натяжение силового пояса до создания в нем усилия, равного или превышающего выталкивающую трубопровод силу воды.10 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве металлического силового пояса используют полосу с поперечными гоф рами.1786331 Составитель В.ШарыгинТехред М.Моргентал Корректор М,Ткач акта ри ГКНТ СССР Гос иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Заказ 24ВНИИ Тираженного комитета по и 13035, Москва, Ж,Подписноеетениям и открыти ская наб., 4/5