Способ прокладки газопровода в многолетнемерзлых грунтах

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении магистральных газопроводов в многолетнемерзлых грунтах при транспортировании по газопроводу продуктов со знакопеременной температурой. Цель изобретения - сооружение газопровода в сильнольдистых дисперсных грунтах за счет создания с расчетным шагом опорных массивов для газопровода из вмещающих мерзлых пород мерзлотных поясов вокруг газопровода 1 за счет теплоизоляции 2 его отдельных участков и отсыпки над этими участками насыпи 3 из местного грунта после засыпки траншеи. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении магистральных газопроводов в многолетнемерзлых грунтах при транспортировании по газопроводу продуктов со знакопеременной температурой. Цель изобретения - сооружение газопровода в сильнольдистых дисперсных грунтах и достигается путем создания с расчетным шагом опорных массивов для газопровода из вмещающих мерзлых пород - мерзлотных поясов вокруг газопровода за счет теплоизоляции его отдельных участков и отсыпки насыпи из местного грунта над этими участками. На чертеже изображен газопровод, проложенный в сильнольдистых дисперсных грунтах. Способ осуществляют следующим образом. Для прокладки газопровода в сильнольдистых дисперсных грунтах отрывают траншею, укладывают в нее газопровод 1 и создают опорные массивы теплоизоляцией 2 отдельных участков газопровода 1. Затем, после засыпки траншеи над этими участками сооружают насыпь 3 из местного грунта, предотвращающую протаивание грунта под ней. При транспортировании газа с положительной температурой происходит протаивание грунта вокруг неизолированного трубопровода, по границе 4, а грунты опорных массивов сохраняются в мерзлом состоянии, воспринимая усилия положительной плавучести газопровода. При пропуске газа с отрицательной температурой происходит промерзание окружающего грунта со стороны трубопровода и с поверхности 5 (в холодный период времени). Грунты опорных массивов при этом понижают свою отрицательную температуру, что приводит к повышению их прочности. Высота насыпи над опорным массивом определяется теплотехническим расчетом из условия поднятия границы мерзлоты до основания насыпи. Длина теплоизолированного участка зависит от типа грунта и составляет 4-10 м, а расстояние между теплоизолированными участками колеблется от 50 м для суглинков до 150 м - для песчаных грунтов. Созданию устойчивого опорного массива в значительной степени способствует насыпь высотой 1,2-1,5 м сооружаемая из местного грунта над теплоизолированными участками. Такая высота позволяет обеспечить для встречающихся на трассах грунтов поддержание границы оттаивания 4 над теплоизоляцией на уровне основания насыпи при воздействии тепла окружающего воздуха и солнечной радиации в теплый период года. Пример конкретного выполнения способа. При прокладке трубопровода ⊘ 1420 мм в сильнольдистых дисперсных грунтах с влажностью W = 0,58 и температурой мерзлых грунтов на глубине 10 м t = -6^оС для обеспечения его устойчивости необходимо соорудить опорные массивы с шагом 100 м. Теплоизолированный участок трубопровода длиной 5 м выполняют из деревянных брусьев сечением 215 х 135 мм. Насыпь из местного дисперсного грунта сооружают высотой 1,5 м. При этом при транспортировании газа с температурой +7,1^о и продолжительностью в 114 сут оттаивание грунта под трубопроводом без теплоизоляции составит 0,6 м. С теплоизоляцией протаивание грунта происходить не будет. Под насыпью высотой 1,5 м произойдет поднятие верхней границы мерзлоты до основания насыпи ( ≈0,8 м). Для данного региона мощность сезонно-талого слоя вблизи трубопровода находится в пределах 0,8-1 м. При наступлении холодного периода и транспортировке по трубопроводу газа с отрицательной температурой произойдет промерзание грунта вокруг неизолированного трубопровода и с поверхности. Полное промерзание талого грунта под трубой мощностью 0,6 м при влажности 0,58 произойдет примерно за 220 градусосуток, а промерзание грунтов деятельного слоя мощностью 0,8-1,0 м вблизи трубопровода произойдет за 230-260 градусосуток. Предлагаемый способ обладает рядом принципиальных преимуществ перед известными способами. Так, применение простых технологических операций при осуществлении предлагаемого способа, а именно, устройство теплоизоляции из дерева на отдельных участках, сооружение насыпи из местного грунта обеспечивает высокую производительность строительно-монтажных работ в условиях Крайнего Севера. Использование местных материалов делает способ экономичным, по сравнению с известными, что заключается в отказе от привозных конструкций железобетонных утяжелителей, анкерных устройств, а также привозных материалов для устройства противопучинных подушек. Способ обладает высокой эксплуатационной надежностью, поскольку, используется природный фактор вечной мерзлоты и климатический фактор (зима более 8 месяцев в году) для создания опорных массивов. Тем самым, уменьшаются объемы ремонтно-профилактических работ на трассе газопроводов. (56) Авторское свидетельство СССР N 605055, кл. F 16 L 1/00, 1976.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ГАЗОПРОВОДА В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ, заключающийся в отрывке траншеи, создании на ее дне с расчетным шагом опорных массивов и засыпке траншеи, отличающийся тем, что, с целью сооружения газопровода в сильнольдистых дисперсных грунтах, опорные массивы создают из вмещающих пород путем теплоизоляции отдельных участков трубопровода, а после засыпки траншеи на этих участках отсыпают насыпь из местного грунта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплоизолированные участки выполняют длиной 4 - 10 м. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что теплоизолированные участки выполняют с шагом 50 - 150 м. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплоизолированные участки выполняют из деревянных элементов, связанных между собой стальными хомутами. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сооружают насыпь высотой 1 , 2 - 1,5 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---