Способ балластировки подземного трубопровода

 

Изобретение относится к строительству и ремонту магистральных трубопроводов в обводненных грунтах и может найти применение при прокладке магистральных трубопроводов. Трубопровод в траншее балластируют грунтом засыпки, размещенном в продольных карманах из гибкого коврового материала. Карманы вдоль трубопровода располагают с промежутками между торцовыми стенками продольных карманов с образованием свободных от грунта полостей. Полость траншеи между торцовыми стенками смежных продольных карманов перекрывают гибким ковром, при этом последний контактирует с перегородками - торцовыми стенками продольных карманов, с боковыми стенками траншеи, ее дном и трубопроводом. Свободные продольные и поперечные кромки ковра располагают на бермах траншеи и на верхней поверхности продольных карманов, при этом свободные продольные и поперечные кромки ковра должны с запасом для последующего сворачивания перекрывать бермы траншеи и гибкие полосы. В образованную полость засыпают балластирующий материал с послойным уплотнением, например, привозной минеральный грунт на одном уровне с грунтом засыпки в карманах. После засыпки сворачивают продольные кромки с нахлестом, проводят приварку поперечных кромок ковра к гибким полосам карманов поперек траншеи. Далее поперечные кромки сворачивают с перекрытием грунта с нахлестом, после чего проводят сварку кромок поперечным швом. На последнем этапе формируют грунтовый валик. Способ повышает устойчивость грунта в траншее против вымывания, обеспечивает в зоне перегородок балластирующий эффект, увеличивает надежность перегородок и прокладки в целом при эксплуатации. 3 ил.

Изобретение относится к строительству и ремонту магистральных трубопроводов в обводненных грунтах и может найти применение при прокладке магистральных трубопроводов.

Известен способ балластировки подземного трубопровода, в котором производят раскладку по поверхностям уложенного в траншею трубопровода, дна и стенок траншеи гибкой полосы с образованием заполненных грунтом продольных карманов и взаимодействующих с поверхностью трубопровода перегородок со свободными от грунта зонами и последующей засыпке траншеи, при этом перегородки образуют после заполнения карманов стягиванием полосы вокруг трубопровода и защемлением фиксаторами на торцах полотнищ в свободных от грунта зонах. В качестве фиксаторов используют бандажи или поясные утяжелители типа УБО (см. авт. св. СССР N 1645720, Мкл F 16 L 1/28, опубл. 30.04.91 г.).

Недостатком способа по а.с. N 1645720, взятого нами в качестве прототипа, является следующее: - данный способ не предотвращает вымывание грунта, особенно на продольных уклонах трассы, засыпанного в полость траншеи над перегородками, что уменьшает эффект балластировки способа; - вымывание грунта приводит к оголению участков трубопровода и снижению надежности перегородок, которые могут быть нарушены продольным смещением обводненного грунта, засыпанного вовнутрь полости гибких полос; - применение поясных утяжелителей снижает экономичность способа по причине высокой стоимости железобетона и использования грузоподъемной техники для установки утяжелителей.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности способа балластировки.

Поставленная задача решается тем, что в способе балластировки подземного трубопровода, заключающемся в раскладке по поверхностям уложенного в траншею трубопровода, дна и стенок траншеи гибкого ковра с образованием заполненных грунтом продольных карманов и взаимодействующих с поверхностью трубопровода перегородок со свободными от грунта зонами и последующей засыпке траншеи, при этом в качестве гибкого ковра используют отдельные полотнища, а перегородки образуют после заполнения карманов стягиванием гибкого ковра вокруг трубопровода и защемлением фиксаторами на торцах полотнищ в свободных от грунта зонах, при этом фиксаторы выполнены в виде грунтозаполняемой емкости, образованной гибким ковром, перекрывающим перегородки, свободные от грунта зоны траншеи и ее бермы, причем гибкий ковер соединяют с перегородками в их верхней части поперечными сварными швами, а после засыпки грунт перекрывают сначала продольными кромками ковра с нахлестом, а затем поверх продольных перекрывают поперечными кромками с нахлестом, соединяя поперечные кромки сварным швом.

Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются: - фиксаторы выполнены в виде грунтозаполняемой емкости, образованной гибким ковром, перекрывающим перегородки, свободные от грунта зоны траншеи и ее бермы; - гибкий ковер соединяют с перегородками в их верхней части поперечными сварными швами; - после засыпки грунт перекрывают сначала продольными кромками ковра с нахлестом, а затем поверх продольных перекрывают поперечными кромками с нахлестом, соединяя поперечные кромки сварным швом.

Заявителю неизвестен из патентной и технической литературы главный признак изобретения, обладающий новизной: использование в качестве фиксатора гибких ковров вместо бандажей, утяжелителей и других известных конструкций грунтозаполняемой емкости, выполненной из гибкого ковра, перекрывающего свободные от грунта зоны траншеи и перегородки.

Вышеприведенный существенный отличительный признак позволяет считать новым заявленное нами техническое решение.

Изобретение может быть успешно применено при строительстве магистральных газопроводов в обводненных грунтах на уклонах трассы.

Предлагаемый способ повышает устойчивость грунта в траншее против вымывания, обеспечивает в зоне перегородок балластирующий эффект, увеличивает надежность перегородок и прокладки в целом при эксплуатации.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию "Промышленная применимость".

Заявленное изобретение соответствует также критерию "Изобретательский уровень", т.к. существенный отличительный признак в совокупности с известными позволяет достичь поставленную цель нетрадиционным способом.

Сущность способа представлена на фиг. 1 - 3. На фиг. 1 изображен продольный разрез траншеи после реализации способа балластировки. На фиг. 2 - поперечный разрез траншеи. На фиг. 3 - вид сверху на зону траншеи с перегородками, свободную от грунта до устройства грунтозаполняемой полости.

Способ осуществляется в следующем порядке. Полость траншеи 1 (верхний контур - прямоугольник аабб, фиг 3, ковер не показан) перекрывают гибким ковром 2 таким образом, чтобы ковер контактировал с перегородками 3 по всей площади, с боковыми стенками траншеи 4, трубопроводом 5, дном траншеи 6, при этом свободные продольные и поперечные кромки ковра должны с запасом для последующего сворачивания перекрывать бермы 7 траншеи (фиг.2, участки вв₁) и гибкие полосы 8 (фиг. 1, участки аа₁, бб₁). В образованную полость засыпают балластирующий материал с послойным уплотнением, например, привозной минеральный грунт 9 на одном уровне с грунтом 10 засыпки. После засыпки сворачивают продольные кромки вв₁ с нахлестом в положение вв₂, вв₂¹. Затем проводят приварку поперечных кромок аа₁ и бб₁ (фиг. 1) к гибким полосам 8 вдоль отрезков аа, бб поперек траншеи (фиг. 3). Далее, поперечные кромки сворачивают из положения аа₁, бб₁ в положение бб₂, аа₂ с нахлестом, после чего проводят сварку кромок поперечным швом (фиг. 1, точка а₂). На последнем этапе формируют грунтовый валик.

Заявленный способ осуществляют следующим образом. При засыпке и уплотнении балласт 9 обжимает свернутые гибкие полосы 8, уложенные на трубопровод 5 и образующие перегородки 3, осуществляя тем самым надежную фиксацию концевых участков полос 8 и соответствующую герметизацию грунта засыпки 10. Балласт 9 обеспечивает балластирующий эффект в зоне перегородок 3, а за счет надежной герметизации путем сворачивания кромок и их сварки они не подвергаются вымыванию на уклонах трассы в периоды интенсивного таяния грунта и снега со стоком грунтовых вод.

Эффект изобретения проявляется в том, что, во-первых, обеспечивается равномерная балластировка трубопровода, во-вторых, грунт 9 и гибкий ковер 2, совмещая функции балластировки, фиксации свернутых гибких полос 8, герметизации грунта 10, создают чередующиеся замкнутые полости с грунтом балласта, не подверженные вымыванию, что в целом повышает эксплуатационную надежность трубопровода при прокладке в обводненных грунтах на уклонах трассы.

Пример. На участке трассы с уклоном 6^o, где наблюдается периодическое затопление грунтовыми водами, необходимо проложить газопровод диаметром 1420 мм.

Разрабатывают траншею роторным экскаватором в зимнее время. Глубина траншеи - 2,5 м, ширина по низу - 2,4 м. На дно траншеи 6 укладывают плеть газопровода 5, перекрывают его и траншею гибкими полосами 8, например, сваренными из полотнищ нетканого синтетического материала (НСМ). Размеры полосы 8: длина по оси газопровода 20 м, ширина 17 м. Промежуток между торцами полос 0,5-1,0 м. В образованные полости из НСМ засыпают балластирующий материал, например, привозной песок 9 с гарантированной плотностью в обводненном состоянии, оставляя незасыпанными участки полос 8 в пределах 2-3 м от их торцов. Количество засыпки рассчитывают в соответствии с ВСН 007-88. Затем сворачивают продольные кромки полос, перекрывают ими грунт засыпки 9, а свернутые свободные от балласта кромки укладывают на трубопровод 5. После этого в свободные от засыпки зоны траншеи поверх свернутых полос 8 расстилают гибкие ковры 2 приведенных выше размеров и из того же материала. Ковры 2 облегают дно траншеи 6, ее боковые стенки 4, бермы 7, а также примыкающие участки ранее уложенных гибких полос. Образованную полость засыпают тем же минеральным грунтом 9, с помощью экскаватора, проводя послойное уплотнение через каждые 0,5 м ковшом экскаватора. Когда уровень грунта 9 достигает уровня ранее засыпанного балласта на смежных участках, проводят заворачивание сначала продольных, а затем поперечных кромок. После укладки кромок производят сварку гибких ковров 2 с полосами 8 в местах перегиба поперек траншеи, а затем кромок между собой также поперек траншеи. Для сварки НСМ используют газовые горелки с открытым пламенем. Последней операцией является окончательная засыпка всей траншеи грунтом из отвала с помощью бульдозера.

Осуществление данного способа не требует дефицитных материалов, тяжелой подъемной техники, защищает уклоны от вымывания грунта, обеспечивает равномерную и эффективную балластировку без использования железобетона, тем самым повышает эксплуатационную надежность способа прокладки трубопровода в целом.

Формула изобретения

Способ балластировки подземного трубопровода, заключающийся в раскладке по поверхностям уложенного в траншею трубопровода, дна и стенок траншеи гибкого ковра с образованием заполненных грунтом продольных карманов и взаимодействующих с поверхностью трубопровода перегородок со свободными от грунта зонами и последующей засыпке траншеи, при этом в качестве гибкого ковра используют отдельные полотнища, а перегородки образуют после заполнения карманов стягиванием гибкого ковра вокруг трубопровода и защемлением фиксаторами на торцах полотнищ в свободных от грунта зонах, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде грунтозаполняемой емкости, образованной гибким ковром, перекрывающим перегородки, свободные от грунта зоны траншеи и ее бермы, причем гибкий ковер соединяют с перегородками в их верхней части поперечными сварными швами, а после засыпки грунт перекрывают сначала продольными кромками ковра с нахлестом, а затем поверх продольных перекрывают поперечными кромками с нахлестом, соединяя поперечные кромки сварным швом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3