Способ засыпки трубопровода и устройство для его осуществления

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется для защиты подземного трубопровода от повреждений при засыпке траншеи грунтом. На края траншеи над присыпанным мягким грунтом трубопроводом устанавливают раму, снабженную ситами с вибратором. Размеры рамы соответствуют ширине траншеи, сита разделены на зоны с щелевыми ячейками, симметрично размещенными относительно центральной зоны, соответствующей диаметру трубопровода. Две боковые зоны от центральной зоны до стенок траншеи снабжены ячейками, соответствующими наибольшему допустимому размеру крупных включений. Грунт из ковша экскаватора высыпают в центральную зону и включают вибратор. Грунт сортируется по размерам фракций, при этом в центральной зоне на трубопровод просеиваются мелкие фракции грунта. Крупные фракции (от 100 до 300 мм) просыпаются в щелевые ячейки ближе к откосам траншеи, заполняя траншею между откосами траншеи и трубопроводом. Глыбовый грунт размером более 300 мм скатывается под собственным весом на бровки траншеи. Повышает надежность трубопровода. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству трубопроводов, в частности к способу засыпки трубопроводов в грунтах с крупными включениями в траншее с откосами после проведения ремонтных или строительных работ и к устройству для защиты изоляционного покрытия и самого трубопровода от повреждений при осуществлении засыпки по предлагаемому способу.

Известен способ засыпки из СНиП III-42-80 с изменениями от 1982 и 1986 г.г.

«Строительные нормы и правила. Магистральные трубопроводы», введенные 01.01.1981, утвержденные постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 16 мая 1980 г. № 67, раздел 3. Земляные работы, п.п.3.13, 3.14 (прототип).

Согласно СНиП III-42-80 при засыпке трубопровода грунтом, содержащим включения размером более 50 мм в траншее с откосами после проведения ремонтных или строительных работ для предохранения от повреждений осуществляют вначале присыпку трубопровода грунтом мелких фракций размером в поперечнике менее 50 мм (мягкий грунт) на толщину 20 см над верхней образующей трубы или защищают трубопровод устройством защитных покрытий, а затем производят засыпку грунтом, содержащим щебень, гравий и другие включения размером более 50 мм в поперечнике.

Однако такой способ ведения работ имеет ряд недостатков. После присыпки засыпку трубопровода производят бульдозером или ковшом экскаватора грунтом с крупными скальными включениями различной величины, при этом не исключается повреждение изоляционного покрытия трубопровода и самого трубопровода, т.к. скальный грунт засыпается в траншею над трубопроводом и с различной высоты.

Предлагаемый способ позволяет снизить возможность повреждения трубопровода в траншее с откосами при засыпке его грунтом с крупными включениями после проведения ремонтных или строительных работ, а следовательно, позволяет повысить эффективность ведения работ по засыпке трубопровода за счет выполнения засыпки в два слоя, при этом в первом слое мелкие фракции подают в зону над трубопроводом, а более крупные направляют по откосам траншеи, засыпая их с высоты не более одного метра от верха траншеи, причем подачу мелких и крупных фракций грунта осуществляют одновременно или последовательно до полного покрытия ими наружной поверхности трубопровода до верхней кромки траншеи, а оставшиеся в отвале наиболее крупные глыбовые фракции грунта дробят и перемещают в валик над трубопроводом либо вывозят за пределы строительной полосы.

Работа по способу заключается в следующем.

Засыпку трубопровода в траншее с откосами выполняют послойно. Первый слой до верха траншеи засыпают одноковшовым экскаватором с высоты ковша экскаватора, не более одного метра от верха траншеи. Мелкие фракции (до 100 мм) отбирают из отвала и послойно направляют в зону траншеи непосредственно над присыпанным мягким грунтом трубопроводом, что исключает повреждение изоляционного покрытия трубопровода и самого трубопровода в процессе засыпки. Грунт из отвала со скальными и глыбовыми включениями (до 300 мм) ковшом экскаватора высыпают на откосы траншеи, по которым он скатывается между трубопроводом и стенками траншеи, исключая воздействие на изоляцию трубопровода. Засыпку первого слоя этими фракциями выполняют до верха траншеи.

Оставшийся на бровке глыбовый грунт дробят и либо перемещают бульдозером или экскаватором в валик над траншеей, либо, при избытке грунта, вывозят за пределы строительной полосы.

Такой способ засыпки позволяет защитить трубопровод от падающих на него крупных фракций грунта.

Для осуществления способа предлагается устройство для защиты трубопровода, обеспечивающее эффективное выполнение работ по засыпке трубопровода и безопасность трубопровода от падающих глыбовых и скальных включений грунта.

Устройство для защиты трубопровода от повреждений при его вскрытии известно из описания к заявке на изобретение № 2002131908 А, опубликованной 10.01.2005, бюл. из. 2005 г., № 1, МПК 7 F16L 1/028.

Устройство содержит овальный корпус необходимой длины, устанавливаемый на вскрытую часть трубопровода ковшом экскаватора с помощью узла подвески, форма которого соответствует форме зуба ковша экскаватора. После вскрытия или засыпки защищаемого участка отремонтированной трубы устройство перемещается на новое место вдоль трубопровода ковшом экскаватора.

Что касается требований к размеру фракций грунта, используемого при засыпке, то они остаются теми же, которые определены указанным выше действующим нормативным документом СНиП III-42-80.

Заявляемый способ засыпки трубопровода не может быть реализован с использованием описанного выше известного устройства.

Для эффективной реализации способа предлагается устройство, позволяющее решить задачу повышения безопасности трубопровода при его засыпке после проведения ремонтных или строительных работ в грунтах с крупными включениями.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем раму, сита и узел подвески, ширина рамы соответствует ширине засыпаемой траншеи, а сита, снабженные вибратором, разделены на зоны со щелевыми ячейками разного сечения, симметрично размещенными относительно оси траншеи, при этом центральная зона с ячейками наименьшего размера соответствует диаметру трубопровода, а две боковые зоны с ячейками, соответствующими наибольшему допустимому размеру крупных включений, размещены от центральной зоны до стенок траншеи.

Конструктивные особенности и преимущества изобретения поясняются чертежами, где

на фиг.1 показан вид сбоку на устройство для защиты трубопровода, установленное над трубой;

на фиг.2 - вид сверху на устройство для защиты трубопровода.

Устройство содержит раму 1, сита 2, соединенные с рамой, и узел 3 подвески к ковшу экскаватора. На ситах 2 закреплен вибратор 4, сообщающий вибрационное движение ситам. Размеры рамы 1 несколько превосходят по ширине размеры засыпаемой траншеи.

Сита 2 разделены на зоны со щелевыми ячейками разного сечения, симметрично размещенными относительно оси траншеи, за счет которых происходит сортировка грунта по размерам фракций.

Для просеивания мелких фракций грунта в ситах 2 выполнены ячейки наименьшего размера. На фиг.1 это зона А, размещенная в центральной части непосредственно над трубопроводом 5, соответствует его диаметру. Зоны В - две боковые зоны с ячейками, размер которых соответствует наибольшему допустимому для засыпки размеру крупных включений в поперечнике согласно СНиП III-42-80, расположены между центральной зоной (над трубопроводом) и стенками траншеи.

Сита 2 могут быть выполнены с наклонными боковыми поверхностями, симметрично расположенными относительно оси трубопровода, и с зонами А и В, имеющими ячейки для просеивания мелких и крупных фракций грунта тех же размеров.

Для осуществления способа устройство работает следующим образом.

С помощью ковша экскаватора, зуб которого входит в узел 3 подвески, устройство устанавливается на края траншеи над присыпанным мягким грунтом трубопроводом 5, как показано на фиг.1.

Грунт из отвала со скальными и глыбовыми включениями без сортировки высыпают из ковша экскаватора в зону А устройства и включают вибратор 4. При этом происходит эффективная сортировка грунта по размерам фракций: за счет размера щелей в зоне А и действия вибратора 4 на трубопровод просеиваются только мелкие фракции грунта (размером до 100 мм в поперечнике). Более крупные фракции (до 300 мм в поперечнике) просыпаются в щелевые ячейки ближе к откосам траншеи, заполняя траншею между откосами траншеи и трубопроводом. Глыбовый грунт размером более 300 мм скатывается под собственным весом на бровки к основанию устройства, не попадая в первый слой засыпки и, таким образом, обеспечивается безопасность трубопровода и его изоляционного покрытия. Грунт высыпается с высоты не более одного метра от верха траншеи и при этом за счет вибрационных движений сит 2 со щелевыми ячейками разных размеров исключается возможность заклинивания ячеек скальными или глыбовыми включениями грунта.

На фиг.1 показано послойное распределение грунта над уложенным на грунтовую подушку и присыпанным мягким грунтом трубопроводом с использованием нового способа и устройства для этих целей.

Послойно засыпая грунт, траншею заполняют до верха (до рамы устройства), а затем устройство переставляют вдоль трубопровода с помощью ковша экскаватора и узла 3 подвески на новое место

Оставшийся на бровке глыбовый грунт дробят или перемещают в валик над траншеей экскаватором или бульдозером. Избытки грунта вывозят за пределы строительной полосы.

Применение нового способа засыпки и устройства для его осуществления исключает повреждения изоляционного покрытия трубопровода, обеспечивает долговечность и надежность трубопровода в эксплуатации, исключает необходимость сортировки грунта в отвале и повышает производительность земляных работ при засыпке трубопровода.

1. Способ засыпки трубопровода грунтом с крупными включениями в траншее с откосами после проведения ремонтных или строительных работ, включающий присыпку трубопровода грунтом мелких фракций для создания защитного покрытия наружной поверхности трубопровода и засыпку трубопровода грунтом фракций разных включений, отличающийся тем, что засыпку трубопровода выполняют послойно, при этом в первом слое мелкие фракции подают в зону над трубопроводом, а крупные направляют по откосам траншеи, засыпая их с высоты не более одного метра от верха траншеи, причем подачу мелких и крупных фракций грунта осуществляют одновременно или последовательно до верхней кромки траншеи, а оставшиеся в отвале глыбовые фракции грунта дробят и перемещают в валик над трубопроводом либо вывозят за пределы строительной полосы.

2. Устройство для защиты трубопровода при осуществлении способа по п.1, содержащее раму и узел подвески, отличающееся тем, что рама снабжена ситами и ее размеры соответствуют ширине засыпаемой траншеи, а на ситах закреплен вибратор и они разделены на зоны со щелевыми ячейками разного сечения, симметрично размещенными относительно оси траншеи, при этом центральная зона с ячейками наименьшего размера соответствует диаметру трубопровода, а две боковые зоны с ячейками, соответствующими наибольшему допустимому размеру крупных включений, размещены от центральной зоны до стенок траншеи.