Устройство для защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами

Изобретение относится к строительству и эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано для предотвращения возникновения аварийных ситуаций в трубопроводах, вызванных карстовыми провалами. Устройство включает буронабивные сваи, выполненные по обе стороны трубопровода и соединенный с ними металлический ложемент трубопровода. Буронабивные сваи выполнены таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли. Металлический ложемент выполнен из половины трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода и соединен с буронабивными сваями посредством стального троса, огибающего трубу, и концами закрепленного на оголовках свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса. Кроме того, на концах троса перед натяжными муфтами установлены датчики. Техническим результатом полезной модели является снижение трудозатрат и металлоемкости конструкции, визуальный контроль над конструкцией во время эксплуатации.

Область техники, к которой относится полезная модель.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано для предотвращения возникновения аварийных ситуаций в трубопроводах, вызванных карстовыми провалами.

Уровень техники.

Известно устройство для защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, включающее буронабивные сваи, устраиваемые по обе стороны трубопровода с шагом 6 метров с помощью обсадных труб и металлические балки двутаврового профиля, опирающие на буронабивные сваи (см. Хасанов Р.Н. Разработка технологии ремонта газопроводов, проложенных в карстовой в карстовой зоне, на основе поэтапного контроля напряженно-деформированного состояния: автореф.дис.25.00.19 канд. тех. наук, защищена 27.06.2002 г., Уфа, 23 с.). Данное устройство принято в качестве прототипа.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением - буронабивные сваи, выполненные по обе стороны трубопровода и соединенный с ними металлический ложемент трубопровода.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является высокая трудоемкость монтажа конструкции, обусловленная тем, что металлическая балка соединяется с буронабивными сваями при помощи сварки. Также недостатком является большая металлоемкость конструкции и отсутствие визуального контроля над конструкцией во время эксплуатации.

Раскрытие полезной модели.

Задачей полезной модели является снижение трудозатрат и металлоемкости конструкции, визуальный контроль над конструкцией во

время эксплуатации.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном устройстве для защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, включающем буронабивные сваи, выполненные по обе стороны трубопровода и соединенный с ними металлический ложемент трубопровода, буронабивные сваи выполнены таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли, а металлический ложемент трубопровода выполнен из половины трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода и соединен с буронабивными сваями посредством стального троса, огибающего трубу, и концами закрепленного на оголовках свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса. Кроме того, на концах троса перед натяжными муфтами установлены датчики.

Признаки предлагаемого устройства, отличительные от прототипа - выполнение буронабивных свай таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли; выполнение металлического ложемента трубопровода из половины трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода; использование для соединения металлического ложемента с буронабивными сваями стального троса, огибающего трубу, и концами закрепленного на оголовках свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса; наличие датчиков, установленных на концах троса перед натяжными муфтами.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют снизить трудозатраты и металлоемкость конструкции, производить визуальный контроль над конструкцией во время эксплуатации.

Краткое описание чертежей.

На чертеже дано схематическое изображение устройства для защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами.

Осуществление полезной модели.

Устройство содержит буронабивные сваи 1, выполненные по обе стороны трубопровода 2 и соединенный с ними металлический ложемент 3 трубопровода 2. Буронабивные сваи 1 выполнены таким образом, чтобы оголовок 4 сваи 1 находился выше уровня поверхности земли. Металлический ложемент 3 трубопровода 2 соединен с буронабивными сваями 1 с помощью стального троса 5, который пропущен через петли 6 металлического ложемента 3, огибая его. Концы стального троса 5 закреплены на оголовках 4 свай 1 с помощью натяжных муфт 7, регулирующих натяжение троса 5. На концах троса 5 перед натяжными муфтами 7 установлены датчики 8.

Устройство для защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, используется следующим образом.

Геологические службы обнаруживают карстовые провалы грунта, вскрывают трубопровод 2 в том месте, где зафиксирована карстовая полость. Далее установкой пробуривают скважины до глубины залегания некарствующих горных пород, чтобы выполнить буронабивные сваи 1. Буронабивные сваи 1 выполняют попарно с определенным шагом по обе стороны трубопровода 2 таким образом, чтобы оголовок 4 сваи 1 находился выше уровня поверхности земли. Шаг определяется расчетом, исходя из величины нагрузки и грунтовых условий. Размер сваи 1 (длина, диаметр, армирование), расстояние между сваями 1 определяется расчетом в каждом конкретном случае. При большом опрокидывающем моменте для того, чтобы не увеличивать диаметр и длину сваи 1, возможно применение анкерных креплений. Затем под трубопровод 2 укладывают металлический ложемент 3, на котором предварительно можно установить петли 6. В качестве металлического ложемента 3 используют половину трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода 2. Далее берут вытянутый стальной трос 5, пропускают его через петли 6 металлического ложемента 3, огибая трубу. Концы стального троса 5 крепят к оголовкам 4 свай 1 при помощи

натяжных муфт 7. Натягивают стальной трос 5 до тех пор, пока трубопровод 2 не приобретает проектное положение. Диаметр троса 5 определяют расчетом, исходя из нагрузки. Защита троса 5 от атмосферных воздействий осуществляется мастиками. Далее засыпают трубопровод 2 грунтом.

Карстовые процессы продолжают развиваться во времени, поэтому необходимо продолжать наблюдение за напряженно-деформированным состоянием трубопровода 2 и осуществлять мониторинг. Для этого на концах троса 5, находящихся на поверхности земли перед натяжными муфтами 7, устанавливают датчики 8.

Таким образом, преимущество предлагаемой полезной модели, по сравнению с прототипом, состоит в том, что снижаются трудозатраты и металлоемкость конструкции; производится визуальный и инструментальный контроль над отклонением трубопровода от проектного положения, что позволяет своевременно принять меры по предотвращению аварийных ситуаций.

Устройство для защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, включающее буронабивные сваи, выполненные по обе стороны трубопровода и соединенный с ними металлический ложемент трубопровода, отличающееся тем, что буронабивные сваи выполнены таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли, а металлический ложемент трубопровода выполнен из половины трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода и соединен с буронабивными сваями посредством стального троса, огибающего трубу, и концами закрепленного на оголовках свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса, кроме того, на концах троса перед натяжными муфтами установлены датчики.