анкерное устройство для закрепления трубопровода

Формула изобретения

1. Анкерное устройство для закрепления трубопровода в траншее, включающее анкерующие элементы, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом, отличающееся тем, что каждый анкерующий элемент выполнен в виде обрешеченного, предпочтительно деревянного щита с поперечной выпуклостью на части его длины, направленной в сторону от трубопровода к грунту траншеи.

2. Анкерное устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый щит анкерного устройства выполнен из бревен.

3. Анкерное устройство по любому из пп. 1-2, отличающееся тем, что каждый щит имеет опоры на трубопровод, расположенные на щите с возможностью опирания на верхнюю и нижнюю части трубы.

4. Анкерное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что каждый щит выполнен с уширением книзу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и касается выполнения анкерных устройств для закрепления трубопроводов, прокладываемых на слабых, заболоченных и обводненных грунтах, и может быть использовано также при строительстве опор линий воздушных высоковольтных электропередач (ЛЭП) и устройства фундаментов под растяжки опор мачт ЛЭП, радиомачт, дымовых труб, закрепления стенок причальных сооружений, и других объектов, оказывающих выдергивающее воздействие на фундамент.

Известно анкерное устройство для закрепления трубопровода, включающее наклонные плиты, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом, при этом каждая плита выполнена с криволинейной верхней частью, объемлющей верхнюю часть трубопроводе, причем плиты выполнены со сквозными отверстиями, оси которых расположены горизонтально /1. RU пат. 1471623, кл. Е 02 D 5/80, 08.12.88/.

Однако данное устройство излишне материалоемко, так как по конструктивному исполнению плиты чрезмерно массивны и, кроме того, требуется частое их размещение в траншее вдоль трубопровода для надежного его удержания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является анкерное устройство для закрепления трубопровода в траншее, содержащее анкерующие элементы, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом. /2. RU пат. 983194, кл. Е 02 D 5/80, 23.08.82/.

Однако данное устройство также излишне материалоемко в виду частого его размещения в траншее вдоль трубопровода для надежного его удержания.

Наиболее промышленно применимым является предложенное изобретение, которое лишено вышеперечисленных недостатков, присутствующих в устройствах, приведенных в указанных источниках, и, кроме того, является менее материалоемким, достаточно надежным в эксплуатации и обладает повышенной удерживающей способностью.

Продавленная применимость предложенного изобретения обеспечивается тем, что анкерное устройство для закрепления трубопровода в траншее содержит анкерующие элементы, опертые на трубопровод с противоположных его сторон и объединенные поверху друг с другом, при этом каждый анкерующий элемент выполнен в виде обрешеченного предпочтительно деревянного щита с поперечной выпуклостью на части его длины, направленной в сторону от трубопровода к грунту траншеи. Каждый щит анкерного устройства выполнен из бревен, имеет опоры на трубопровод, расположенные на щите с возможностью опирания на верхнюю и нижнюю части трубы, и выполнен с уширением книзу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Анкерное устройство содержит анкерующие элементы в виде обрешеченных предпочтительно деревянных щитов 1, опертых на трубопровод 2 с противоположных его сторон и объединенных поверху друг с другом стяжками 3, обеспечивающими постоянное прижимное касание щитов 1 с трубопроводом 2 и объединяющими два щита в одно анкерное устройство. Щит 1 выполнен с поперечной выпуклостью 4 на части его длины, направленной в сторону от трубопровода 2 к грунту траншеи 5 и составлен из продольных 6 и поперечных 7 бревен, причем щит 1 имеет опоры 8 и 9, расположенные на щите с возможностью опирания на верхнюю и нижнюю части трубы.

В предварительно вырытую траншею опускается сваренная и изолированная плеть трубопровода 2. Затем на дно траншеи 5 и по обе стороны трубопровода 2, друг против друга, опускаются щиты 1 с наклоном верхней части каждого из них к оси трубопровода 2, образующим угол к горизонтальной плоскости при их касании к трубопроводу 2. Затем два, установленных с противоположных сторон трубопровода 2, щита 1 стягиваются между собой стяжками 3, обеспечивающими их прижимное касание к трубопроводу и сохраняющими определенный угол их наклона к горизонтальной плоскости. После этого производится засыпка трубопровода 2 и траншеи 5 грунтом. Для удержания трубопровода в заглубленном проектном положении конструкция устройства позволяет включить в работу большие массы слабого грунта естественной структуры, т.е. неразработанный грунт вдоль траншеи, что обеспечивает высокую удерживающую несущую способность анкерного устройства, исключает применение для закрепления трубопровода большого количества тяжелых железобетонных пригрузов или металлических анкеров. Удержание трубопровода в проектном положении осуществляется за счет включения в работу больших масс слабого грунта естественной неразрушенной структуры, т. е. неразработанного грунта, что обеспечивает высокую удерживающую способность устройства даже на расстоянии до 200 м друг от друга. Наличие выпуклости обрешеченного щита позволяет задерживать разжиженную массу грунта, пропуская воду через отверстия и предотвращая явление размыва, создавая сплошность работы щитов реактивному отпору грунта при взаимодействии с активной, выталкивающей силой, поскольку фильтрационный поток грунтовых вод, движущихся вдоль траншеи с трубопроводом, на значительных продольных уклонах дна траншеи и в случае недостаточного уплотнения грунта при засыпке им трубопроводе и траншеи, встречая на своем пути препятствия (выпуклость), замедляет перед ним скорость движения, в результате происходит отложение частиц грунта и их уплотнение, при этом не происходит переноса и вымывания грунта. Это позволяет расширить (удлинить, считая вдоль оси трубопровода) воронки выпора грунта с каждой стороны трубопровода, а следовательно, увеличить удерживающую способность предлагаемого анкерного устройства, увеличить момент сопротивления изгибу, а также уменьшить количество анкерных устройств на 1 км трубопровода, что влечет за собой соответственно снижение материалоемкости трубопроводного строительства. При использовании для анкерных устройств деревянных щитов их производство может осуществляться непосредственно на месте их применения или в ближайшем деревообрабатывающем цехе (поскольку дерево - местный материал, не требующий больших расстояний перевозки, и при малой массе - незначительного количества транспортных средств), результат - резкое снижение трудовых и материальных затрат и малая стоимость. Поскольку закрепление (балластировку) трубопровода анкерными устройствами (в частности из деревянных щитов) производят на поймах рек и озер и на болотах, где постоянно присутствуют грунтовые воды, а дерево, как известно, в воде не гниет, то долговечность анкерных щитов ничуть не меньше, например, железобетонных, причем дерево можно антисептировать от гниения. В случае отсутствия на месте монтажа трубопровода древесины возможно изготовление щитов из другого подручного материала.

Отверстия в щите уменьшают гидростатическое давление грунтовых вод на анкерное устройство и, следовательно, на трубопровод, а значит благодаря этому значительно уменьшается выталкивающая трубопровод сила, в результате чего возрастает надежность и продолжительность работы трубопровода (без его разрушения и взрывов при всплытии и выбросе из траншеи), а также во много раз возрастает гидродинамическое сопротивление и происходит постепенное затухание (самокомпенсация) колебаний трубопровода, что также повышает надежность и долговечность его работы.

Наличие поперечных бревен в щите позволяет уменьшить изгибающий момент щитов, а следовательно, либо уменьшить их поперечное сечение, или повысить удерживающий момент, а значит надежность работы трубопровода при его закреплении на слабых грунтах.

Наличие в щите уширения книзу обеспечивает повышение несущей способности и снижение материалоемкости.

Таким образом, предложенное анкерное устройство обеспечивает низкую материалоемкость закрепления (балластировку) трубопровода, технологичность изготовления и установки, высокую несущую (удерживающую) способность в слабых грунтах, надежность трубопроводного строительства и долговечность эксплуатации трубопроводов (анкерное устройство дает трубопроводу достаточную для самокомпенсации степень свободы, чем уменьшает возможность разрывов работающих напорных трубопроводов под воздействием динамических нагрузок), а также минимальное техногенное воздействие на окружающую среду (экологичность применения), состоящее в сокращении количества карьеров по добыче природных материалов, уменьшении загрязнения атмосферы и воздействия на почвенный покров, благодаря сокращению количества транспортных средств на перевозках при монтаже устройства, а также в отсутствие препятствий для движения грунтовых вод (что позволяет не всплыть трубопроводу с разрушением верхнего слоя почвы, а лесам - не погибнуть на заболоченных со стороны движения грунтовых вод территориях).