переход трубопровода через водную преграду

Формула изобретения

1. Переход трубопровода через водную преграду, состоящий из самой трубы с противокоррозионной изоляцией, пригрузов, армированной засыпки и нижнего водопропуска, отличающийся тем, что конструкция армирования выбрана, исходя из условия минимизации толщины засыпки над верхней образующей трубопровода, например, в качестве арматуры использованы утилизованные автопокрышки, уложенные в убывающей типоразмерности с подошвы обвалования к его вершине.

2. Переход трубопровода через водную преграду по п. 1, отличающийся тем, что ниже по течению возведена запруда, причем отметки приемного конца водопропуска запруды установлены на уровне верхней образующей обвалования трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта.

Известен переход трубопровода через водную преграду, состоящий из самой трубы, противокоррозионной изоляции, пригрузов и засыпки толщиной над верхней образующей трубопровода не менее 1м /1/.

Недостатком известного перехода является большая вероятность размыва перехода, трудоемкость возведения и ремонта.

Прототипом является переход трубопровода через водную преграду, состоящий из самой трубы, противокоррозионной изоляции, пригрузов и армированной засыпки /2/.

Недостатком прототипа является большая порожность, что вызывает увеличение гидродинамического воздействия потока и снижение надежности перехода.

Целью изобретения является повышение надежности перехода.

Цель достигается тем, что на переходе, состоящем из самой трубы, противокоррозионной изоляции, пригрузов и армированной засыпки, конструкция армирования выбрана исходя из условия минимизации толщины засыпки над верхней образующей трубопровода, например, в качестве арматуры использованы утилизованные автопокрышки, уложенные в убывающей типоразмерности с подошвы обвалования к его вершине, причем ниже трубопровода по течению возведена запруда, отметки приемного конца водопропускной трубы установлены на уровне верхней образующей обвалования.

Суть изобретения поясняется чертежом (фиг.1 и 2), в которых приняты следующие обозначения: 1 - изолированный трубопровод; 2 - футеровка; 3 - пригруз; 4 - засыпка; 5 - экран; 6 - автопокрышки; 7 - связь; 8 - анкер; 9 - песчано-гравийно-щебеночная смесь; 10 - запруда; 11 - водопропускная труба.

На переходе через водную преграду, состоящем из самой изолированной трубы 1, пригрузов 3, экрана 5, в качестве арматуры засыпки 4 использованы, например, автопокрышки 6, уложенные в убывающей типоразмерности с подошвы обвалования к его вершине. Автопокрышки 6 могут быть закреплены ко дну водоема анкерами 8 и засыпаны песчано-гравийно-щебеночной смесью 9. Пригрузы 3 расположены вне участка, обеспечивающего устойчивость и прочность трубопровода 1 от результирующей выталкивающей из воды силы, используя, например, расчетную схему балочного или арочного переходов.

Ремонт перехода трубопровода через водную преграду осуществляется следующим образом.

Вскрывают трубопровод 1, демонтируют пригрузы. После ремонта изоляции трубопровода 1 последний футеруют 2-3 слоями рубероида или оберточной пленки 2 (на футеровку может быть уложена защитная цилиндрическая оболочка из половины стальной трубы большего диаметра). Монтируют пригрузы 3. Пригрузы 3 укладывают вне участка, обеспечивающего устойчивость и прочность трубопровода 1 от результирующей выталкивающей силы. Пригрузы при этом располагают на прибрежных участках, освободив русловую часть. Если русловую часть, исходя из условия соблюдения прочности и устойчивости, нельзя освободить от пригрузов, то последние располагают, используя пояса, ниже верхней образующей трубопровода. Трубопровод 1 и пригрузы 3, послойно уплотняя, засыпают балластом 4 и закрывают противодиффузионным экраном 5, например нетканым синтетическим материалом. На экран 5 укладывают автопокрышки 6 в убывающей типоразмерности снизу вверх. На подошве насыпи укладывают, например, автопокрышки МАЗ, КАМАЗ, выше - по насыпи уменьшающейся типоразмерности, например, ЗИЛ, ГАЗ, УАЗ, ВАЗ. Автопокрышки 6 между собой скрепляют связями 7, капроновыми канатами или оцинкованной проволокой.

Крайние покрышки анкеруют трубами или железобетонными столбами 8. Пустоту между покрышками заполняют песчано-гравийно-щебеночной смесью 9. Если в качестве засыпки 4 использована песчано-гравийная смесь, то функцию экрана 5 может выполнить та же песчано-гравийно-щебеночная смесь 9. Если морфометрический расчет подтверждает, что параметры обвалования и гидрогеологические характеристики водоема не обеспечивают устойчивость дна и берегов водоема, то ниже трубопровода по течению возводят запруду 10 с водопропускными трубами 11. Высоту запруды, количество и диметр водоотводящих труб можно определить расчетом по расходу паводковой воды 5% обеспеченности в соответствии со СНиП 2.01.14-83.

Переход трубопровода через водную преграду работает следующим образом.

Морфометрические расчеты позволяют с учетом площади живого сечения, уклона водной поверхности и шероховатости поперечного сечения потока рассчитать скорость и расход потока при различных уровнях в заданном поперечнике через водоток, что, в свою очередь, позволяет с учетом грунтовых условий водотока оценить его устойчивость от размыва.

Сила гидродинамического воздействия водного потока на переход зависит от порожности русла. Порожность русла может регулироваться изменением высоты обвалования трубопровода и возведением ниже трубопровода по течению запруды. Применение на верхних рядах армирующих элементов автопокрышек малой типоразмерности позволяет уменьшить порожность русла в районе подводного перехода. Применение на подошве насыпи автопокрышек большой типоразмерности позволяет повысить устойчивость арматуры и ускорить процесс армирования, а постепенное изменение типоразмерности автопокрышек позволяет обеспечить обтекаемость поверхности обвалования трубопровода.

Снижение порожности позволяют увеличить поперечное сечение русла. Это способствует течению воды без возмущения, что снижает вероятность размыва донной и прибрежных участков перехода. Искусственное заиливание позволяет также стабилизировать температурный режим эксплуатации трубопровода, электрохимическую обстановку вокруг него, что позволяет оптимизировать условия его эксплуатации и повысить надежность подводного перехода.

Список использованных источников

1. СниП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.

2. РД 51-2.4-007-97. Борьба с водной эрозией грунтов на линейной части трубопроводов. - М.: 1998. с.39 (прототип).