способ защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами

Формула изобретения

Способ защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, при котором вскрывают трубопровод, по обе его стороны выполняют буронабивные сваи, укладывают под трубопровод металлический ложемент, соединяют его с буронабивными сваями, засыпают трубопровод грунтом, отличающийся тем, что буронабивные сваи выполняют таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли, в качестве металлического ложемента используют половину трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода, металлический ложемент соединяют с буронабивными сваями с помощью стального троса, которым огибают трубу, а концы троса крепят на оголовках свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса, кроме того, на концах троса перед натяжными муфтами устанавливают датчики.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

Известен способ защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, при котором вскрывают трубопровод, по обе его стороны попарно с шагом 6 метров устраивают буронабивные сваи, укладывают под трубопровод металлические балки двутаврового профиля, соединяют их с буронабивными сваями, засыпают трубопровод грунтом (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.). Данный способ принят в качестве прототипа.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением, - вскрывают трубопровод, по обе его стороны выполняют буронабивные сваи, укладывают под трубопровод металлический ложемент, соединяют его с буронабивными сваями, засыпают трубопровод грунтом.

Недостатком известного способа, 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 изобретения

Задачей изобретения является снижение трудозатрат и металлоемкости конструкции, визуальный контроль над конструкцией во время эксплуатации.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, при котором вскрывают трубопровод, по обе его стороны выполняют буронабивные сваи, укладывают под трубопровод металлический ложемент, соединяют его с буронабивными сваями, засыпают трубопровод грунтом, буронабивные сваи выполняют таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли, в качестве металлического ложемента используют половину трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода, металлический ложемент соединяют с буронабивными сваями с помощью стального троса, которым огибают трубу, а концы троса крепят на оголовках свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса. Кроме того, на концах троса перед натяжными муфтами устанавливают датчики.

Признаки предлагаемого способа, отличительные от прототипа, - буронабивные сваи выполняют таким образом, чтобы оголовок сваи находился выше уровня поверхности земли; в качестве металлического ложемента используют половину трубы большего диаметра, чем диаметр трубопровода; металлический ложемент соединяют с буронабивными сваями с помощью стального троса, которым огибают трубу; концы троса крепят на оголовках буронабивных свай при помощи натяжных муфт, регулирующих натяжение троса; на концах троса перед натяжными муфтами устанавливают датчики.

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

Краткое описание чертежа

На чертеже показана схема устройства для осуществления предложенного способа защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами.

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 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.

Осуществление изобретения

Способ защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, осуществляют 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 предлагаемого способа защиты трубопроводов от аварийных ситуаций, вызванных карстовыми провалами, по сравнению с прототипом состоит в том, что снижаются трудозатраты и металлоемкость конструкции; появляется возможность визуального и инструментального контроля над отклонением трубопровода от проектного положения, что позволяет своевременно принять меры по предотвращению аварийных ситуаций.