книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

II - болота, целиком заполненные торфом, на них допускаются работа и передвижение строительной техники только по щитам, еланям или дорогам, снижающим удельное давление на поверхность залежи до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2);

III - болота, заполненные растекающимся торфом и водой с плавающей торфяной коркой. Здесь допускаются работа только специальной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств.

На болотах и заболоченных участках должна, как правило, предусматриваться подземная прокладка трубопроводов и, как исключение, при соответствующем обосновании - укладка трубопровода по поверхности болота в теле насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка).

При соответствующем обосновании в случае подземной прокладки трубопроводов через болота II и I типов длиной свыше 500 м допускается предусматривать прокладку резервной нитки.

Подземная прокладка трубопроводов в зависимости от времени года, методов производства работ, степени обводненности, несущей способности грунта и оснащенности строительного участка оборудованием осуществляется следующими способами:

•укладкой с бермы траншеи или лежневой дороги (как в нормальных условиях);

•в специально создаваемую в пределах болота насыпь;

•сплавом;

•протаскиванием по дну траншеи (аналог строительства подводных переходов).

4.2.1. Расчет устойчивости трубопровода против всплытия на болотах при различных способах балластировки

Участки трубопроводов, прокладываемых в траншее через болота или заливные поймы, а также в обводненных районах, необходимо рассчитывать на устойчивость положения против всплытия по условию [114]:

(4.59)

К .

где QaKm- суммарная расчетная нагрузка на трубопровод, действующая вверх (включая упругий отпор при прокладке свободным изгибом), H; Qnac - суммарная расчетная нагрузка, действующая вниз (включая собственный вес),Н; кн д- коэффициент надежности устойчивости положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным Для участков перехода через болота,

поймы, водоемы при отсутствии течения, обводненные и заливаемые участки в пределах ГВВ 1%-й обеспеченности - 1,05.

В частном случае, при укладке трубопровода свободным изгибом и равномерной балластировке по длине величина нормативной интенсивности балластировки - вес в воде, Н/м, - определяется из условия:

грузов; 1,0 - для чугунных пригрузов); кн в - обозначение то же, что в формуле (4.59); qt - расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод,

Яизг - расчетная нагрузка, обеспечивающая упругий изгиб трубопровода соответственно рельефу дна траншеи и определяемая:

• для выпуклых участков

Ш

(4.62)

Ч ш г~ 9 р г р г

• для вогнутых участков

32El

(4.63)

* " = 9/»V

Ятр - расчетный вес единицы длины трубопровода в воздухе с учетом изоляции при коэффициенте надежности по нагрузке пс в = 0,95 (см. п.2.1); qmp = qM+ qw\ Ядот - нагрузка от веса перекачиваемого продукта,

В формулах (4.61), (4.62), (4.63): DКи - наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции; ув - удельный вес воды с учетом растворенных в ней молей, принимаемый равным (1,1-1,15)104 Н/м3; р - угол поворота оси трубопровода в вертикальной плоскости на выпуклом и вогнутом рельефе (в радианах); р - радиус кривизны рельефа дна траншеи, который должен быть больше или равным минимальному радиусу упругого изгиба оси трубопровода из условия прочности (см. п.2.6).

Рассчитав вес балластировки в воде qHe<Vi.„ можно определить вес балластировки в воздухе:

п - г Л , . ,

где уо - удельный вес материала пригрузки.

Продольная устойчивость трубопроводов, прокладываемых на болотах, обводненных и заболоченных участках трассы, обеспечивается различными средствами балластировки, которые можно разделить на две основные группы. Средства балластировки и закрепления трубопроводов выбирают с учетом гидрогеологических условий районов прохождения трассы и диаметра трубопровода. При этом необходимо учитывать схему прокладки трубопровода; мощность торфяной залежи; прочностные и деформационные свойства подстилающих грунтов; наличие горизонтальных и вертикальных углов поворота; методы и сезон производства строительно-монтажных работ; температурный режим эксплуатации трубопроводов.

Ксредствам балластировки первой группы относятся устройства, воздействующие на трубопровод собственным весом:

•одиночные железобетонные грузы;

•групповая установка одиночных железобетонных грузов;

•одиночные чугунные грузы;

•минеральный грунт засыпки, обычно используется при повышенном заглублении трубопровода;

•закрепленные гидрофобизированные грунты;

•полимерно-контейнерные балластирующие устройства (ПКБУ), заполненные местным или привозным грунтом или щебнем;

•минеральный грунт в оболочке из нетканых синтетических материалов;

•сплошное обетонирование труб,

•анкерные плиты;

•комбинированные способы.

Ксредствам балластировки второй группы относятся анкерные устройства, несущую способность которых определяют свойствами грунтов:

•винтовые анкерные устройства (ВАУ);

•раскрывающегося типа;

•выстреливаемые;

•взрывные;

•вмораживаемые;

•свайные консольного типа;

•якорные анкерные устройства;

•козловые анкерные устройства;

•ВАУ с повышенной удерживающей способностью;

•анкер-инъекторы.

На обводненных и заболоченных участках трассы наибольшее распространение получили одиночные железобетонные пригрузы.

•для утяжелителей бетонных охватывающих, конструкция которых включает два бетонных блока (рис.4.15).

Число пригрузов, необходимое для балластировки участка трубопровода длиной Lyопределяется по формуле:

Z

где с - ширина пригрузов (см.табл. 4.5 и 4.6); тт- технологический зазор между пригрузами в группе, предназначенный для предотвращения соударений пригрузов при навешивании и принимаемый равным 0,15 м.

Рассчитанная по формуле (4.71) величина пг округляется в меньшую сторону до целых чисел.

При длине балластируемого участка трубопровода число групп найдем как отношение L/А, округленное в большую сторону, а необходимое число пригрузов

1

1 - торф; 2 - скос

блоков (рис.4Л 9). Б^^убопроводом и внутренними поверхностями бетонных

’*0) ^ч ен и я призмы минерального грунта. ^рмула (4.74) приобретает вид:

. QrS-Г.Уг +Ягр

с + тт

Балластировка закрепленным грунтом [30; 52] производится отдельными перемычками или сплошным слоем, рис.4.20, размеры которых определяются соответствующими расчетами в зависимости от диаметра трубопровода, физико-механических свойств грунта, размеров траншеи.

Рис.4.20. Схемы балластировки закрепленным грунтом:

1 - перемычка из закрепленного грунта; 2 - минеральный грунт; 3 - рекультивационный слой; 4 - сплошной слой закрепленного грунта; 5 - трубопровод

Балластировку сплошным слоем из закрепленного грунта предпочтительнее использовать при строительстве трубопроводов диаметром 720 мм и менее.