СПОСОБ УСТРОЙСТВА ПОДВОДНОГО ПЕРЕХОДА ТРУБОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ СО СКАЛЬНЫМИ ДОННЫМИ ПОРОДАМИ
ARRANGEMENT METHOD OF UNDERWATER PIPE REDUCER THROUGH WATER COURSES WITH HARD BOTTOM ROCKS

Изобретение относится к транспортным трубопроводным системам, в частности к подводным переходам трубопроводов через водотоки.
Известны способ укладки трубопровода в траншею в донных породах и способ по принципу «труба в трубе» [1]. Прототипы.
Недостатком первого способа является его трудоемкость в силу необходимости создать траншею в прочных скальных породах.
Недостатком второго способа является сложность конструкции и потому большая трудоемкость ее сооружения.
Техническая задача: относительно менее трудоемкий и простой способ устройства надежного подводного перехода трубопровода через водоток со скальными донными породами.
Технический результат: относительно менее трудоемкий и простой способ устройства надежного подводного перехода трубопровода через водоток со скальными донными породами.
Предлагается способ устройства подводного перехода трубопровода через водоток со скальными донными породами при отсутствии рыхлых донных отложений или незначительной их мощности, заключающийся в том, что по трассе трубопровода на подходе к водотоку и в русле его бурятся достаточно глубокие скважины, в которые опускаются, как при жилищном строительстве с использованием свайных фундаментов, железобетонные сваи с дугообразными оголовниками и на них укладывается трубопровод в субгоризонтальном положении на глубине, которую следует выбрать наименьшей из двух соображений: обеспечить прохождение судов над ним и уменьшить вероятность образование из-за него заторов льда весной. Далее для защиты трубопровода от абразии взвешенными в воде минеральными частицами из-за прямого воздействия водного потока и для ослабления в результате его коррозии, над трубопроводом и далее над примыкающей к нему выше по течению зоной перпендикулярно водотоку, пологий в начале и конце, отсыпается каменно-набросный слой из крупной гальки, булыжников, щебня и крупных обломков скальных пород с расчетом, при необходимости, создания выемки под ним так, что сохраняется возможность прохода над ним речного транспорта. Так достигается стабильность его пространственного положения и распределения механических напряжений в нем, а отсюда надежность подводного перехода трубопровода через водоток. Этот вариант устройства перехода технически проще выполнять в зимнее время после образования льда толщиной, достаточной как для бурения со льда, так и для подвоза каменного материала для защитного экрана автотранспортом.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как укладка трубопровода на железобетонные сваи с дугообразными оголовниками обеспечивает стабильность пространственного положения трубопровода и распределения в нем механических напряжений.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что над трубопроводом и далее над примыкающей к нему выше по течению зоной перпендикулярно водотоку, пологий в начале и конце, отсыпается каменно-набросный слой из крупной гальки, булыжников, щебня и крупных обломков скальных пород, обеспечивает плавное и медленное изменение скорости водного потока перпендикулярно слою, заметно замедляя скорость фильтрации воды через него и защищая трубопровод от абразии взвешенными в воде минеральными частицами.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как ограничение высоты каменно-набросного слоя за счет, при необходимости, должного углубления выемки под ним, позволяет не препятствовать проходу речных судов над ним.
Способ поясняется чертежом, на котором показан вертикальный разрез вдоль водотока на момент завершения укладки трубопровода на сваи и отсыпки над трубопроводом и прилегающей к нему выше по течению зоной каменно-набросного слоя. Условные обозначения, принятые на чертеже: 1 - трубопровод; 2 - свая; 3 - толща воды; 4 - каменно-набросный слой; 5 - донные скальные породы.
Способ осуществляется следующим образом
На участке будущего подводного перехода трубопровода через водоток на подходах к водотоку и в русле его бурятся достаточно глубокие скважины, в которые опускаются, как при жилищном строительстве с использованием свайных фундаментов, железобетонные сваи с дугообразными оголовниками и на них укладывается трубопровод в субгоризонтальном положении на глубине, которую следует выбрать наибольшей, чтобы обеспечить прохождение судов над ним и практически не увеличить вероятность образования из-за него заторов льда весной. Затем он пригружается и далее для защиты трубопровода от абразии взвешенными в воде минеральными частицами из-за прямого воздействия водного потока и для ослабления в результате его коррозии, над трубопроводом и над примыкающей к нему выше по течению зоной перпендикулярно водотоку, пологий в начале и конце, отсыпается каменно-набросный слой из крупной гальки, булыжников, щебня и крупных, до 1 м, обломков скальных пород с расчетом, при необходимости, создания выемки под ним так, что сохраняется возможность прохода над ним речного транспорта и практически не увеличивается вероятность образования из-за него заторов льда над ним в пору ледохода. Каменно-набросный слой обеспечивает плавное и медленное изменение скорости водного потока перпендикулярно слою, заметно замедляя скорость фильтрации воды через него и защищая трубопровод от абразии взвешенными в воде минеральными частицами. В результате достигаются стабильность пространственного положения трубопровода и распределения механических напряжений в нем и защита его от абразии взвешенными в воде минеральными частицами, а отсюда надежность подводного перехода трубопровода через водоток. Этот вариант устройства перехода технически проще выполнять автономно от сооружения всего трубопровода в зимнее время после образования льда толщиной, достаточной как для бурения со льда, так и подвоза каменного материала для защитного экрана автотранспортом.
Преимущества предлагаемого способа:
- простота устройства подводного перехода трубопровода через водотоки;
- стабильность пространственного положения трубопровода и распределения механических напряжений в нем в зоне перехода через водоток и отсюда надежность подводного перехода трубопровода через водоток.
Источник информации:
Аммосов А.П., Корнилова З.Г. О строительстве подводных переходов магистральных трубопроводов. - Якутск: Изд-во ЯГУ, 2008. - 58 с.
Подпись к фигуре
Фиг.1. Вертикальный разрез вдоль водотока после перекрытия трубопровода и примыкающей к нему зоны выше по течению каменно-набросным слоем.
Условные обозначения см. в тексте описания изобретения.