СПОСОБ МОНИТОРИНГА ЗА ОПАСНЫМИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
METHOD OF MONITORING HAZARDOUS GEODYNAMIC PROCESSES

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в оползневых массивах, для принятия своевременных мер по защите трубопроводов при перемещениях грунта, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта водой или иными причинами.
Известен способ измерения направления и скорости движения грунта траншеи трубопровода, заключающийся в том, что по оси трубопровода устанавливают на определенном расстоянии друг от друга реперы и производят измерения угловых и линейных отклонений реперов от их первоначального положения, по величине которых судят о направлении и скорости движения грунта.
Реперы выполняют из металлических труб диаметром 100-120 мм и длиной до 2-3 метров. Регистрацию пространственного положения реперов осуществляют с помощью теодолита, для установки которого готовят специальную площадку, расположенную в стороне от трубопровода и сохраняющую неизменным свое положение в пространстве в течение времени наблюдений. Определение направления и скорости движения грунта осуществляют по показаниям теодолита, полученным в исходном состоянии и принятым за нулевые, и показаниям теодолита, полученным при последующих периодических измерениях положения реперов. [1] (Справочник инженера-строителя под ред. Анурьева Н.А. и др. М.: Издательство литературы по строительству, 1970 г., т.2, полутом I, с.212.).
Недостатком данного способа является то, что он непригоден для автоматического непрерывного контроля перемещения грунта, а также механических напряжений в оползневом массиве, например, с помощью автоматических станций слежения за состоянием оползневого массива.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу, является способ измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода и устройство для его осуществления, заключающийся в том, что по оси трубопровода устанавливают на определенном расстоянии друг от друга реперы и производят измерения угловых и линейных отклонений реперов от их первоначального положения, по величине которых судят о направлении и скорости движения грунта, при этом непрерывно регистрируют направление движения грунта относительно оси трубопровода и скорость движения грунта относительно фиксированного сечения трубопровода путем установки непосредственно на трубопровод устройств, преобразующих соответственно угловые и линейные перемещения грунта в электрический сигнал, поступающий на вход измерительного блока. [2] (Патент RU №2153118, кл. F16L 1/028, опубл. 20.07.2000 г.).
Недостатком известного способа является то, что информация о направлении и скорости перемещения грунта может быть получена от преобразующих устройств только в сыпучих грунтах. В связных грунтах устройства, реализующие способ, неработоспособны.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности выявления любых подвижек грунтовых масс, а также механических напряжений на всем протяжении оползневого участка, и последующей оперативной передачи данных по каналам связи на диспетчерский пункт.
Поставленная задача решается путем укладки в грунт по всему периметру оползня пластикового деформируемого цилиндра, заполненного незамерзающей жидкостью, снабженного датчиками давления, температуры и реперами. Цилиндр разделен герметичными заглушками на несколько изолированных друг от друга секций. Количество секций и длина деформируемого цилиндра зависит от размеров оползневого участка. В каждой секции установлен датчик давления, который фиксируют любые изменения давления в секции, что позволяет точно определить участок, на котором началось движение грунта.
Сущность данного изобретения состоит в том, что заявляемый способ мониторинга за опасными геодинамическими процессами заключается в том, что на оползневом участке на определенном расстоянии друг от друга установлены реперы, по которым судят о направлении и скорости движения грунта, согласно изобретению реперы дополнительно оборудованы деформируемым пластиковым цилиндром, заполненным незамерзающей жидкостью и уложенным в грунт по всему периметру оползня, разделенным на несколько изолированных друг от друга секций герметичными заглушками, в которых имеется выход для установки датчиков давления и температуры, обеспечивающих оперативную передачу данных по каналам связи на пункт приема информации.
На фиг.1 показана схема способа мониторинга за опасными геодинамическими процессами, где:
1 - оползневой участок;
2 - секция деформируемого пластикового цилиндра;
6 - репер.
На фиг.2 показаны основные элементы способа мониторинга за опасными геодинамическими процессами, где:
3 - датчик давления;
4 - герметичная заглушка;
5 - датчик температуры.
Способ мониторинга за опасными геодинамическими процессами осуществляют следующим образом. В процессе движения грунтовых масс оползневого участка 1 изменяется давление внутри секций деформируемого пластикового цилиндра 2, заполненных жидкостью, что отображается на датчиках давления 3, установленных на герметичных заглушках 4 каждой секции деформируемого пластикового цилиндра 2. Данные с датчиков давления 3 передаются по каналу связи в пункт приема и хранения информации, что позволяет оперативно реагировать на вновь выявленные движения земляных масс. С помощью датчиков температуры 5 измеряется температура грунта вдоль всего оползневого участка для:
- введения температурных поправок на объемное расширение жидкости;
- определения характеристик грунта (промерзание, прогревание).
Наличие реперов 6 позволяет вести оптический контроль за изменением их пространственного положения.
Все это способствует повышению эффективности контроля за оползневыми участками, позволяет контролировать развитие опасных геодинамических процессов и проводить мониторинг подвижек грунта, уровней механических напряжений и температуры на оползневых участках в реальном масштабе времени для принятия своевременных действий по их предотвращению, то есть решению поставленной задачи.
Источники информации
1. Справочник инженера-строителя под ред. Анурьева Н.А. и др. М.: Издательство литературы по строительству, 1970 г., т.2, полутом I, с.212.
2. Патент RU №2153118, кл. F16L 1/028, опубл. 20.07.2000 г.