Ростверк для подвесных опор трубопроводов подземной прокладки, компенсирующий отклонения свай при монтаже

Полезная модель относится к области строительства, эксплуатации и ремонту трубопроводов, транспортирующих газ, нефть и другие продукты, и может быть использована в качестве ростверка опоры подвесной трубопровода на участке с просадочными грунтами, в т.ч. в условиях обводненных участков и многолетнемерзлых грунтов.
Известна опора подвесная для участков подземной прокладки трубопроводов, содержащая несущий элемент (ростверк), расположенный надземно в верхней части, и объединяющий сваи в одну устойчивую систему. Ростверк предназначен для принятия вертикальной нагрузки 110 тс от веса подземного трубопровода с грунтом через гибкую цепную подвеску и передачи нагрузки на сваи. Ростверк выполнен одноуровневым в виде взаимосопряженных двух балок, жестко соединенных между собой в одной плоскости и усиленных вертикально ориентированными ребрами жесткости и перемычками, с расположенными сверху опорными плитами. Ростверк закреплен на свайном фундаменте через по меньшей мере два опорных узла шарнирного типа [патент RU 2601651 С1, дата публикации 10.11.2016, МПК F16L 3/14].
Недостатком ростверка является то, что допускаемые конструкцией ростверка отклонения головы свай в плане незначительны и составляют до ± 67 мм.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении возможности сборки опоры подвесной на сваях, имеющих отклонение от симметричности свай относительно оси подземного трубопровода до 400 мм, а так же при отклонениях головы свай в плане ± 150 мм и отклонение межсвайного расстояния ± 300 мм.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в повышении технологичности сборки опоры подвесной и сокращении времени на проведение монтажных работ за счет компенсации отклонений головы свай в плане, возникающие при бурении скважин, имеющих отклонение от симметричности свай относительно оси трубопровода до 400 мм, а так же при отклонениях головы свай в плане ± 150 мм и отклонение межсвайного расстояния ± 300 мм непосредственно в процессе сборки опоры подвесной.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что ростверк для подвесных опор трубопроводов подземной прокладки, компенсирующий отклонения свай при монтаже, выполненный в виде двух взаимосопряженных балок, жестко соединенных между собой в одной плоскости, с расположенными сверху опорными плитами, при этом на концах ростверка выполнены ряды продольных пазов под болтовое соединение, при этом ростверк выполнен удлиненным с одной стороны от оси трубопровода, причем на удлиненной части ростверка выполнен дополнительный ряд продольных пазов под болтовое соединение, а с противоположной стороны ростверка ближе к оси трубопровода выполнен дополнительный ряд продольных пазов под болтовое соединение.
Выполнение ростверка нессиметричным, т.е. удлиненным с одного конца относительно оси трубопровода и выполнение на удлиненной части дополнительных рядов продольных пазов под болтовые соединения обеспечивает возможность компенсации отклонений головы свай в плане, возникающие при бурении скважин, имеющих отклонение от симметричности свай относительно оси трубопровода до 400 мм, при котором образуется наклон цепей, повышающий боковую нагрузку на сваи, а так же при отклонениях головы свай в плане ± 150 мм и отклонение межсвайного расстояния ± 300 мм непосредственно в процессе сборки опоры подвесной.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели длина продольных пазов под болтовое соединение составляет не менее 245 мм.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели расстояние между центральной осью соседних продольных пазов под болтовое соединение (шаг пазов) составляет не менее 400 мм.
Полезная модель поясняется чертежами: на фиг. 1 - показан ростверк (вид сверху); на фиг. 2 - показана схема компенсации отклонений свай в плане и наклона цепей, образованного несимметричностью свай относительно оси подземного трубопровода при максимальном межсвайном расстоянии; на фиг. 3 -показано положение продольных пазов ростверка при схеме компенсации отклонений (разрез А-А и Б-Б на фиг. 2); на фиг. 4 - показана схема компенсации отклонений свай в плане и наклона цепей, образованного несимметричностью свай относительно оси подземного трубопровода при номинальном межсвайном расстоянии; на фиг. 5 - показано положение продольных пазов ростверка при схеме компенсации отклонений (разрез М-М и Н-Н на фиг. 4); на фиг. 6 - показана схема компенсации отклонений свай в плане и наклона цепей, образованного несимметричностью свай относительно оси подземного трубопровода при минимальном межсвайном расстоянии; на фиг. 7 - показано положение продольных пазов ростверка при схеме компенсации отклонений (разрез Д-Д и Е-Е на фиг. 6). На чертежах позиции имеют следующие обозначения:
1 - ростверк;
2 - опорные плиты;
3 - дополнительный ряд продольных пазов;
4 - продольные пазы (поперечные оси трубопровода);
5 - опорная муфта;
6 - полукольца;
7 - свая;
8 - гибкая цепная подвеска;
9 - ложемент;
10 - трубопровод;
L - межсвайное расстояние;
1
2
L, L - расстояние от сваи до оси трубопровода;
3
L - расстояние от края ростверка до оси цепной подвески со стороны удлиненной части ростверка;
4
L - расстояние от края ростверка до оси цепной подвески со стороны не удлиненной части ростверка;
5
L - несимметричность свай относительно оси трубопровода;
6
L - максимальное смещение ростверка путем его перестановки на муфтах опорных на дополнительные пазы и смещения по пазам;
7
L - допускаемый по условию прочности свай остаточный наклон цепей не компенсируемый ростверком;
8
L - длина продольных пазов;
9
L - расстояние между центральной осью соседних продольных пазов.
Опора подвесная для участков подземной прокладки трубопроводов (фиг. 2, фиг. 4, фиг. 6) содержит взаимосопряженные подвижную и неподвижную части, взаимодействующие друг с другом за счет соединяющей их гибкой цепной подвески 8, обеспечивающей передачу вертикальной нагрузки от трубопровода 10 на надземный ростверк 1, закрепленный на сваях 7.
Подвижная часть опоры сопряжена с неподвижной частью посредством гибкой цепной подвески 8, состоящей из двух ветвей. Гибкая цепная подвеска 8 выполнена в виде цепи, шарнирно соединенной с одного конца с ложементом 9 и с другого конца с регулировочным винтом, опирающимся через опорные шайбы, сферические шайбы и гайки на опорную плиту 2 (показана на фиг. 1) ростверка 1.
Неподвижная часть опоры представляет собой ростверк 1 и узлы его крепления к свае 7.
3
4
Ростверк 1 для подвесных опор трубопроводов (фиг. 1) выполнен одноуровневым в виде двух взаимосопряженных балок, жестко соединенных между собой в одной плоскости и усиленных вертикально ориентированными ребрами жесткости и перемычками, с расположенными сверху опорными плитами 2. На концах ростверка 1 выполнены ряды продольных пазов 4 под болтовое соединение с опорной муфтой 5, устанавливаемой на полукольца 6, приваренные к свае 7. Ростверк 1 выполнен удлиненным с одной стороны от оси трубопровода, тем самым образуется несимметричная конструкция ростверка -расстояние от края ростверка 1 до оси цепной подвески 8 со стороны удлиненной части ростверка L больше расстояния от края ростверка 1 до оси цепной подвески 8 со стороны не удлиненной части ростверка L. На удлиненной части ростверка 1 выполнен дополнительный ряд 3 продольных пазов 4, а с противоположной стороны ростверка 1 выполнен дополнительный ряд 3 продольный пазов 4 ближе к поперечной оси.
8
9
Длина L продольных пазов 4 под болтовое соединение составляет не менее 245 мм. Расстояние L между осью соседних продольных пазов 4 под болтовое соединение (шаг пазов) составляет не менее 400 мм.
Ростверк 1 устанавливается на сваи 7 при сборке подвесной опоры в соответствии со схемами, которые приведены на фиг. 2, 4, 6.
5
6
7
На фиг. 2 показано, что при максимальном межсвайном расстоянии L равным 4500 мм компенсируются отклонения головы свай в плане и частично наклон цепей 400 мм, образованный несимметричностью L свай 7 относительно оси трубопровода 10 на величину максимально возможного смещения ростверка L, обеспечивая минимально допустимый наклон L цепей цепной подвески 8, при этом ростверк 1 установлен на муфты 5 на крайние (внешние) пазы 4 и смещен по ним максимально вправо, т.е. болты расположены по левой стороне паза 4 (разрез А-А и Б-Б на фиг. 3).
5
На фиг. 4 показано, что при номинальном межсвайном расстоянии L равным 4200 мм компенсируются отклонения головы свай в плане и наклон цепей цепной подвески 8 400 мм, образованный несимметричностью L свай 7 относительно оси трубопровода 10, обеспечивая их вертикальное положение, при этом ростверк 1 установлен на муфты 5 на крайние (внешние) пазы 4, болты расположены по левой стороне паза 4 (разрез М-М на фиг. 5) и на внутренние пазы 4, болты расположены по правой стороне паза 4 (разрез Н-Н на фиг. 5).
5
На фиг. 6 показано, что при минимальном межсвайном расстоянии L равным 3900 мм компенсируются отклонения головы свай в плане и наклон цепей 400 мм, образованный несимметричностью L свай 7 относительно оси трубопровода 10, обеспечивая их вертикальное положение, при этом ростверк 1 установлен на муфты 5 на крайние (внешние) пазы 4, болты установлены по правой стороне паза 4 (разрез Д-Д на фиг. 7) и на внутренние пазы 4, при этом болты расположены по левой стороне паза 4 (разрез Е-Е фиг. 7).
Таким образом, выполнение ростверка 1 подвесной опоры подземного трубопровода 10 несимметричным, т.е. удлиненным с одной стороны от оси трубопровода и наличие дополнительных рядов 3 продольных пазов 4 под болтовые соединения обеспечивает возможность сборки опоры подвесной на сваях, имеющих отклонение от симметричности свай относительно оси трубопровода до 400 мм, а так же при отклонениях головы свай в плане ± 150 мм и отклонение межсвайного расстояния ± 300 мм.