УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЕКТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА ПРИ ПРОКЛАДКЕ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕМЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ
DEVICE FOR PROVIDING DESIGN POSITION OF UNDERGROUND PIPELINE WHILE LAYING UNDER CONDITIONS OF PERMAFROST SOILS

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, эксплуатации и ремонта трубопроводов, транспортирующих газ, нефть и другие продукты, и может быть использовано для обеспечения устойчивости подземного трубопровода на участках с многолетнемерзлыми грунтами.
Известно устройство для обеспечения проектного положения трубопровода, включающее в себя несущий элемент с вертикальными тягами и ложементом (Петров И.П., Спиридонов В.В. Надземная прокладка трубопроводов. М.: Недра», 1973 г., стр. 318, рисунок 15.24).
Недостатком известного аналога является сложность, длительность монтажа и регулировка положения трубопровода при эксплуатации специальными вертикальными резьбовыми тягами.
Известно устройство для обеспечения проектного положения трубопровода, включающее в себя несущий элемент в виде поперечной трубной балки с концевыми опорами, вертикальные тяги и ложемент (патент РФ №2525992, МПК F16L 3/14, 2013).
Недостатком известного аналога является неспособность конструкции устройства противостоять всплытию трубопровода при таянии многолетнемерзлых грунтов вокруг трубопровода.
Известна подвеска трубопровода, принятая за прототип, которая включает ложемент, соединяемый стальным тросом с буронабивными сваями (патент РФ №2316630, МПК E02D 27/46, 2005).
Недостатком известного аналога является неспособность конструкции противостоять всплытию трубопровода и невозможность применения во многолетнемерзлых грунтах из-за отсутствия системы термостабилизации грунта.
Задачей изобретения является создание устройства для обеспечения проектного положения подземного трубопровода при прокладке в условиях многолетнемерзлых грунтов с достижением следующего технического результата: обеспечение стабильного положения участков подземного трубопровода во многолетнемерзлых грунтах.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для обеспечения проектного положения подземного трубопровода при прокладке в условиях многолетнемерзлых грунтов содержит несущий элемент с тягами и хомутом, надеваемым на трубопровод, согласно изобретению в качестве несущего элемента используются буронабивные сваи, уходящие глубже ореола оттаивания и оснащенные термостабилизаторами, хомут выполнен разъемным и изготовлен из двух половин трубы большего диаметра, которые скреплены, тяги выполнены из двух стальных тросов, огибающих хомут сверху и снизу, с талрепами на каждом конце, тросы прикреплены к сваям с помощью закладных элементов.
На фиг. 1 представлено устройство для обеспечения проектного положения подземного трубопровода, на фиг. 2 - вид А устройства, на фиг. 3 - закладной элемент сваи с талрепом, тросом и зажимами.
Устройство для обеспечения проектного положения подземного трубопровода при прокладке в условиях многолетнемерзлых грунтов содержит несущий элемент - буронабивные сваи 1, устанавливаемые по обе стороны от трубопровода, с тягами в виде двух стальных тросов 2 и хомутом 3. Хомут 3, надеваемый на трубопровод, выполнен разъемным и изготовлен из трубы большего диаметра. Составные части хомута 3 стыкуются с помощью двух шпилек 4 с каждой стороны. Каждый из двух стыков имеет две петли 5 для прохождения стального троса 2. Буронабивные сваи оснащены термостабилизаторами 6. Каждый конец стальных тросов 2 прикреплен к закладному элементу 7, который установлен на буронабивной свае 1 с помощью четырех болтовых соединений 8. Один из стальных тросов 2 огибает трубопровод сверху, а второй - снизу. Закладной элемент 7 имеет проушину 9 для закрепления на каждом конце стальных тросов 2 талрепа 10 в исполнении ВУ (вилка-ушко), служащего для регулировки натяжения троса 2, который продет через ушко талрепа 10, и петля зафиксирована зажимами 11.
Буронабивные сваи 1 установлены таким образом, чтобы радиатор термостабилизатора 6 находился выше уровня поверхности земли.
Устройство работает следующим образом.
При эксплуатации во многолетнемерзлых грунтах магистрального трубопровода вокруг него образуется ореол оттаивания и возможна его просадка или всплытие, что увеличивает напряженное состояние трубы.
При установке устройства после рытья траншеи буровым механизмом пробуривают скважины для буронабивных свай 1 с термостабилизаторами 6. Буронабивные сваи 1 устанавливают попарно через определенный промежуток по обе стороны трубопровода таким образом, чтобы радиатор термостабилизатора 6 находился выше уровня поверхности земли. Шаг установки устройств определяется расчетом исходя от нагрузки и грунтовых условий. Параметры сваи 1 (длина, диаметр, армирование, производительность термостабилизатора) определяются расчетом в каждом конкретном случае. Затем на трубопровод при помощи грузоподъемного средства с использованием шпилек 4 монтируется металлический хомут 3. Хомут выполнен разъемным, состоящим из двух половин трубы большего диаметра. Через петли 5 хомута 3 пропускаются два стальных троса 2, огибая трубопровод снизу и сверху. Концы стального троса 2 пропускают через ушко талрепа 10, загибаются в петлю и закрепляются зажимами 11. Вилка талрепа 10 крепится к проушине 9 закладного элемента 7, который устанавливается на буронабивную сваю 1 с помощью четырех болтовых соединений 8. Натяжение стальных тросов 2 и положение трубопровода регулируются талрепами 10. Диаметр троса 2 и параметры талрепов 10 определяют расчетом исходя из нагрузки. После монтажа трубопровод и устройство засыпают грунтом.
В процессе эксплуатации магистрального трубопровода вокруг него появляется ореол оттаивания, но проектное положение сохраняется благодаря тому, что нижний и верхний тросы 2 предохраняют трубопровод от проседания и всплытия, а буронабивные сваи 1 уходят глубже ореола оттаивания. Термостабилизаторы 6 позволяют сохранить мерзлое состояние грунта вокруг буронабивных свай 1.