ПОВЕРХНОСТНАЯ ОПОРА НАДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА
SURFACE SUPPORT OF ABOVE-GROUND PIPELINE

Изобретение относится к области трубопроводного строительства и может быть использовано при сооружении опорных конструкций при прокладке надземных трубопроводов.
Известна поверхностная опора надземного трубопровода, содержащая две установленные одна на другой металлические части: верхнюю и нижнюю, причем верхняя часть имеет нижнюю плоскую поверхность и находится в контакте с поддерживаемым трубопроводом двумя боковыми стенками и двумя торцевыми стенками, дугообразно понижающимися к середине, а нижняя часть находится в контакте с нижней поверхностью верхней части и своей нижней поверхностью в контакте с несущим структурным балочным элементом, при этом в верхней части выполнены прорези, в которые введены ремни, закрепляющие трубопровод на опоре (US 3472474 А, опубликовано 14.10.1969).
Недостатки этой известной поверхностной опоры надземного трубопровода заключаются в ее низкой несущей способности, обусловленной опиранием трубопровода на достаточно тонкие боковые и торцевые стенки ее верхней части, что приводит к необходимости уменьшения пролетов между опорами, т.е. к увеличению количества необходимых опор, повышению материалоемкости, трудоемкости и стоимости прокладки надземного трубопровода.
Известна регулируемая поверхностная опора надземного трубопровода для строительства в сложных грунтовых условиях, включающая стержневые элементы, установленные под углом и соединенные в верхней части, а в нижней части - с фундаментом, причем опора выполнена в виде единого цельного блока, включающего фундаментную и надфундаментную часть, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа из четырех наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий под болты для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона трубопровода в соответствии с местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединены между собой в верхней части с помощью болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, а в нижней части стержневые несущие металлические элементы присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите через закладные детали железобетонной плиты посредством болтовых соединений, стержневые несущие металлические элементы попарно в средней части соединены перекрестными связями с помощью отверстий в связях болтовыми соединениями (RU 41829 U1, опубликовано 10.11.2004).
Недостатки данной известной регулируемой поверхностной опоры надземного трубопровода состоят в ее низких несущей способности и жесткости в продольном трубопроводу направлении, обусловленных опиранием трубопровода на достаточно тонкие стержневые несущие металлические элементы, что также приводит к необходимости уменьшения пролетов между опорами, т.е. к увеличению количества необходимых опор, повышению материалоемкости, трудоемкости и стоимости прокладки надземного трубопровода.
Наиболее близким аналогом предлагаемой опоры является поверхностная опора надземного трубопровода, содержащая две установленные одна на другой металлические части: верхнюю и нижнюю (SU 1013690 А, опубликовано 23.04.1983).
В этой известной поверхностной опоре надземного трубопровода верхняя и нижняя части снабжены расположенным в продольной плоскости на их контактирующих поверхностях однозубым зубчатым зацеплением, имеющим зазор, а между верхней и нижней частями размещен промежуточный несущий слой из неметаллического материала.
Недостатки этой известной поверхностной опоры надземного трубопровода заключаются в ее низких несущей способности и жесткости в продольном трубопроводу направлении, обусловленных наличием между верхней и нижней частями промежуточного несущего слоя из неметаллического материала, а также в ее низкой устойчивости против опрокидывания при продольном линейном смещении трубопровода, обусловленной слабостью и ненадежностью однозубого зубчатого зацепления между верхней и нижней частями.
Задачей настоящего изобретения является повышение несущей способности и надежности поверхностной опоры надземного трубопровода, а также ее жесткости и устойчивости в продольном трубопроводу направлении.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в поверхностной опоре надземного трубопровода, содержащей две установленные одна на другой металлические части: верхнюю и нижнюю, согласно изобретению верхняя часть состоит из металлической балки коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения, расположенной перпендикулярно продольной оси трубопровода, или металлической пространственной рамы, имеющей верхнюю металлическую балку коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения, расположенную перпендикулярно продольной оси трубопровода, а нижняя часть состоит из двух металлических балок, расположенных параллельно продольной оси трубопровода и симметрично относительно нее, при этом верхняя и нижняя части жестко прикреплены одна к другой, а на металлической балке коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения сверху посередине уложен и жестко прикреплен к ней ложемент для трубопровода.
В частных случаях осуществления данного изобретения:
- жесткие прикрепления верхней и нижней частей одна к другой, а также ложемента к металлической балке коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения осуществлены посредством сварки или болтовых соединений;
- на торцах металлической балки коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения установлены заглушки;
- при выполнении ее верхней части, состоящей из металлической пространственной рамы, металлические балки нижней части соединены металлической распоркой, расположенной в створе верхней балки рамы и жестко прикрепленной к металлическим балкам нижней части своими противоположными концами посредством сварки или болтовых соединений;
- металлические балки нижней части выполнены из прокатного фасонного металла, например двутавров или швеллеров;
- на верхней поверхности металлической балки коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения по обе стороны от трубопровода с зазором или вплотную к нему жестко закреплены ограничители поперечного перемещения трубопровода;
- трубопровод прикреплен к ложементу с помощью металлического хомута;
- поверхностная опора надземного трубопровода снабжена основанием, состоящим из двух железобетонных или двух металлических балок, установленных на грунтовой поверхности перпендикулярно продольной оси трубопровода под металлическими балками нижней части по их краям и жестко прикрепленных к ним;
- на верхней поверхности железобетонных балок основания в местах их прикрепления к металлическим балкам нижней части установлены жестко закрепленные в теле соответствующей железобетонной балки закладные металлические пластины, к которым посредством сварки или болтовых соединений прикреплены металлические балки нижней части;
- жесткие прикрепления металлических балок основания к металлическим балкам нижней части осуществлены посредством сварки или болтовых соединений;
- металлические балки основания выполнены из прокатного фасонного металла, например двутавров или швеллеров.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана поверхностная опора с верхней частью, состоящей из металлической балки коробчатого квадратного поперечного сечения, вид в поперечном разрезе трубопровода вблизи опоры; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - поверхностная опора с верхней частью, состоящей из металлической пространственной рамы, вид в поперечном разрезе трубопровода вблизи опоры; на фиг.4 - то же, вид сбоку; на фиг.5 - поверхностная опора с верхней частью, состоящей из металлической балки коробчатого квадратного поперечного сечения, и с основанием, состоящим из двух железобетонных балок, вид в поперечном разрезе трубопровода вблизи опоры; на фиг.6 - то же, вид сбоку; на фиг.7 - поверхностная опора с верхней частью, состоящей из металлической балки коробчатого квадратного поперечного сечения, и с основанием, состоящим из двух металлических балок, вид в поперечном разрезе трубопровода вблизи опоры; на фиг.8 - то же, вид сбоку; на фиг.9 - поверхностная опора с верхней частью, состоящей из металлической пространственной рамы, и с основанием, состоящим из двух металлических балок, вид в поперечном разрезе трубопровода вблизи опоры; на фиг.10 - то же, вид сбоку.
Поверхностная опора надземного трубопровода 1 содержит две установленные одна на другой металлические части: верхнюю и нижнюю. Верхняя часть состоит из металлической балки 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения, расположенной перпендикулярно продольной оси трубопровода 1, или в случае необходимости выполнения опоры с большей высотой из металлической пространственной рамы 3, имеющей верхнюю металлическую балку 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения, расположенную перпендикулярно продольной оси трубопровода 1. Нижняя часть состоит из двух металлических балок 4, расположенных параллельно продольной оси трубопровода 1 и симметрично относительно нее. При этом верхняя и нижняя части жестко прикреплены одна к другой, а на металлической балке 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения сверху посередине уложен и жестко прикреплен к ней ложемент 5 для трубопровода 1.
Жесткие прикрепления верхней и нижней частей одна к другой, а также ложемента 5 к металлической балке 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения осуществлены посредством сварки или болтовых соединений (на чертежах не показаны).
Металлические балки 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения могут быть изготовлены, например, из двух швеллеров, верхние и нижние полки которых приварены одна к другой. Во избежание засорения или обживания полостей металлических балок 2 коробчатого поперечного сечения представителями местной флоры и фауны на торцах металлической балки 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения целесообразно установить заглушки 6.
При выполнении верхней части поверхностной опоры, состоящей из металлической пространственной рамы 3, для повышения жесткости конструкции поверхностной опоры металлические балки 4 ее нижней части могут быть соединены металлической распоркой 7, расположенной в створе верхней балки 2 рамы 3 и жестко прикрепленной к металлическим балкам 4 нижней части своими противоположными концами посредством сварки или болтовых соединений (на чертежах не показаны).
Металлические балки 4 нижней части выполнены преимущественно из прокатного фасонного металла, например двутавров или швеллеров.
На верхней поверхности металлической балки 2 коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения по обе стороны от трубопровода 1 с зазором или вплотную к нему могут быть жестко закреплены ограничители (на чертежах не показаны) поперечного перемещения трубопровода 1.
Трубопровод 1 может быть прикреплен к ложементу 5 с помощью металлического хомута (на чертежах не показан).
Поверхностная опора надземного трубопровода 1 в случае необходимости выполнения ее с большей высотой может быть дополнительно снабжена основанием, состоящим из двух железобетонных балок 8 или двух металлических балок 9, установленных на грунтовой поверхности перпендикулярно продольной оси трубопровода 1 под металлическими балками 4 нижней части по их краям и жестко прикрепленных к ним.
При выполнении основания в виде двух железобетонных балок 8 на верхней поверхности последних в местах их прикрепления к металлическим балкам 4 нижней части установлены жестко закрепленные в теле соответствующей железобетонной балки 8 закладные металлические пластины (на чертежах не показаны), к которым посредством сварки или болтовых соединений (на чертежах не показаны) прикреплены металлические балки 4 нижней части.
Жесткие прикрепления металлических балок 9 основания к металлическим балкам 4 нижней части осуществлены посредством сварки или болтовых соединений (на чертежах не показаны).
Металлические балки 9 основания выполнены преимущественно из прокатного фасонного металла, например двутавров или швеллеров.
При возведении поверхностных опор надземного трубопровода 1 на пучинистых или просадочных грунтах грунтовая поверхность в местах установки опор может быть защищена теплоизоляционным экраном (на чертежах не показан). На участках распространения вечномерзлых грунтов их устойчивость в местах установки опор может быть обеспечена с помощью сезоннодействующих охлаждающих установок (на чертежах не показаны) как с использованием теплоизоляционного экрана, так и без такового.
Данная поверхностная опора надземного трубопровода проста по конструкции и в изготовлении, как заводском, так и в условиях строительной площадки, имеет высокую надежность при ее возведении на любых грунтах, обеспечивает необходимые несущую способность, жесткость и устойчивость, позволяет при ее изготовлении регулировать высоту опоры благодаря использованию металлических балок из двутавров или швеллеров различного сортамента или металлических пространственных рам различной высоты, что обеспечивает возможность применения таких поверхностных опор при прокладке надземного трубопровода на участках, имеющих рельеф местности с перепадами высотных отметок естественной поверхности по трассе трубопровода.