СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА ПО ДНУ ВОДНОЙ ПРЕГРАДЫ
METHOD OF PIPELINE LAYING ON THE BED OF WATER BODY

Изобретение относится к способам прокладки трубопроводов по дну водоемов.
Известны способы прокладки трубопроводов под водой, описанные в ведомственных строительных нормах ВСН 010-88 «Строительство магистральных трубопроводов. Подводные переходы». При строительстве пойменных участков подводных переходов для балластировки (затопления) трубопроводов применяют отдельные грузы, бетонные покрытия, а также закрепление трубопроводов анкерами. [1] (ВСН 010-88 «Строительство магистральных трубопроводов. Подводные переходы», раздел 4).
Известен способ прокладки трубопровода по дну водоема [2] (Патент №2308631 «Способ прокладки трубопровода по дну водоема»). Способ реализуется следующим способом. Маячками размечают путь следования плавучего средства для укладки трубопровода под водой. Закрепляют плавучее средство, собирают трубопровод, надевают грузила в виде колец, на внутренней поверхности которых расположены резиновые ролики, трубы укладывают на предварительно закрепленные на дне спаренные опоры-винтовые сваи. На каждую пару свай устанавливают балку с крепежными элементами, на балке размещают ложемент. После установки трубопровода его закрепляют на опорах с помощью хомутов.
Недостатками известного способа являются:
- необходимость выполнения буровых работ с двух сторон при установке спаренных свай;
- отсутствие возможности регулировки провисов;
- отсутствие возможности регулировки уровня напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопровода;
- высокая трудоемкость работ по монтажу опор и креплению трубопровода;
- высокие требования к точности укладки трубопровода на ложементы опор.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу является использование при прокладке трубопровода по дну водной преграды устройства для подводного крепления трубопроводов [3] (Патент US 4492493 А). Устройство представляет собой винтовую сваю с соосно вращающимся на ней дугообразным прижимным хомутом. Применение известного устройства предполагает укладку трубопровода на дно - с судна, с использованием грузоподъемного приспособления с функцией забуривания винтовых свай за имеющийся на них хвостовик. При этом позиционирование винтовой сваи и трубопровода относительно друг друга происходит за счет закрепления сваи на трубопроводе, перед его спуском, дугообразным прижимным хомутом с фиксатором [4] (Патент US 4492493 А, фиг. 7). Трубопровод в известном патенте не обладает собственной плавучестью.
Недостатками применения известного устройства являются:
- траектория закрепленного под водой трубопровода в вертикальной плоскости не является оптимальной из-за переменного рельефа дна;
- отсутствие возможности регулировки провисов;
- отсутствие возможности регулировки уровня напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопровода;
- возможность изгиба винтовой сваи при ее ввинчивании в грунт от изгибающего момента, возникающего при прижатии трубопровода к грунту [5] (Патент US 4492493 А, фиг. 6).
Целью предлагаемого изобретения является создание способа прокладки трубопровода по дну водной преграды, обеспечивающего:
- возможность регулировки провисов;
- возможность регулировки уровня НДС;
- исключение изгиба винтовых свай при фиксации трубопровода;
- возможность полного визуального контроля состояния трубопровода;
- минимальные трудозатраты по ориентации трубопровода перед его затоплением и при креплении трубопровода на опорах.
Указанная цель достигается за счет применения:
- составных свай, устанавливаемых на дне водоема, состоящих из винтовых свай с дополнительной резьбовой частью и съемных удлинителей;
- полухомутов с замковой системой;
- опорной и фиксирующей гаек.
Сущность настоящего изобретения состоит в том, что предлагаемый способ прокладки трубопровода по дну водной преграды, включающий в себя крепление трубопровода к установленным на дне водоема в один ряд винтовым сваям, согласно изобретению использует устанавливаемые на дне водоема составные сваи, состоящие из винтовых свай с дополнительной резьбовой частью и съемных удлинителей, при этом съемные удлинители используются не только для забуривания винтовых свай в грунт, но и для обеспечения требуемой ориентации обладающего плавучестью трубопровода перед его затоплением, он просто упирается в них, а дополнительная резьбовая часть винтовых свай используется для фиксации трубопровода на заданной глубине, с помощью верхних и нижних полухомутов с замковой системой, а также опорных и фиксирующих гаек.
На фиг. 1-4 показаны этапы реализации способа прокладки трубопровода по дну водной преграды, где
1 - винтовая свая;
2 - съемный удлинитель;
3 - фиксатор;
4 - опорная гайка;
5 - трубопровод;
6 - нижний полухомут;
7 - верхний полухомут;
8 - фиксирующая гайка;
9 - замковая система.
Способ прокладки трубопровода по дну водной преграды осуществляется следующим образом.
Этап 1 (см. фиг. 1).
С помощью буровой установки в дно водоема, подходящее по геологическому строению, в одну линию, по спланированной траектории, забуриваются составные сваи, которые состоят из винтовых свай 1 с дополнительной резьбовой частью, съемных удлинителей 2 и фиксаторов 3, предохраняющих составные части сваи от несанкционированного разъединения. До соединения винтовых свай 1 и съемных удлинителей 2 между собой, перед забуриванием, на резьбовые части первых навинчиваются опорные гайки 4. После забуривания, опорные гайки 4 выставляются по планируемой траектории пролегания трубопровода 5.
Этап 2 (см. фиг. 2).
На составные сваи надеваются нижние полухомуты 6, которые под собственным весом опускаются на опорные гайки 4, при этом нижние полухомуты 6 должны быть ориентированы в одном направлении, перпендикулярном траектории трубопровода 5. Подготовленный на берегу трубопровод 5, имеющий собственную плавучесть, транспортируется буксиром к месту установки. После того как трубопровод 5 упрется в съемные удлинители 2 составных свай, на них надевают полухомуты верхние 7, которые охватывают трубопровод 5 сверху.
Этап 3 (см. фиг. 3).
Трубопровод 5 заполняют водой, и он под собственным весом, вместе с верхними хомутами 7, опускается на полухомуты нижние 6.
Этап 4 (см. фиг. 4).
С составных свай удаляются фиксаторы 3 и демонтируются съемные удлинители 2. На резьбовые части винтовых свай 1 навинчиваются фиксирующие гайки 8. Трубопровод 5 закреплен, после чего из него производится откачка воды.
Для повышения надежности фиксации трубопровода 5 во время его затопления, за счет увеличения его охвата, верхние и нижние полухомуты 6, 7 снабжены замковой системой 9.
Предлагаемый способ прокладки трубопровода 5 по дну водной преграды обеспечит не только его надежную фиксацию, но и возможность регулировать провисы трубопровода 5 с помощью опорных гаек 4, предварительно отпустив фиксирующие гайки 8.
Для исключения закусывания нижнего и верхнего полухомутов 6, 7 при спуске по свае длина посадочного отверстия в них должна быть не менее 3-5 его диаметров.
Для исключения повреждения резьбы на винтовой свае 1 при спуске по ней нижнего и верхнего полухомутов 6, 7 их посадочные отверстия рекомендуется покрыть пластиком.
Предлагаемый способ прокладки трубопровода по дну водной преграды рекомендуется для подводных участков, на которых не предполагается оживленное судоходство, для исключения возможных зацепов рыболовными тралами и при якорении.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. ВСН 010-88 «Строительство магистральных трубопроводов. Подводные переходы», раздел 4.
2. Патент №2308631 «Способ прокладки трубопровода по дну водоема».
3. Патент US 4492493 А.
4. Патент US 4492493 А, фиг. 7.
5. Патент US 4492493 А, фиг. 6.