Способ прокладки трубопровода по дну водной преграды - RU2657372C2

Чертежи

Описание

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.

Реферат

Изобретение относится к способам прокладки трубопроводов по дну водоемов. Способ прокладки трубопровода по дну водной преграды включает в себя укладку трубопровода на предварительно закрепленные на дне водоема в один ряд составные сваи, с последующим креплением хомутами. Составные сваи состоят из винтовых свай с дополнительной резьбовой частью и съемных удлинителей. Винтовые сваи забуривают в грунт с использованием съемных удлинителей, которые также служат и для обеспечения требуемой ориентации обладающего плавучестью трубопровода перед его затоплением. 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. Способ обеспечивает безопасное ведение работ по прокладке трубопровода, возможность регулировки провиса, возможность регулировки уровня напряженно-деформированного состояния, возможность полного визуального контроля трубопровода, минимальные трудозатраты по креплению трубопровода на опорах. 4 ил.

Формула