Способ прокладки трубопровода по дну водной преграды

Способ прокладки трубопровода по дну водной преграды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.

Способ прокладки трубопровода по дну водной преграды, включающий в себя крепление трубопровода к установленным на дне водоема в один ряд винтовым сваям, отличающийся тем, что 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.