Протипожежні канави-резерви та водопропускні споруди

 

Ґрунт для обвалування труби розробляється з бічних резервів, що йдуть паралельно трасі переходу. Канави, що утворилися, одночасно служать протипожежним цілям.

Відносна вогкість ґрунту у валику значно менша вогкості ґрунту торф'яного покладу, причому, ця різниця тим більша, чим менша ступінь розкладання торфу. Торф (до 30%), що слабо розклався, легко віддає воду і в посушливі роки верхній шар валика може перетворитися на вогненебезпечний матеріал. Роль двох паралельних канав, в яких мінімальна глибина води не повинна бути менше 0,30 м, перехопити поверхневу пожежу, не допустити його до валика. Якщо ж пожежа глибинна, і горіння торфу відбувається в самій покладі, що трапляється вельми рідко (після ряду посушливих літ), то оберегти трубопровід від дії вогню однаково важко як при наземній, так і при підземному укладанні.

Третя функція канави-резерву – перехоплення поверхневих вод і відведення їх до знижених місць рельєфу. Цей захід оберігає вал від можливого одностороннього скупчення води, що може викликати фільтрацію її через вал і його руйнування. У жодному випадку не можна допускати, щоб вал працював як напірна споруда, а також розташовувати канаву-резерв в небезпечній близькості до греблі обвалування. Тільки на окремих ділянках переходу, в районі глибинних ям, можна припустити тимчасове одностороннє скупчення води шаром не більше 0,8 діаметра труби (рисунок 3.6).

 

 

Рисунок 3.6 – Трубопровід, обвалований торф'яним ґрунтом

 

При проектуванні переходів трубопроводів, укладених наземно, особливу увагу потрібно звертати на схили поверхні болота і при значних схилах слід передбачати спеціальні заходи, інакше вода по канавах-резервах стікатиме до знижених місць рельєфу, а на ділянках з більш високими відмітками відбудеться осушення смуги болота із значними осіданнями валика і труби (рисунок 3.7).

Щоб уникнути осушення високих і підтоплення низьких точок переходу канаву необхідно чергувати з цілиною шириною 5-6 м.

 

Рисунок 3.7 – Канави-резерви розроблені в небезпечній для трубопроводу близькості

 

Відстань між цілиною залежить від повздовжнього схилу місцевості і визначається глибиною канави і мінімальною глибиною води у верхньої цілини (рисунок 3.8). Наприклад, при глибині канави 1,3 м і мінімальній глибині води у верхньої перемички 0,3 м перемички повинні знаходитися одна від одної на відстані, при якій перепад відміток складає 1,0 м, В даному випадку при подовжньому схилі 0,01 крок перемичок буде рівний 100 м, при схилі 0,005— 200 м і т.д.

Оскільки на розміри канави-резерву впливає об'єм валика, то оптимальна глибина канави повинна призначатися виходячи з балансу ґрунту.

 

Рисунок 3.8 – Планове розташування і подовжній перетин канав-резервів

 

В таблиці 3.4 дані відстані між перемичками залежно від подовжніх схилів при глибині канави 1,3 м і глибині води у верхньої перемички 0,3 м.

Перемички протилежних канав щоб уникнути нерівномірних осідань необхідно зміщувати на 0,2 довжини канави.

 

Таблиця 3.4 – Відстані між перемичками залежно від подовжніх схилів

Схил місцевості	Відстані між перемичками Lц, b, м
До 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,005-0,01

 

Водопропускні споруди можуть бути виконані з труб металевих або залізобетонних, або у вигляді відкритих канав.

Водопропускні споруди арочного типу використовуються тільки на ділянках трубопроводу, де амплітуда коливань температур в стінах труби не більше 40°С. При температурних перепадах, перевищуючих 40°С, в межах арки концентруватимуться температурні деформації за рахунок прилеглих ділянок, які можуть привести до утворення критичних напружень. Тому при значних температурних коливаннях арки повинні розраховуватися як компенсатори.

Розташування водопропускних споруд щодо одна одної залежить від рельєфу поверхні болота. Водопропуски повинні влаштовуватися в знижених місцях рельєфу. Кількість водопропусків визначається рельєфом місцевості, але на переходах із спокійними рельєфами і великій протяжності скупчення води в канавах-резервах необхідно розвантажити шляхом перепуску води на нижню сторону навіть, якщо на місцевості явно не простежуються знижені місця. Кількість водопропускних споруд і їх тип визначаються площею водозбору і модулем стоку для даного району.

 

Рисунок 3.8 – Водопропускна споруда, виконана у вигляді арки

 

Рисунок 3.9 – Водопропускна споруда, виконана у вигляді балки

 

Для цього на основі досліджень, аерофотознімків або великомасштабних карт визначається площа басейну (водозбору), намічається напрям стоку води, і по модулю стоку для даного району обчислюється стік води на одиницю довжини валика, наприклад, на 1 км.

Якщо не вдається визначити площу і схил басейну, то кількість водопропускних споруд визначається конструктивно з розрахунку не менше за одне на 1,5-2 км переходу.

В практиці також зустрічаються переходи, порізані мережею гідрографії. Струмки і водотоки з неглибокими руслами зустрічаються через сотні, а то і десятки метрів. На таких переходах через болота з конструктивних міркувань і міркувань технології будівництва доцільно перейти на підземне укладання.

 

 

4 Спецпитання. Спосіб зміцнення обвалування трубопроводу

В даному курсовому проекті я пропоную застосувати нововведення, яке відноситься до зміцнення обвалування трубопроводу при наземній схемі прокладання його у валику.

Винахід відноситься до будівництва і ремонту трубопроводів, переважно магістральних нафто-і газопроводів великого діаметру при їх наземній і напівпідземній прокладці, а саме до зміцнення обвалування трубопроводу.Технічний результат –підвищення міцності обвалування.Спосіб зміцнення обвалування трубопроводу полягає в тому, що виробляють засипку трубопроводу з утворенням над ним насипу, зрізають нерівні відкоси валика на рівні денної поверхні, встановлюють впритул до утворення кромки валика упорні елементи, які становлять розбірні пустотілі тригранні призми з прямокутним рівнобедреним трикутником в перерізі, закріплюють їх анкерами, заповнюють ґрунтом або щебенем, після чого виробляють обвалування трубопроводу до проектних розмірів.

Способиназемної та напівпідземної прокладки трубопроводів не передбачаютьповногозаглиблення труби в ґрунт.В цьомувипадкуїїзахиствідвпливівзовнішньогосередовищазабезпечуєґрунтове обвалування.Крім того, обвалуваннявиконуєущільнюючуфункцію, забезпечуючигоризонтальну і вертикальнустійкість трубопроводу.Виходячи з цихвимог і проектуєтьсяобвалування трубопроводу.Збереження обвалування та йоговідповідністьпроектнимрозмірамповиннізабезпечуватисяпротягомусьоготермінуексплуатації трубопроводу.У процесіексплуатаціївідбуваєтьсяруйнування обвалування і виникаєнеобхідністьзновуйогозміцнювати, оскількивідсутністьобвалуванняможе привести до втратистійкості трубопроводу, збільшенняйоготемпературнихдеформацій, зростаннянапруги і, в кінцевомурахунку, до виникненняаварій.

Відомозміцненняобвалування трубопроводу шляхом засипкийогоґрунтомпевного складу, щодозволяєсформувати над трубопроводом обвалуванняпроектнихрозмірів.

Недоліком є низька міцність обвалування під дією атмосферних впливів і власної ваги.

Технічний результат, якийможе бути отриманий при здійсненнівинаходу, полягає в підвищенніміцностіобвалування.

Зазначенийтехнічний результат досягаєтьсятим, що в пропонованомуспособізміцненняобвалування трубопроводу виробляютьзасипку трубопроводу з утворенням над ним насипу,зрізаютьнерівніукосивалика на рівніденноїповерхні, встановлюютьвпритул до утвореннякромкиваликаупорніелементи, якістановлятьрозбірніпустотілітригранніпризми з прямокутнимрівнобедренимтрикутником в перерізі, закріплюютьїх анкерами, заповнюютьґрунтомабощебенем, післячоговиробляють обвалування трубопроводу до проектнихрозмірів.

Рисунки 4.1-4.3 та 4.5ілюструютьпослідовністьзміцненняобвалування трубопроводу, рисунок 4.4–зміцнюючийелемент.

Спосібздійснюютьнаступним чином: при будівництві, післяукладання трубопроводу 1 в траншею 2, виробляютьйогозасипкуґрунтом з утворенням над трубопроводом 1 валика 3 (рисунок 4.1).Потім за допомогою бульдозера абоекскаваторароблятьпідготовку кромок 4 валика 3 шляхом зрізуїїнерівнихвідкосів на рівніденноїповерхні (рисунок 4.2).Післяцього в підготовлені кромки 4 встановлюютьзміцнюючіелементи 5 (рисунок 4.3), щомають форму тригранноїпустотілоїрозбірноїпризми з прямокутнимрівнобедренимтрикутником в підставі (рисунок 4.4).Грані 6, 7 представляють собою рами з пластиковихабометалевих труб іззакріпленими на них перфорованимиметалевимиабопластиковими листами, абосіткою-рабицею.

Зміцнюючіелементитранспортуютьдо місцявстановлення в розібраномувигляді.

Монтаж зміцнюючихелементівроблять у такийспосіб: на землю,впритул до підготовленоїкромки 4, встановлюють грань 6 зміцнюючого​​елемента 5, закріплюютьїї по периметру анкерами 8.В якостіанкерів 8 можуть бути використаніметалевістрижні.Потімвстановлюють вертикально другугрань 6 зміцнюючого​​елемента 5 і скріплюютьїхміж собою, післячогозаповнюютьпростірміжгранями 6 щебенемабомісцевимґрунтом 9.Післяцьоговстановлюютьпохилу граньзміцнюючого​​елемента 5 і скріплюютьїї з гранями 6.Далівиконуютьостаточнузасипку трубопроводу 1 і формуванняобвалування до проектнихрозмірів (рисунок 4.5).

Таким чином, здійснюєтьсябічнийпідпір грунту обвалування, щоутримуєйоговідзсувупіддієювласної ваги і захищаєвідрозмиву водами.

При ремонті, в разіруйнуванняобвалування, йогопопередньовідновлюють, післячоговиконуютьоперації, аналогічніопераціям по зміцненнюобвалування при будівництві трубопроводу.

Рисунок 4.1 – Трубопровід у насипі

 

Рисунок 4.2 – Зрізання відкосів на рівні денної поверхні

Рисунок 4.3 – Встановлення зміцнюючи елементів

Рисунок 4.4 – Будова зміцнюючого елемента

Рисунок 4.5 – Формування обвалування до проектних розмірів