устройство усиления трубопроводного перехода
Классы МПК: | E01D18/00 Мосты специального назначения или предназначенные для особых функций, не отнесенные к другим рубрикам, например акведуки, мосты для трубопроводов E01D1/00 Мосты вообще F16L3/10 составные кронштейны, те кронштейны с двумя элементами, охватывающими трубу, шланг, кабель или защитный кожух F16L3/16 с приспособлением, допускающим передвижение трубы |
Автор(ы): | Самсонов С.Н., Лунев Л.А. |
Патентообладатель(и): | Самсонов Сергей Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-12-21 публикация патента:
10.06.2000 |
Изобретение предназначено для строительства трубопроводов и может быть использовано при усилении трубопроводов в местах переходов через естественные или искусственные препятствия, а также при увеличении длины перекрываемого пролета. Устройство включает опорные элементы в виде фундаментов, расположенные на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта, балки, усиленные вертикальными фермами и которые размещены на фундаментах, при этом консольные свесы посредством тяг и поперечин соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные качества перехода при одновременном снижении трудоемкости работ и обеспечении безопасности их проведения. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Устройство усиления трубопроводного перехода, включающее опорные элементы и балки, продольные оси которых параллельны осям расположенного над препятствием надаемного участка и береговых участков перехода, отличающееся тем, что опорные элементы выполнены в виде фундаментов, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта берегов, а балки, которые сами усилены вертикальными фермами, размещены на фундаментах с образованием консольных свесов над береговыми и надземными участками трубопровода, при этом консольные свесы посредствам тяг и поперечин соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении трубопроводов в местах переходов через естественные или искусственные препятствия, а также при увеличении длины перекрываемого пролета. Известна конструкция усиления балочной схемы перехода, включающая трубопровод с приваркой к трубам дополнительных элементов из прокатного металла в верхней части труб, удерживаемый в проектном положении с помощью свайных опор [1]. Подобная конструкция усиления неприменима при обрушении берегов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому методу является трубопроводный переход, усиленный дополнительной плетью, которая опирается на опоры [2]. Это устройство усиления требует большого расхода материала, кроме того, не обеспечивает безопасной работы при усилении. Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств перехода при одновременном снижении трудоемкости работ и обеспечении безопасности их проведения. Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции трубопроводного перехода, включающей опорные элементы и балки, продольные оси которых параллельны осям расположенного над препятствием надземного участка и береговых участков, опорные элементы выполнены в виде фундаментов, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта берегов, а балки, которые сами усилены вертикальными фермами, размещены на фундаментах с образованием консольных свесов над береговыми и надземными участками трубопровода, при этом консольные свесы посредством тяг и поперечин соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода. Вся совокупность конструктивных элементов, описанных выше, образует новое устройство усиления, позволяющее перераспределять усилия в аварийном трубопроводе при обрушении берегов, повысить эксплуатационные качества перехода. Снижение трудоемкости работ при усилении перехода и обеспечение безопасности работ достигается тем, что производство работ происходит на берегу за призмой обрушения берегов и монтаж опорных элементов и балок, усиленных вертикальными фермами, производится также в безопасной зоне с помощью кранового оборудования, и нет необходимости перетаскивать дополнительную плеть через препятствие, как в прототипе. На фиг.1 представлена общая схема трубопроводного перехода с элементами усиления, на фиг.2 - план перехода. Предлагаемое устройство усиления состоит из балок 1, установленных на фундамент 2, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения, а консольные свесы балки 1 посредством тяг 4 и поперечин 5 и 6 соединены соответственно с береговыми и надземными участками трубопровода 7. Устройство усиления может быть само усилено фермами 9, расположенными на участке, каждой балки 1 между консольными свесами. Предлагаемое устройство усиления трубопроводного перехода работает следующим образом. Нагрузка от транспортируемого продукта в трубопроводе 7 воспринимается тягой 4 и через балку 1 и ферму 9 передается на фундамент 2, а выдергивающее усилие воспринимается тягой 8 и передается на трубопровод 7. Положительный эффект предлагаемой конструкции проявляется за счет ликвидации перетаскивания дополнительной балки через препятствия и производства работ за призмой обрушения, кроме того, за счет уменьшения металлоемкости. Например, при прокладке трубопровода через канал Бера-Буда газопровода![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150154/8856.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150154/8856.gif)
Р = 499
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Изгибающий момент в плети от P равен:
Mn = P
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Изгибающий момент в дополнительной плети от qс - собственного веса равен:
Mс = qс
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Допустимый момент равен:
Mдоп =W
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
R - расчетное сопротивление металла трубы,
n - кол-во труб. Mобщ = 2,52
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Для того чтобы усилить переход с помощью двухконсольных балок, усиленных вертикальными фермами, необходимо две трубы
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150154/8856.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
P= 499
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Изгибающий момент в консоли от P равен:
Mк = 20958
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Изгибающий момент в консоли от qс - собственного веса в консоли длиной a = 2000 см, равен:
Mс = (239 + 300)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Mобщ = Mк + Mс = 4,09
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Mдоп =R
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Mобщ = 5,16
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
![устройство усиления трубопроводного перехода, патент № 2150548](/images/patents/321/2150020/183.gif)
Таким образом количество металла для усиления плетью составляет 45816 кг, а для усиления консолью с вертикальными фермами составляет 32672 кг, то есть в 1,4 раза меньше надо металла при усилении консоли с вертикальной фермой. Усиление двух консольных балок с помощью дополнительной балки, усиленной вертикальной фермой, назначается по максимальному моменту. Дополнительная балка увеличивает момент сопротивления в местах максимальных моментов и тем самым отпадает необходимость увеличивать сечение балки 1 на всем пролете при обеспечении достаточной несущей способности. Этот конструктивный прием позволяет увеличить пролет при сохранении сечения балки 1 на всем пролете. Источники информации
1. Петров, В. В. Спиридонов. Надземная прокладка трубопроводов.- М.: Недра, 1973 (рис. 5.20 с. 100). 2. Руководство по выбору рациональных конструктивных решений надземных переходов магистральных трубопроводов. Р 477-82. М., 1984 (рис. 192, стр. 28). 3. Альбом схем конструктивных решений большепролетных трубопроводных переходов. Киев: НИИСК, 1964, лист 3-1, 3-7.0
Класс E01D18/00 Мосты специального назначения или предназначенные для особых функций, не отнесенные к другим рубрикам, например акведуки, мосты для трубопроводов
здание-мост - патент 2514081 (27.04.2014) | ![]() |
здание-мост - патент 2514075 (27.04.2014) | ![]() |
здание-мост - патент 2513231 (20.04.2014) | ![]() |
здание-мост - патент 2513230 (20.04.2014) | ![]() |
здание-мост - патент 2513229 (20.04.2014) | ![]() |
устройство для снижения поперечных колебаний пролетного строения мостов, вызванных ветровым воздействием - патент 2500852 (10.12.2013) | |
мост - патент 2485242 (20.06.2013) | |
пролетное строение железнодорожного моста - патент 2484196 (10.06.2013) | |
мост - патент 2471916 (10.01.2013) | |
мост - патент 2455417 (10.07.2012) |
Класс F16L3/10 составные кронштейны, те кронштейны с двумя элементами, охватывающими трубу, шланг, кабель или защитный кожух
Класс F16L3/16 с приспособлением, допускающим передвижение трубы