Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕЗДА ВДОЛЬ ТРАССЫ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте переходов магистральных трубопроводов.

Из уровня техники известно, что специфика линейного трубопроводного строительства требует устройства дорог в определенной последовательности сообразно их назначениям. Так, известно, что устраивают технологические проезды вдоль строительной полосы для развозки трубных секций, подвозки рабочих, прохождения монтажных бригад, изоляционно-укладочных колонн, а также для строительства переходов магистральных трубопроводов. Выбор типов и конструкций дорог - технологических проездов усложняется вследствие увеличения мощности применяемых машин и транспортных средств. Достаточно указать, что только собственная масса мощных трубоукладчиков достигает 50-60 тонн. Кроме того, при сооружении переходов магистральных трубопроводов строительные машины при укладке трубопроводных плетей располагаются таким образом, что наибольшие суммарные весовые нагрузки приходятся на зону дорожного полотна технологического проезда, расположенную со стороны траншеи под трубопровод. Поэтому наиболее распространенные в строительстве трубопроводов технологические проезды даже в устойчивых грунтах требуют повышения несущей способности посредством устройства покрытий из доступных в этих условиях материалов (гравия, щебня) толщиной не менее 15 см. Однако при сооружении магистральных трубопроводов на неустойчивых грунтах строительство технологических вдольтрассовых проездов значительно усложняется. Таким образом, существует задача упрощения, унификации строительства технологических проездов вдоль трассы магистральных трубопроводов, прокладываемых на различных грунтах по типу их устойчивости.

Из уровня техники известно, что на болотистых участках трассы применяются лежневые дороги различной конструкции, которая зависит от степени обводненности и толщины торфяного слоя болот, определяющих несущую способность грунтов. На мелких и не слишком обводненных болотах достаточно укладываемых на продольные бревенчатые лежни хворостяных выстилок, засыпанных грунтовым покрытием толщиной 10-15 см.

Сильно обводненные болота с большой глубиной торфяного слоя требуют более основательных конструкций технологических проездов в виде сплошного поперечного настила из бревен диаметром 15-20 см, укладываемого на продольные бревенчатые лежни диаметром 20-25 см с брусчатыми отбойниками по краям.

На особенно тяжелых болотах такие настилы приходится устраивать в 2-3 яруса (см. ЗЛАТКИН В.П. "Организация строительства магистральных трубопроводов", Ленинград, "Недра", 1976, стр. 52-53).

Недостатком известных решений является недолговечность перечисленных технологических проездов. Поскольку бревна поперечного настила имеют коническую форму, то при проезде по ним строительных машин бревна "играют", скрещиваются и, в конечном счете, ломаются. Для выравнивания нагрузки на концы разных по диаметрам бревен последние увязывают проволокой или скобами для предотвращения смещения бревен настила.

Известны конструкции технологических дорог при прокладке магистральных трубопроводов с использованием полотнищ синтетической ткани для укрепления основания дорог на слабых грунтах. Так, известно основание дороги на слабых грунтах, выполненное в виде полотнища из синтетической ткани, с отшитыми проушинами вдоль кромок для размещения длинномерных элементов, используемых в качестве анкеров после отсыпки грунта на полотнище (см. СН 674383 А5, 1990, Е 01 С 3/06).

Недостатком известного решения является трудоемкость изготовления дороги. Поскольку ширина полотнища ограничена размером рулона, то при устройстве основания дороги необходимо выполнить в полевых условиях множественные скрепления боковых кромок полотнищ синтетического материала.

Наиболее близким к заявленной группе изобретений является известное из уровня техники решение (см. RU 2184185 С2, 27.06.2002). Известно строительство технологической дороги на слабых грунтах при прокладке магистральных трубопроводов, заключающееся в укладке в основание дороги полотнища, сшитого из поперечных относительно дороги полос синтетической ткани с отшитыми проушинами по кромкам для размещения длинномерных материалов. При этом проушинами снабжена каждая вторая поперечная полоса полотнища.

Недостатком известного решения является неравномерное распределение транспортной нагрузки на основание дороги, вследствие чего снижается его несущая способность.

Задачей изобретения является разработка способа сооружения технологического проезда при сооружении магистрального трубопровода, а также конструкции дорожного полотна технологического проезда на слабых грунтах, обеспечивающих срок службы технологических проездов не менее срока службы магистрального трубопровода, упрощающих и ускоряющих проведение работ при строительстве магистральных трубопроводов.

Указанная задача решается тем, что в способе сооружения технологического проезда (ТП) на слабых грунтах осуществляют подготовку трассы, укладку в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скрепляют полотнища, закрепляют их края длинномерными элементами с последующей отсыпкой на полотнища грунта насыпи. При этом на залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 1 м срезку деревьев ведут на уровне земли, укладывают между пнями порубочные отходы, мелколесье, а при необходимости и остальной лес, полученный при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в основание ТП полотнищ ткани снимают верхний растительный слой над траншеей магистрального трубопровода и над местом отвала грунта из нее отсыпают растительный слой над порубочными отходами, причем в качестве полотнищ используют силовую мембрану, выполненную из технической долговечной ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Отсыпку насыпи на силовую мембрану осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи, как правило, с толщиной 15-20 см. Силовая мембрана выполнена в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока из сшитых полос ткани и снабжена по продольным относительно ТП сторонам проушинами для длинномерных элементов, анкерующих ее в насыпи ТП. Полосы ткани в силовой мембране располагаются поперечно или продольно относительно ТП, а проушины образованы сшивкой полотнища силовой мембраны с его отогнутыми продольными краями. Для пропуска длинномерных элементов в проушины в них выполняют с расчетным шагом поперечные продольным кромкам резы или создают отверстия за счет прерывания шва, скрепляющего полотнище с его отогнутыми продольными краями. Транспортно-монтажный блок образован рулонированием силовой мембраны или укладкой ее с воланами, при этом образующие полотнище силовой мембраны полосы выполнены из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а швы равнопрочны материалу полос ткани.

В способе сооружения ТП на слабо залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м осуществляют подготовку трассы, укладку в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скрепление полотнищ, закрепление их с последующей отсыпкой на полотнища грунта насыпи, срезку деревьев ведут на уровне земли, укладывают между пнями порубочные отходы, мелколесье, а при необходимости и остальной лес, полученный при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в основание ТП силовых полотнищ снимают верхний растительный слой над траншеей магистрального трубопровода и над местом отвала грунта из нее, отсыпают растительный слой над порубочными отходами, устраивают однорядный лежневой настил, на который расстилают силовые полотнища и временно закрепляют их на лежневом настиле, причем силовое полотнище выполнено из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Отсыпку насыпи на силовые полотнища осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи обычно в 15-20 см. Силовое полотнище выполнено в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока, сшитого из полос ткани, последние в силовом полотнище располагаются поперечно или вдоль ТП, швы выполнены равнопрочными с материалом полос, которые образованы из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а транспортно-монтажный блок образован рулонированием полотнища или укладкой его с воланами. В способе сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м подготовку трассы ведут за счет засыпки привозным грунтом впадин с предварительным выстиланием НСМ всей полосы трассы или выстиланием НСМ впадин. Для отсыпки основания снимают верхний растительный слой над траншеей магистрального трубопровода и отвалом грунта из нее, отсыпают растительный слой в основание ТП, укладывают в основание ТП силовую обойму и отсыпают на нее грунт насыпи. Силовая обойма выполнена в виде протяженной плоской, заполненной слоем песчаного грунта, оболочки из сшитых полотнищ долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Отсыпку насыпи на силовую обойму осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи, при этом образующий оболочку шов располагают с противоположной траншее стороны ТП в зоне меньших нагрузок от транспортных машин. В частном случае сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м толщина заполняющего силовую обойму песчаного грунта составляет 20-30 см, для повышения устойчивости ТП путем осушения его основания на противоположной траншее стороне ТП отрывают кювет, а грунт отрывки отсыпают в основание ТП.

Силовая обойма ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы выполнена в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока из протяженной плоской, заполняемой при укладке песчаным грунтом, оболочки с замыкающим шнуровочным швом и шириной, равной ширине основания ТП. Силовая обойма образована сшитыми полосами ткани, а транспортно-монтажный блок образован рулонированием силовой обоймы или укладкой ее с воланами. Полосы ткани в силовой оболочке располагаются поперечно или вдоль ТП, швы выполнены равнопрочными с материалом полос, которые образованы из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а шнуровочный шов силовой оболочки при ее укладке в основание ТП располагается с противоположной траншее стороны ТП в зоне меньших нагрузок от транспортных машин.

Расчистка полосы трассы до начала монтажных работ и снятие растительного слоя над местом расположения траншеи и отвала грунта из нее необходимы не только для подготовки фронта работ, но и для осушки и укрепления почвы, что значительно укрепляет основание ТП, повышает его долговечность и облегчает в последующем монтаж и изоляцию магистрального трубопровода. На заболоченных участках трассы с различной степенью залесенности оставление пней исключает трудоемкую операцию по их корчевке и способствует сохранению несущей способности болотистой почвы, при этом остающиеся мелкие пни не мешают проходу трассовых гусеничных машин, а также служат анкерующими элементами для уложенных между пней порубочных отходов, удерживая порубочные отходы, а при необходимости и остальную древесину от расползания при проходе по ТП строительных машин. Отсыпка предварительно снятого растительного слоя позволяет использовать местный грунт вместо привозного позволяет использовать существующую корневую систему как армирующий материал грунта основания ТП. Использование силовой мембраны, силового полотнища, а также силовой обоймы при различных степенях заболоченности трассы позволяет повысить долговечность ТП, его устойчивость за счет перераспределения сосредоточенной нагрузки от осей строительных машин на весь массив ТП. При этом выбор материала полотнищ обусловлен необходимостью срока службы ТП, который должен быть не меньше срока службы магистрального трубопровода. При этом малая деформативность материала полотнищ приводит к его разрушению, например, на пнях, сучьях, валунах под воздействием нагрузок от строительных машин. Большое относительное удлинение не обеспечивает перераспределения внешних нагрузок на большую площадь основания ТП.

Изготовление полотнищ из полос технической ткани упрощает изготовление полотнищ в стационарных условиях из рулонированного материала, а укладка полотнищ в виде рулона транспортно-монтажного блока или укладка полотнищ в пакет с образованием воланов упрощает транспортные работы при доставке полотнищ на трассу и облегчает их раскладку на месте производства работ.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 представлен в аксонометрии технологический проезд на слабых грунтах с толщиной торфяной залежи до 1 м; на фиг.2 - то же, с мощностью торфяной залежи до 2 м; на фиг. 3 - то же, что и на фиг.2, на незалесенных участках трассы; на фиг.4 - поперечный разрез трассы магистрального трубопровода и параллельного ему технологического проезда.

На слабых грунтах на залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 1 м срезку деревьев ведут на уровне земли, укладывают между пнями 1 порубочные отходы 2, мелколесье, а при необходимости и остальной лес, полученный при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в основание 3 ТП полотнищ 4 ткани снимают верхний растительный слой 5 над траншеей 6 магистрального трубопровода 7 и над местом отвала грунта 8 из нее, отсыпают растительный слой 5 над порубочными отходами 2, причем в качестве полотнищ 4 используют силовую мембрану 9, выполненную из технической долговечной ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Закрепляют силовую мембрану 9 длинномерными элементами 10, которые размещают в проушинах 11 силовой мембраны 9. Отсыпку насыпи 12 на силовую мембрану 9 осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи, как правило, толщиной 15-20 см. Силовая мембрана 9 выполнена в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока из сшитых полос ткани и снабжена по продольным относительно ТП сторонам проушинами 11 для длинномерных элементов 10, анкерующих ее в насыпи ТП. Полосы ткани в силовой мембране располагаются поперечно или продольно относительно ТП, а проушины 11 образованы сшивкой полотнища 4 силовой мембраны 9 с его отогнутыми продольными краями. Для пропуска длинномерных элементов 10 в проушины 11 в них выполняют с расчетным шагом поперечные продольным кромкам резы или создают отверстия за счет прерывания шва, скрепляющего полотнище 4 с его отогнутыми продольными краями. Транспортно-монтажный блок образован рулонированием силовой мембраны или укладкой ее с воланами, при этом образующие полотнище силовой мембраны полосы выполнены из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а швы равнопрочны материалу полос ткани.

В способе сооружения ТП на слабо залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м осуществляют подготовку трассы, укладку в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скрепление полотнищ, закрепление их с последующей отсыпкой на полотнища грунта насыпи, срезку деревьев ведут на уровне земли, укладывают между пнями порубочные отходы, мелколесье, а при необходимости и остальной лес, полученный при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в основание ТП полотнищ ткани снимают верхний растительный слой над траншеей магистрального трубопровода и отвалом грунта из нее, отсыпают растительный слой над порубочными отходами, устраивают однорядный лежневой настил, на который расстилают силовые полотнища и временно закрепляют их на лежневом настиле, причем силовое полотнище выполнено из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Отсыпку насыпи на силовые полотнища осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи обычно в 15-20 см.

В способе сооружения ТП на слабо залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м осуществляют подготовку трассы, укладку в основание ТП полотнищ сшитой из полос ткани, скрепление полотнищ, закрепление их с последующей отсыпкой на полотнища грунта насыпи. Срезку деревьев ведут на уровне земли, укладывают между пнями 1 порубочные отходы 2, мелколесье, а при необходимости и остальной лес, полученный при расчистке полосы трассы. Перед укладкой в основание 3 ТП силовых полотнищ 13 снимают верхний растительный слой 5 над траншеей 6 магистрального трубопровода 7 и над местом отвала грунта 8 из нее, отсыпают растительный слой 5 над порубочными отходами 2, устраивают однорядный лежневой настил 14, на который расстилают силовые полотнища 13 и временно закрепляют их на лежневом настиле, например, прибивкой гвоздями, причем силовое полотнище 13 выполнено из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Отсыпку насыпи 12 на силовые полотнища 13 осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи обычно в 15-20 см. Лежневой настил устраивают из делового леса, полученного при расчистке полосы трассы. Силовое полотнище выполнено в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока, сшитого из полос ткани, которые в силовом полотнище располагаются поперечно или вдоль ТП, швы выполнены равнопрочными с материалом полос, а последние образованы из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а транспортно-монтажный блок образован рулонированием полотнища или укладкой его с воланами.

В способе сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м подготовку трассы ведут за счет засыпки привозным грунтом впадин с предварительным выстиланием НСМ 15 всей полосы трассы или выстиланием НСМ впадин, что зависит от степени обводненности и толщины торфяного слоя, определяющих несущую способность грунтов. Для отсыпки основания 3 снимают верхний растительный слой 5 над траншеей 6 магистрального трубопровода 7 и над местом отвала грунта 8 из нее, отсыпают растительный слой 5 в основание 3 ТП, укладывают в основание 3 ТП силовую обойму 16 и отсыпают на нее грунт насыпи 12. Силовая обойма 16 выполнена в виде протяженной плоской, заполненной слоем песчаного грунта, оболочки из сшитых полотнищ долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением. Отсыпку насыпи 12 на силовую обойму 16 осуществляют песчаным грунтом с расчетной толщиной слоя насыпи, при этом образующий оболочку шов 17 располагают с противоположной траншее 6 стороны ТП в зоне меньших нагрузок от транспортных машин. В частном случае сооружения ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы с толщиной слоя торфа до 2 м толщина заполняющего силовую обойму песчаного грунта составляет 20-30 см, а для повышения устойчивости ТП путем осушения его основания на противоположной траншее 6 стороне ТП отрывают кювет 18, а грунт отрывки отсыпают в основание 3 ТП. Силовая обойма 16 ТП на слабых грунтах на не залесенных участках трассы выполнена в виде транспортно-монтажного разворачиваемого блока из протяженной плоской, заполняемой при укладке песчаным грунтом, оболочки с замыкающим шнуровочным швом 17 и шириной, равной ширине основания ТП. Силовая обойма 16 образована сшитыми полосами ткани, а транспортно-монтажный блок образован рулонированием силовой обоймы или укладкой ее с воланами. Полосы ткани в силовой оболочке располагаются поперечно или вдоль ТП, швы выполнены равнопрочными с материалом полос, которые образованы из долговечной технической ткани с расчетными прочностью на разрыв и относительным удлинением, а шнуровочный шов силовой оболочки при ее укладке в основание ТП располагается с противоположной траншее стороны ТП в зоне меньших нагрузок от транспортных машин. При сооружении ТП во всех трех вариантах способа транспортно-монтажные блоки - полотнища разгружают по оси ТП поштучно на удалении друг от друга, равном длине полотнища за вычетом длины нахлеста полотнищ вдоль ТП. После разгрузки транспортно-монтажные блоки - полотнища разворачивают вдоль осмии ТП, начальные и конечные кромки соседних полотнищ располагают с нахлестом и могут скрепляться между собой известными способами: прошивкой нитью, проволокой, сваркой, пробивкой степлером и т.д.). Ширина проезжей части ТП составляет 6 м, а ширина полотнищ, армирующих грунт насыпи ТП, составляет 7,5 м (см. фиг.4). В качестве материала полотнищ силовых элементов ТП используются технические ткани со сроком службы не менее 30 лет. При прочности на разрыв не менее 7 т/м несущая способность силовых элементов ТП составляет от 14 до 30 т/м, при допустимой нагрузке на дорогу не менее 20-25 т/ось от веса строительных машин. Силовая мембрана, силовое полотнище и силовая обойма в заявленных вариантах способа осуществляют распределение нагрузки от строительных машин по всей площади основания ТП, что увеличивает его долговечность.