เจ้าของสิทธิบัตร RU 2653277:

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการขนส่งทางท่อ และสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างและ/หรือการสร้างทางข้ามท่อหลักขึ้นใหม่ผ่านสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติและเทียมที่สร้างขึ้นโดยใช้วิธีไร้ร่องลึก ในวิธีการที่เสนอ การเติมช่องว่างวงแหวนด้วยสารละลายจะดำเนินการเป็นขั้นตอน ในแต่ละขั้นตอน สารละลายจะถูกปั๊มเข้าไปในวงแหวน และหลังจากที่สารละลายแข็งตัวแล้ว ก็จะมีการจ่ายสารละลายของขั้นตอนถัดไป การเติมช่องว่างวงแหวนนั้นทำได้โดยใช้ท่อฉีดสองท่อซึ่งจ่ายเข้าไปในช่องว่างวงแหวนจากปลายด้านหนึ่งของทางเดินอุโมงค์ที่ระยะ L ในการเติมช่องว่างวงแหวนนั้นจะใช้สารละลายที่มีความหนาแน่น อย่างน้อย 1100 กก./ลบ.ม. ความหนืดมาร์ชไม่เกิน 80 วินาที และเวลาตั้งเวลาอย่างน้อย 98 ชั่วโมง ผลลัพธ์ทางเทคนิค: ปรับปรุงคุณภาพการเติมช่องว่างระหว่างท่อด้วยวัสดุพลาสติกเมื่อจัดทางข้ามอุโมงค์ของท่อหลักภายใต้ สิ่งกีดขวางทางธรรมชาติหรือเทียม ซึ่งส่วนใหญ่เต็มไปด้วยน้ำ โดยการสร้างแดมเปอร์พลาสติกที่ต่อเนื่อง ไร้ช่องว่าง ซึ่งป้องกันความเสียหายต่อท่อระหว่างผลกระทบทางกลหรือแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้น 5 เงินเดือน f-ly, 4 ป่วย

วิธีการเติมช่องว่างระหว่างท่อของการเปลี่ยนผ่านอุโมงค์ของไปป์ไลน์หลักด้วยสารละลาย

สาขาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการขนส่งทางท่อ และสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างและ/หรือการสร้างทางข้ามท่อหลักขึ้นใหม่ผ่านสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติและเทียมที่สร้างขึ้นโดยใช้วิธีไร้ร่องลึก

ทันสมัย

วิธีการผลิตระบบข้ามท่อหลักข้ามถนนเป็นที่รู้จักจากศิลปะสมัยก่อนซึ่งประกอบด้วยการวางท่อใต้ถนนในท่อป้องกันและรับรองความแน่นของช่องว่างระหว่างท่อระหว่างท่อและท่อป้องกันโดยใช้ ซีลปลาย ในกรณีนี้ช่องว่างระหว่างท่อระหว่างท่อและท่อป้องกันจะเต็มไปด้วยมวลพลาสติกเหลวตามสารประกอบโมเลกุลสูงสังเคราะห์ (สิทธิบัตร RU 2426930 C1, วันที่ตีพิมพ์ 20/08/2011, IPC F16L 7/00)

ข้อเสียของวิธีที่ทราบนี้คือการใช้แบบกำหนดเป้าหมายอย่างแคบบนทางแยกระยะสั้น โดยส่วนใหญ่อยู่ใต้รถยนต์และ ทางรถไฟมีโปรไฟล์ปะเก็นตรง นอกจากนี้วิธีการข้างต้นไม่สามารถใช้ได้กับการปฏิบัติงานในการเติมช่องว่างระหว่างท่อในการข้ามอุโมงค์โดยมีความเป็นไปได้ที่จะมีการกำจัดน้ำพร้อมกัน

สาระสำคัญของการประดิษฐ์

ปัญหาที่ต้องแก้ไขโดยการประดิษฐ์ที่อ้างสิทธิ์คือการสร้างแดมเปอร์พลาสติกในพื้นที่ระหว่างท่อเพื่อป้องกันความเสียหายต่อท่อภายใต้อิทธิพลทางกลและแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้น

ผลลัพธ์ทางเทคนิคที่ทำได้โดยการนำสิ่งประดิษฐ์ที่อ้างสิทธิ์ไปใช้คือการปรับปรุงคุณภาพของการเติมช่องว่างระหว่างท่อด้วยวัสดุพลาสติกเมื่อจัดการข้ามอุโมงค์ของท่อหลักภายใต้สิ่งกีดขวางทางธรรมชาติหรือเทียมซึ่งส่วนใหญ่เต็มไปด้วยน้ำโดยการสร้างท่อที่ต่อเนื่องและปราศจากช่องว่าง แดมเปอร์พลาสติกที่ป้องกันความเสียหายต่อท่อระหว่างผลกระทบทางกลหรือแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้น

ผลลัพธ์ทางเทคนิคที่อ้างสิทธิ์นั้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากความจริงที่ว่าวิธีการเติมช่องว่างวงแหวนของการเปลี่ยนอุโมงค์ของไปป์ไลน์หลักด้วยสารละลายนั้นมีลักษณะของความจริงที่ว่าการเติมช่องว่างวงแหวนด้วยสารละลายนั้นดำเนินการเป็นขั้นตอน ในแต่ละขั้นตอน สารละลายจะถูกปั๊มเข้าไปในช่องว่างวงแหวน และหลังจากที่สารละลายแข็งตัวแล้ว สารละลายของขั้นตอนต่อไปจะถูกจ่าย ในขณะที่การเติมช่องว่างวงแหวนจะดำเนินการโดยใช้ท่อฉีดสองท่อ ซึ่งป้อนเข้าสู่วงแหวนจากที่หนึ่ง ของปลายอุโมงค์จนถึงระยะ L ในขณะที่เพื่อเติมวงแหวน ให้ใช้สารละลายที่มีความหนาแน่นอย่างน้อย 1100 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร มีความหนืดมาร์ชไม่เกิน 80 วินาที และเวลาตั้งเวลาอย่างน้อย 98 ชั่วโมง.

นอกจากนี้ ในกรณีเฉพาะของการดำเนินการตามการประดิษฐ์นี้ ระยะทาง L คือ 0.5-0.7 ของความยาวของทางเดินในอุโมงค์

นอกจากนี้ ในกรณีเฉพาะของการดำเนินการประดิษฐ์ หลุมเสริมถูกสร้างขึ้นเพิ่มเติมสำหรับการติดตั้งเครื่องเจาะทิศทางแนวนอนที่จ่ายท่อฉีดเข้าไปในวงแหวน

นอกจากนี้ ในกรณีเฉพาะของการนำการประดิษฐ์ไปใช้ ท่อฉีดถูกติดตั้งด้วยวงแหวนรองรับแบบลูกกลิ้งหรือแบบไม่มีลูกกลิ้ง เพื่อให้มั่นใจว่าท่อฉีดจะเคลื่อนที่ได้อย่างไร้ขีดจำกัดในพื้นที่ระหว่างท่อ

นอกจากนี้ ในกรณีเฉพาะของการดำเนินการประดิษฐ์ เมื่อพื้นที่ระหว่างท่อถูกเติมเต็ม ท่อฉีดจะถูกเอาออกจากช่องว่างระหว่างท่อ

นอกจากนี้ ในกรณีเฉพาะของการดำเนินการประดิษฐ์ ในกระบวนการส่งท่อฉีดเข้าไปในวงแหวน การตรวจสอบความเร็วการจ่ายอย่างต่อเนื่องและ การควบคุมด้วยภาพตำแหน่งที่สัมพันธ์กับท่อ

ข้อมูลยืนยันการดำเนินการตามการประดิษฐ์

ในรูป รูปที่ 1 แสดงมุมมองทั่วไปของหลุมรับพร้อมท่อฉีด

ในรูป รูปที่ 2 แสดงมุมมองทั่วไปของทางเดินในอุโมงค์ใต้สิ่งกีดขวางทางน้ำพร้อมท่อฉีด

ในรูป รูปที่ 3 แสดงทางเดินอุโมงค์ที่มีท่อฉีด (ภาพตัดขวาง) วางอยู่

ในรูป รูปที่ 4 แสดงมุมมองทั่วไปของวงแหวนตัวรองรับลูกกลิ้ง (หน้าตัด)

ตำแหน่งในภาพวาดมีการกำหนดดังต่อไปนี้:

1 - พื้นที่ระหว่างท่อ;

1 1 - ทางเดินอุโมงค์;

2 - อุปสรรคทางธรรมชาติ;

3 - รับ (เริ่มต้น) หลุม;

4 - หลุมเสริม;

5 - เครื่องเจาะแนวนอน

6 - ผนังของหลุมรับ (เริ่มต้น)

7 - รูเทคโนโลยีในผนังของหลุมรับ (เริ่มต้น)

8 - ท่อระบายน้ำ;

9 - โต๊ะรองรับ;

10 - แบริ่งลูกกลิ้ง;

11 - วงแหวนรองรับลูกกลิ้ง

12 - ไปป์ไลน์;

13 - แคลมป์เหล็กของวงแหวนตัวรองรับ

14 - วัสดุเสียดสีตัวเว้นวรรคของวงแหวนตัวรองรับ

15 - ลูกกลิ้งของวงแหวนรองรับ

16 - ที่ยึดลูกกลิ้ง;

17 - ซับในอุโมงค์;

18 - สถานีสูบน้ำ.

มีการนำวิธีการดังต่อไปนี้

ก่อนที่จะดำเนินงานเพื่อเติมช่องว่างระหว่างท่อ 1 ของทางเดินอุโมงค์ 1 1 ของท่อหลักผ่านสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติหรือเทียม 2 สร้างขึ้นโดยใช้วิธีไร้ร่องลึก (microtunneling) งานด้านเทคโนโลยีเสริมจะดำเนินการ (รูปที่ 1) ถัดจากหลุมรับ (เริ่มต้น) 3 ซึ่งสร้างขึ้นที่ปลายทั้งสองของทางเดินอุโมงค์ 1 1 หลุมเสริม 4 ถูกสร้างขึ้นสำหรับการติดตั้งเครื่องเจาะทิศทางแนวนอน 5 สำหรับการจัดหาท่อฉีดเช่นเครื่องเจาะทิศทางแนวนอน ( HDD) และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ (ไม่แสดง) ในผนัง 6 ของหลุมรับ (เริ่มต้น) 3 โดยใช้เครื่องตัดผนังเพชร (ไม่แสดง) รูเทคโนโลยี 7 ที่มีขนาด 1.0×1.0 ม. ถูกตัดผ่านท่อฉีด 8 สองท่อที่ถูกส่งผ่านซึ่งมีไว้สำหรับการจัดหาฟิลเลอร์ที่เตรียมไว้ ในรูปแบบของสารละลาย ลงในช่องว่างวงแหวน 1 ในหลุมรับ (เริ่มต้น) 3 จะมีการติดตั้งโต๊ะรองรับ 9 พร้อมตัวรองรับลูกกลิ้ง 10 เพื่อให้แน่ใจว่าท่อฉีด 8 จ่ายเข้าสู่วงแหวน 1 ได้อย่างราบรื่น ในรูปลักษณ์ที่ต้องการของ การประดิษฐ์วิธีนี้สามารถใช้ได้ทั้งในการจัดโครงสร้างการเปลี่ยนผ่านอุโมงค์ 1 1 โดยมีโปรไฟล์ปะเก็นเป็นเส้นตรง และเมื่อจัดวางทางเดินอุโมงค์ 1 1 มีโปรไฟล์ปะเก็นโค้ง รวมถึงส่วนปลายที่มีความโน้มเอียงเป็นหลักและมีลักษณะเป็นเส้นตรงเป็นหลัก ภาคกลาง. ท่อระบาย 8 เป็นท่อที่ยุบได้ซึ่งทำมาจาก ท่อโพลีเอทิลีน.

สารละลายจะถูกส่งไปยังช่องว่างระหว่างท่อ 1 (รูปที่ 2) ผ่านท่อฉีดอย่างน้อยสองท่อ 8 ซึ่งการวางเริ่มจากปลายด้านหนึ่งของทางเดินอุโมงค์ 1 1 ที่เต็มไปด้วยน้ำ การวางท่อฉีด 8 ดำเนินการที่ระยะ L โดยควรเป็น 0.5-0.7 ของความยาวของการเปลี่ยนอุโมงค์ 1 1 ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเป็นไปได้ในการจัดหาสารละลายไปยังโซนที่ต้องการของพื้นที่วงแหวน 1 และการเติมสม่ำเสมอ ของช่องว่างวงแหวน 1 โดยไม่มีการก่อตัวของช่องว่างที่มีการแทนที่น้ำพร้อมกันในทิศทางรับหลุม 3 ซึ่งอยู่ที่ส่วนท้ายของทางเดินอุโมงค์ซึ่งจะเริ่มการเติมช่องว่างระหว่างท่อ การจ่ายท่อฉีด 8 เข้าไปในวงแหวน 1 ดำเนินการโดยใช้เครื่องเจาะทิศทางแนวนอน 5 และวงแหวนนำแนวรองรับลูกกลิ้งหลายอัน 11 ที่ติดตั้งบนท่อฉีด 8 (รูปที่ 3) หรือวงแหวนนำแนวรองรับแบบไม่มีลูกกลิ้ง (ไม่แสดง) . วงแหวนรองรับลูกกลิ้ง 11 (รูปที่ 4) รวมถึงแคลมป์เหล็ก 13 ที่ติดตั้งบนท่อระบาย 8 ผ่านปะเก็นแรงเสียดทาน 14 ซึ่งช่วยให้มั่นใจในการยึดแหวน 11 ที่เชื่อถือได้กับท่อ 8 อย่างน้อยสี่ล้อโพลียูรีเทน (ลูกกลิ้ง) 15 ติดตั้งอยู่ในที่ยึด 16 โดยควรทำมุม 90° ซึ่งกันและกัน ในกรณีนี้ลูกกลิ้งอย่างน้อยสองตัว 15 วางอยู่บนพื้นผิวของเยื่อบุอุโมงค์ 17 และอย่างน้อยหนึ่งในลูกกลิ้ง 15 วางอยู่บนพื้นผิวของไปป์ไลน์ 12 ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนที่ที่ราบรื่นของท่อฉีด 8 ไปตามพื้นผิวของ ไปป์ไลน์ 12 ในพื้นที่ระหว่างท่อ 1 ในทิศทางที่กำหนด (รูปที่ 3) การใช้ท่อฉีดอย่างน้อยสองท่อ 8 ช่วยให้ช่องว่างระหว่างท่อ 1 เต็มไปด้วยสารละลายทั้งสองด้านของไปป์ไลน์ 12 อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งช่วยให้รักษาตำแหน่งการออกแบบของไปป์ไลน์ได้ เพื่อป้องกันไม่ให้ไปป์ไลน์ 12 “ลอยขึ้น” พื้นที่ระหว่างไปป์ (อุโมงค์) 1 จะถูกเติมด้วยสารละลายเป็นระยะ ในแต่ละขั้นตอน สารละลายจะถูกฉีดเข้าไปในวงแหวน 1 ซึ่งจะแข็งตัวและได้รับคุณสมบัติด้านความแข็งแรง และหลังจากนั้นจะมีการจ่ายสารละลายของขั้นตอนต่อไปเท่านั้น ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าการเติมช่องว่างวงแหวน 1 ด้วยสารละลายสม่ำเสมอและสม่ำเสมอ โดยมีการแทนที่น้ำลงในหลุมรับ 3 พร้อม ๆ กับการสูบออกในภายหลังโดยใช้สถานีสูบน้ำ 18 เมื่อพื้นที่วงแหวน 1 เต็มด้วยสารละลาย การฉีด ไปป์ไลน์ 8 จะถูกลบออกจากช่องว่างวงแหวน 1 หลังจากนั้น การดำเนินการที่คล้ายกันเพื่อเติมส่วนที่เหลือของช่องว่างระหว่างท่อ 1 จะดำเนินการจากปลายอีกด้านของทางเดินอุโมงค์ 1 1 ในกรณีนี้การวางท่อฉีด 8 จะดำเนินการที่ระยะห่างจากส่วนของอุโมงค์ 1 ที่ไม่เต็มไปด้วยสารละลาย

การใช้วิธีการที่นำเสนอช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเป็นไปได้ของการเติมช่องว่างระหว่างท่อของการเปลี่ยนผ่านอุโมงค์ 1 1 อย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอโดยไม่มีการก่อตัวของช่องว่าง นอกจากนี้วิธีการเติมช่องว่างระหว่างท่อ 1 ช่วยให้สามารถดำเนินการในช่วงเปลี่ยนผ่านการทำงานของไปป์ไลน์หลักโดยไม่ต้องหยุดการสูบน้ำของผลิตภัณฑ์

เพื่อให้มั่นใจในการติดตามการเคลื่อนไหวและตำแหน่งของท่อฉีด 8 อย่างต่อเนื่องเมื่อเคลื่อนที่ในวงแหวน 1 รวมถึงการประเมินสภาพทั่วไปของวงแหวน 1 สามารถติดตั้งอุปกรณ์บันทึกวิดีโอได้ เช่น กล้องเว็บ (ไม่แสดงไว้) บนท่อฉีด 8. เมื่อท่อฉีด 8 เคลื่อนที่ในช่องอุโมงค์ 1 1 รูปภาพจากอุปกรณ์บันทึกวิดีโอแบบเรียลไทม์จะถูกส่งไปยังอุปกรณ์แสดงข้อมูลที่อยู่ในเครื่องเจาะทิศทางแนวนอน 5 (ไม่แสดงไว้) จากข้อมูลที่ได้รับ ผู้ปฏิบัติงานสามารถจำกัดอัตราการไหลของท่อฉีด 8 ขึ้นอยู่กับตำแหน่งจริงของช่องเปิดทางออกของท่อฉีด 8 เช่น หากตรวจพบสิ่งกีดขวางหรือท่อฉีด 8 เบี่ยงเบนไปจากที่ระบุ เส้นทาง.

ในการสร้างแดมเปอร์พลาสติกที่ป้องกันความเสียหายต่อท่อ 12 ภายใต้อิทธิพลของแผ่นดินไหวจะใช้สารละลายที่มีความแข็งแรงเพียงพอและคุณสมบัติยืดหยุ่นของพลาสติกเป็นสารตัวเติม ช่องว่างระหว่างท่อ 1 เต็มไปด้วยสารละลายที่เตรียมโดยใช้ผงซีเมนต์เบนโทไนต์เป็นหลักพร้อมการเติมโพลีเมอร์ จากการแข็งตัวของสารละลายจะเกิดวัสดุที่มีความแข็งแรงและคุณสมบัติยืดหยุ่นของพลาสติกเพียงพอและทำให้สามารถปกป้องท่อ 12 จากอิทธิพลทางกลและแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้นได้ มีการใช้สถานีผสม (ไม่แสดงไว้) เพื่อเตรียมสารละลาย เพื่อให้มั่นใจถึงคุณลักษณะที่ต้องการของวัสดุ สารละลายจะต้องเป็นไปตามคุณลักษณะต่อไปนี้: ความหนาแน่นของสารละลายอย่างน้อย 1100 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ; ความหนืดตามเงื่อนไขของสารละลายตาม Marsh ไม่เกิน 80 วินาที เวลาในการตั้งค่า (สูญเสียการเคลื่อนไหว) คืออย่างน้อย 98 ชั่วโมง

หลังจากเติมช่องว่างระหว่างท่อ 1 แล้ว งานเทคโนโลยีเสริมจะดำเนินการ: การติดตั้งจัมเปอร์ซีลที่ปลายอุโมงค์ (ไม่แสดง), การรื้อท่อฉีด 8 และอุปกรณ์เสริม, การปิดผนึกรูเทคโนโลยี 7 ในผนัง 6 ของ การรับ (เริ่มต้น) หลุม 3 และการเติมกลับของหลุมเสริม 4

ดังนั้นวิธีการประดิษฐ์ช่วยให้มั่นใจได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการก่อตัวของช่องว่างการเติมช่องว่างระหว่างท่อด้วยวัสดุพลาสติกโดยการจัดหาสารละลายผ่านท่อฉีดที่มีความเป็นไปได้ที่จะมีการกำจัดน้ำพร้อมกัน (ถ้าจำเป็น) ที่การเปลี่ยนผ่านของท่อหลักผ่านทางธรรมชาติและ สิ่งกีดขวางเทียมที่สร้างขึ้นโดยใช้วิธีไร้ร่องลึก (microtunnelling)

1. วิธีการเติมช่องว่างวงแหวนของการเปลี่ยนผ่านอุโมงค์ของไปป์ไลน์หลักด้วยสารละลาย มีลักษณะเฉพาะคือช่องว่างวงแหวนเต็มไปด้วยสารละลายเป็นขั้นตอน ในแต่ละขั้นตอนสารละลายจะถูกปั๊มเข้าไปในช่องว่างวงแหวนและหลังสารละลาย ได้แข็งตัวแล้ว มีการจ่ายสารละลายของขั้นตอนต่อไป ในขณะที่ช่องว่างวงแหวนถูกเติมโดยใช้ท่อปั๊มฉีดสองตัวที่จ่ายให้กับช่องว่างวงแหวนจากปลายด้านหนึ่งของการเปลี่ยนผ่านอุโมงค์ที่ระยะ L ในขณะที่สารละลายเติมช่องว่างวงแหวน ใช้กับความหนาแน่นอย่างน้อย 1100 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ความหนืดมาร์ชไม่เกิน 80 วินาที และเวลาในการเซ็ตตัวอย่างน้อย 98 ชั่วโมง

2. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 กำหนดว่าระยะ L เท่ากับ 0.5-0.7 ของความยาวของอุโมงค์

3. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 มีลักษณะเฉพาะคือสร้างหลุมเสริมเพิ่มเติมสำหรับการติดตั้งเครื่องเจาะทิศทางแนวนอนที่จ่ายท่อฉีดเข้าไปในวงแหวน

4. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 มีลักษณะเฉพาะคือท่อฉีดมีการติดตั้งวงแหวนรองรับแบบลูกกลิ้งหรือแบบไม่มีลูกกลิ้ง เพื่อให้แน่ใจว่าท่อฉีดจะเคลื่อนที่ได้อย่างไม่มีข้อจำกัดในพื้นที่ระหว่างท่อ

5. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 มีลักษณะเฉพาะคือเมื่อเติมช่องว่างระหว่างท่อ ท่อฉีดจะถูกลบออกจากช่องว่างระหว่างท่อ

6. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 มีลักษณะเฉพาะคือในระหว่างการจ่ายท่อฉีดเข้าไปในวงแหวนจะมีการตรวจสอบความเร็วของการจ่ายอย่างต่อเนื่องและการตรวจสอบตำแหน่งที่สัมพันธ์กับไปป์ไลน์ด้วยภาพ

สิทธิบัตรที่คล้ายกัน:

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการวางท่อใต้ถนนและทางรถไฟโดยใช้พลังงานจากการระเบิดที่ควบคุมได้ กำลังเตรียมหลุมทำงานและหลุมรับ

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างท่อและใช้ในการก่อสร้างทางเดินใต้ถนน ทางรถไฟ และแนวกั้นน้ำ เพื่อรองรับการดึงท่อภายในท่อป้องกันหรือในอุโมงค์คอนกรีต

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการวางท่อใต้ถนนและทางรถไฟ กำลังเตรียมหลุมทำงานและหลุมรับ

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิธีการติดตั้งท่อ ได้แก่ การรองรับศูนย์กลางสำหรับการบำรุงรักษา ท่อด้านในข้างในข้างนอก. ส่วนรองรับที่อยู่ตรงกลางสำหรับท่อด้านในประกอบด้วยแคลมป์พลาสติกที่หุ้มท่อด้านในโดยมีตัวล็อคแรงดึงโค้งไปตามพื้นผิวของท่อด้านในและสตรัทแนวรัศมีที่ประกอบเข้ากับแคลมป์ในรูปแบบของแผ่นแบน

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างท่อและสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างท่อข้ามผ่านอุปสรรคน้ำ ท่อใต้น้ำประเภท "pipe-in-pipe" สำหรับการข้ามสิ่งกีดขวางน้ำประกอบด้วยท่อทรงกระบอกบัลลาสต์ที่ด้านล่างโดยมีปลายยื่นออกนอกเขตป้องกันน้ำชายฝั่งและมีท่อส่งผลิตภัณฑ์แรงดันอยู่ข้างใน

กลุ่มสิ่งประดิษฐ์ที่เกี่ยวข้องกับวัสดุซับในท่อและวิธีการซับในท่อ วัสดุซับในจะกลับด้านเพื่อกลับด้านในออกเพื่อวางแนวท่อ P

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์สำหรับการก่อสร้างและซ่อมแซมส่วนเชิงเส้นของท่อซึ่งส่วนใหญ่อยู่ใต้น้ำ วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือเพื่ออำนวยความสะดวกในการออกแบบและลดความเสี่ยงของการปนเปื้อน สิ่งแวดล้อม.

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการขุด โดยเฉพาะอุปกรณ์สำหรับการขุดใต้น้ำ อุปกรณ์นี้ยังใช้สำหรับการวางท่อน้ำมันและก๊าซบนพื้นทะเลและบนบก การสำรวจทางธรณีวิทยา การพัฒนาแหล่งสะสมของพีท และระหว่างการก่อสร้างในสภาพทางธรณีวิทยาที่ยากลำบาก

การประดิษฐ์เกี่ยวข้องกับสาขาของ งานซ่อมแซมในส่วนฉุกเฉินของท่อหลักที่ตั้งอยู่บนดินที่มีความอ่อนตัวและสามารถนำมาใช้ตั้งศูนย์ท่อก่อนที่จะเชื่อมปลายด้านตรงข้ามของท่อเมื่อเปลี่ยนส่วนที่ชำรุดของท่อ

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เจาะสำหรับวางท่อแบบไม่มีร่องลึก มีหัวเจาะสำหรับแยกหิน และหัวเจาะมีตัวต่อสำหรับนำสายเจาะ มีปั๊มสำหรับดูดและระบายละเอียดเจาะแยกจากกัน หัวเจาะและส่วนเชื่อมต่อด้านหลังหัวเจาะซึ่งมีองค์ประกอบดูดอย่างน้อยหนึ่งรายการสำหรับการรับและระบายหินแยกและมีส่วนต่อที่มีองค์ประกอบเชื่อมต่อสำหรับท่อและวิธีการเจาะและวางสำหรับการวางร่องลึก ไปป์ไลน์ซึ่งมีการทำรูเจาะไกด์ตามแนวการเจาะที่กำหนดจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดเป้าหมาย โดยที่รูเจาะไกด์จะเกิดขึ้นโดยการเลื่อนหัวสว่านไกด์ด้วยสายสว่านไกด์ ซึ่งหลังจากถึงจุดเป้าหมายแล้ว โดยมีการติดหัวเจาะไว้ที่ปลายสายเจาะนำซึ่งต่อเข้ากับท่อและขยายรูเจาะออก และพร้อมกันนั้น โดยการถอดเสานำดอกสว่านออกจากหลุมเจาะด้านหนึ่ง และ/ หรือโดยการใส่ไปป์ไลน์ลงในหลุมเจาะ จะมีการวางท่อ และค่าปรับของการเจาะที่คั่นด้วยหัวเจาะจะถูกจับด้วยระบบไฮดรอลิกด้านหลังหัวเจาะของอุปกรณ์ขุดเจาะ และถูกส่งออกจากหลุมเจาะโดยใช้เครื่องสูบน้ำ

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการก่อสร้าง การดำเนินงาน และการซ่อมแซมท่อขนส่งก๊าซ น้ำมัน และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ และสามารถนำมาใช้เมื่อวางท่อใต้ดินในพื้นที่แอ่งน้ำในหนองน้ำประเภทที่ 1 วิธีการประกอบด้วยการพัฒนาร่องลึกแคบ ๆ ด้วยเครื่องตัดดินแบบพิเศษในระนาบแนวตั้งลึกถึง 2 ม. และอุปกรณ์ไถในระนาบแนวนอนกว้างสูงสุด 0.5 ม. จากนั้นท่อบัลลาสต์จะถูกดึงเข้าไปในร่องลึกโดยใช้วิธีฉุดและ ชั้นท่อ การบัลลาสต์ท่อช่วยป้องกันไม่ให้ลอย เมื่อดึงท่อจะมีปลั๊กและอุปกรณ์รูปกรวยสำหรับเปิดคูน้ำ หากดินพองตัวเมื่อดึงท่อจะมีการคลายดินด้วยรถปราบดินหรือรถขุด ผลลัพธ์ทางเทคนิคประกอบด้วยการลดความเข้มของแรงงานในการทำงานเมื่อวางท่อและเพิ่มความน่าเชื่อถือของการดำเนินงาน 3 ป่วย

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการขนส่งทางท่อและสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างหรือการสร้างใหม่ของการข้ามท่อหลักผ่านสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติและเทียมที่สร้างขึ้นโดยใช้วิธีไร้ร่องลึก ในวิธีการที่เสนอ การเติมช่องว่างวงแหวนด้วยสารละลายจะดำเนินการเป็นขั้นตอน ในแต่ละขั้นตอน สารละลายจะถูกปั๊มเข้าไปในวงแหวน และหลังจากที่สารละลายแข็งตัวแล้ว ก็จะมีการจ่ายสารละลายของขั้นตอนถัดไป การเติมช่องว่างวงแหวนจะดำเนินการโดยใช้ท่อฉีดสองท่อซึ่งป้อนเข้าไปในช่องว่างวงแหวนจากปลายด้านหนึ่งของทางเดินอุโมงค์ที่ระยะ L ในการเติมช่องว่างวงแหวนนั้นจะใช้สารละลายที่มีความหนาแน่น อย่างน้อย 1,100 กิโลกรัมลูกบาศก์เมตร ความหนืดมาร์ชไม่เกิน 80 วินาที และระยะเวลาการตั้งค่าอย่างน้อย 98 ชั่วโมง ผลลัพธ์ทางเทคนิค: ปรับปรุงคุณภาพการเติมช่องว่างระหว่างท่อด้วยวัสดุพลาสติกเมื่อจัดอุโมงค์ข้ามของท่อหลักภายใต้ธรรมชาติหรือ สิ่งกีดขวางเทียมซึ่งส่วนใหญ่เต็มไปด้วยน้ำ โดยการสร้างแดมเปอร์พลาสติกแบบต่อเนื่อง ไร้ช่องว่าง ซึ่งป้องกันความเสียหายต่อท่อส่งภายใต้อิทธิพลทางกลหรือแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้น 5 เงินเดือน f-ly, 4 ป่วย

480 ถู | 150 UAH | $7.5 ", เมาส์ออฟ, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, #393939");" onMouseOut="return nd();"> วิทยานิพนธ์ - 480 RUR จัดส่ง 10 นาทีตลอดเวลา เจ็ดวันต่อสัปดาห์และวันหยุด

240 ถู | 75 UAH | $3.75 ", เมาส์ออฟ, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, #393939");" onMouseOut="return nd();"> บทคัดย่อ - 240 รูเบิล จัดส่ง 1-3 ชั่วโมง ตั้งแต่วันที่ 10-19 (เวลามอสโก) ยกเว้นวันอาทิตย์

บอร์ตซอฟ อเล็กซานเดอร์ คอนสแตนติโนวิช เทคโนโลยีการก่อสร้างและวิธีการคำนวณสถานะความเค้นของท่อใต้น้ำ "ท่อในท่อ": IL RSL OD 61:85-5/1785

การแนะนำ

1. การออกแบบท่อใต้น้ำ “ท่อในท่อ” โดยมีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ 7

1.1. 7. การออกแบบท่อคู่

1.2. การประเมินด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการเปลี่ยนผ่านใต้น้ำของท่อต่อท่อ 17

1.3. การวิเคราะห์ผลงานที่แล้วเสร็จและการกำหนดวัตถุประสงค์การวิจัย 22

2. เทคโนโลยีการประสานช่องว่างระหว่างท่อของท่อแบบท่อในท่อ 25

2.1. วัสดุสำหรับการประสานวงแหวน 25

2.2. การเลือกสูตรปูนซีเมนต์ 26

2.3. อุปกรณ์ประสาน 29

2.4. การเติมวงแหวน 30

2.5. การคำนวณการประสาน 32

2.6. การทดสอบทดลองเทคโนโลยีการประสานซีเมนต์ 36

2.6.1. การติดตั้งและทดสอบม้าถูสองท่อ 36

2.6.2. การประสานวงแหวน 40

2.6.3. การทดสอบความแข็งแรงของท่อ 45

3. สภาวะความเค้น-ความเครียดของท่อสามชั้นภายใต้แรงดันภายใน 50

3.1. ความแข็งแรงและการเสียรูปของหินซีเมนต์ 50

3.2. ความเครียดในท่อสามชั้นเมื่อหินซีเมนต์รับรู้แรงดึงในวงสัมผัส 51

4. การศึกษาทดลองเกี่ยวกับสภาวะความเค้น-ความเครียดของท่อสามชั้น 66

4.1. ระเบียบวิธีในการทำการศึกษาทดลอง 66

4.2. เทคโนโลยีการผลิตแบบจำลอง 68

4.3. แท่นทดสอบ 71

4.4. ระเบียบวิธีในการวัดการเสียรูปและการทดสอบ 75

4.5. อิทธิพลของแรงดันซีเมนต์ส่วนเกินของช่องว่างท่อเมฆต่อการกระจายตัวของความเค้น 79

4.6. การตรวจสอบความเพียงพอของการพึ่งพาทางทฤษฎี 85

4.6.1. ระเบียบวิธีในการวางแผนการทดลอง 85

4.6.2. การประมวลผลทางสถิติของผลการทดสอบ! . 87

4.7. การทดสอบท่อสามชั้นเต็มสเกล 93

5. เชิงทฤษฎีและ การศึกษาเชิงทดลองความแข็งแกร่งในการดัดงอของท่อในท่อ 100

5.1. การคำนวณความแข็งแกร่งในการดัดงอของท่อ 100

5.2. การศึกษาทดลองความแข็งดัดงอ 108

ข้อสรุป 113

ข้อสรุปทั่วไป 114

วรรณกรรม 116

การใช้งาน 126

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับงาน

ตามการตัดสินใจของสภาคองเกรส XXII ของ CPSU ในแผนห้าปีปัจจุบัน ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซกำลังพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคไซบีเรียตะวันตก ในคาซัค SSR และทางตอนเหนือของส่วนยุโรปของประเทศ

เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาห้าปี การผลิตน้ำมันและก๊าซจะอยู่ที่ 620-645 ล้านตันและ 600-640 พันล้านลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ เมตร

ในการขนส่งจำเป็นต้องสร้างท่อหลักที่ทรงพลังพร้อมระบบอัตโนมัติและความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานในระดับสูง

ภารกิจหลักประการหนึ่งในแผนห้าปีคือการเร่งพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซ การก่อสร้างแหล่งใหม่ และการเพิ่มขีดความสามารถของระบบขนส่งก๊าซและน้ำมันที่มีอยู่ซึ่งวิ่งจากภูมิภาคไซบีเรียตะวันตกไปยังสถานที่สำคัญ ปริมาณการใช้น้ำมันและก๊าซ - ในภาคกลางและตะวันตกของประเทศ ท่อที่มีความยาวมากจะข้ามแนวกั้นน้ำต่างๆ จำนวนมากตลอดเส้นทาง การข้ามสิ่งกีดขวางทางน้ำเป็นส่วนที่ซับซ้อนและสำคัญที่สุดของส่วนเชิงเส้นของท่อหลักซึ่งขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือของการดำเนินงาน เมื่อการข้ามใต้น้ำล้มเหลว จะทำให้เกิดความเสียหายต่อวัสดุจำนวนมหาศาล ซึ่งหมายถึงผลรวมของความเสียหายต่อผู้บริโภค องค์กรการขนส่ง และจากมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

การซ่อมแซมและฟื้นฟูทางแยกใต้น้ำเป็นงานที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ความพยายามและทรัพยากรจำนวนมาก บางครั้งค่าใช้จ่ายในการซ่อมทางข้ามก็สูงกว่าต้นทุนการก่อสร้าง

ดังนั้นจึงให้ความสนใจอย่างมากเพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนผ่านมีความน่าเชื่อถือสูง ต้องทำงานโดยไม่มีความล้มเหลวหรือการซ่อมแซมตลอดอายุการออกแบบท่อทั้งหมด

ในปัจจุบัน เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ การข้ามท่อหลักผ่านอุปสรรคน้ำถูกสร้างขึ้นในรูปแบบสองบรรทัดเช่น ขนานกับเธรดหลักที่ระยะห่างสูงสุด 50 ม. จากนั้นจะมีการวางเพิ่มเติม - อันสำรอง ความซ้ำซ้อนดังกล่าวต้องใช้เงินลงทุนสองเท่า แต่จากประสบการณ์การดำเนินงานแสดงให้เห็นว่า มันไม่ได้ให้ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานที่จำเป็นเสมอไป

เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการพัฒนารูปแบบการออกแบบใหม่ที่เพิ่มความน่าเชื่อถือและความแข็งแกร่งของการเปลี่ยนสายเดี่ยว

วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งคือการออกแบบการเปลี่ยนท่อใต้น้ำแบบ "ท่อในท่อ" ด้วยช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ ทางแยกจำนวนหนึ่งได้ถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตโดยใช้รูปแบบการออกแบบ "ท่อในท่อ" ประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จในการออกแบบและก่อสร้างทางแยกดังกล่าวบ่งชี้ว่าทางทฤษฎีและ การตัดสินใจที่สร้างสรรค์เทคโนโลยีการติดตั้งและการวาง การควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อม และการทดสอบท่อสองท่อได้รับการพัฒนาอย่างเพียงพอ แต่เนื่องจากพื้นที่ระหว่างท่อของการเปลี่ยนผ่านที่สร้างขึ้นนั้นเต็มไปด้วยของเหลวหรือก๊าซ ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของการก่อสร้างการเปลี่ยนผ่านใต้น้ำของท่อ "ท่อในท่อ" ด้วยช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ โดยพื้นฐานแล้วยังใหม่และมีความเข้าใจไม่ดี

ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานนี้คือการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์และการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการก่อสร้างท่อใต้น้ำแบบ "ท่อในท่อ" ที่มีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จึงได้ดำเนินโครงการขนาดใหญ่

การวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงทดลอง แสดงความเป็นไปได้ในการใช้ท่อย่อยเพื่อเติมช่องว่างวงแหวน

ท่อส่งน้ำ "ท่อในท่อ" วัสดุ อุปกรณ์ และ วิธีการทางเทคโนโลยีใช้ในบ่อซีเมนต์ ส่วนทดลองของไปป์ไลน์ประเภทนี้ถูกสร้างขึ้น สูตรได้มาจากการคำนวณความเค้นในท่อสามชั้นภายใต้การกระทำของแรงดันภายใน ทำการศึกษาทดลองเกี่ยวกับสถานะความเค้น-ความเครียดของท่อสามชั้นสำหรับท่อหลัก ได้สูตรมาเพื่อคำนวณความแข็งในการดัดงอของท่อสามชั้น การทดลองหาค่าความแข็งแกร่งในการดัดงอของท่อแบบท่อในท่อ

จากการวิจัยที่ดำเนินการ "คำแนะนำชั่วคราวสำหรับเทคโนโลยีการออกแบบและการก่อสร้างของการข้ามท่อส่งก๊าซใต้น้ำอุตสาหกรรมนำร่องสำหรับแรงดัน 10 MPa หรือมากกว่าของประเภท "ท่อในท่อ" พร้อมการประสานช่องว่างระหว่างท่อ" และ “คำแนะนำในการออกแบบและก่อสร้างท่อส่งใต้น้ำนอกชายฝั่งตามแผนการออกแบบ” ได้รับการพัฒนา ท่อในท่อ "พร้อมการประสานช่องว่างระหว่างท่อ" ได้รับการอนุมัติโดย Mingazprom ในปี 1982 และ 1984

ผลลัพธ์ของวิทยานิพนธ์ถูกนำมาใช้จริงในการออกแบบทางเดินใต้น้ำของท่อส่งก๊าซ Urengoy - Uzhgorod ผ่านแม่น้ำ Pravaya Khetta การออกแบบและการก่อสร้างส่วนของ Dragobych - Stryi และ Kremenchug - Lubny - Kyiv ท่อส่งน้ำมันและผลิตภัณฑ์ ส่วนของท่อส่งนอกชายฝั่ง Strelka 5 - Bereg และ Golitsyno - Bereg

ผู้เขียนขอขอบคุณหัวหน้าสถานีจัดเก็บก๊าซใต้ดินในมอสโกของสมาคมการผลิต Mostransgaz O.M. Korabelnikov หัวหน้าห้องปฏิบัติการความแข็งแกร่งของท่อส่งก๊าซที่ VNIIGAZ, Ph.D. เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ N.I. Anenkov หัวหน้าหน่วยยึดบ่อน้ำของคณะสำรวจเจาะลึกมอสโก O.G. Drogalin เพื่อขอความช่วยเหลือในการจัดการและดำเนินการศึกษาทดลอง

การประเมินด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการเปลี่ยนผ่านใต้น้ำของท่อต่อท่อ

การข้ามท่อแบบ Pipe-in-Pipe การเปลี่ยนผ่านท่อหลักผ่านอุปสรรคน้ำเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดและซับซ้อนที่สุดของเส้นทาง ความล้มเหลวของการเปลี่ยนผ่านดังกล่าวอาจทำให้ประสิทธิภาพการผลิตลดลงอย่างมากหรือการหยุดปั๊มผลิตภัณฑ์ที่ขนส่งโดยสิ้นเชิง การซ่อมแซมและฟื้นฟูท่อส่งใต้ทะเลมีความซับซ้อนและมีราคาแพง บ่อยครั้งที่ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมทางแยกนั้นเทียบได้กับค่าใช้จ่ายในการสร้างทางแยกใหม่

การข้ามท่อหลักใต้น้ำตามข้อกำหนดของ SNiP 11-45-75 [70] จะถูกวางเป็นสองเธรดที่ระยะห่างอย่างน้อย 50 ม. จากกัน ด้วยความซ้ำซ้อนดังกล่าว โอกาสที่การดำเนินการข้ามทางข้ามในฐานะระบบขนส่งโดยรวมจะปราศจากความล้มเหลว ตามกฎแล้วค่าใช้จ่ายในการสร้างแนวสำรองนั้นสอดคล้องกับค่าใช้จ่ายในการสร้างแนวหลักหรือสูงกว่านั้นด้วยซ้ำ ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าการเพิ่มความน่าเชื่อถือผ่านทางความซ้ำซ้อนต้องใช้เงินลงทุนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ในขณะเดียวกันประสบการณ์การดำเนินงานแสดงให้เห็นว่าวิธีการเพิ่มความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานนี้ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวกเสมอไป

ผลการศึกษาความผิดปกติของกระบวนการช่องทางพบว่าโซนของการเปลี่ยนรูปของช่องทางนั้นเกินระยะห่างระหว่างทางเดินที่วางไว้อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นการพังทลายของเธรดหลักและเธรดสำรองจึงเกิดขึ้นเกือบจะพร้อมกัน ดังนั้น การเพิ่มความน่าเชื่อถือของการข้ามใต้น้ำควรดำเนินการในทิศทางที่คำนึงถึงอุทกวิทยาของอ่างเก็บน้ำอย่างระมัดระวัง และพัฒนาการออกแบบทางข้ามที่มีความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น ซึ่งความล้มเหลวของการข้ามใต้น้ำถือเป็นเหตุการณ์ที่นำไปสู่ การละเมิดความหนาแน่นของท่อ ในระหว่างการวิเคราะห์ได้พิจารณาโซลูชันการออกแบบต่อไปนี้: การออกแบบท่อเดี่ยวแบบเกลียวคู่ - สายไปป์ไลน์วางขนานกันที่ระยะห่าง 20-50 ม. จากกัน ท่อใต้น้ำที่มีความต่อเนื่อง การหุ้มคอนกรีต; การออกแบบท่อ "ท่อในท่อ" โดยไม่ต้องเติมช่องว่างระหว่างท่อและเต็มไปด้วยหินซีเมนต์ ทางเดินที่สร้างขึ้นโดยใช้วิธีการเจาะแบบเอียง

จากกราฟที่แสดงในรูปที่. 1.10 ตามมาว่าความน่าจะเป็นสูงสุดที่คาดหวังของการดำเนินการโดยปราศจากความล้มเหลวคือที่การเปลี่ยนผ่านใต้น้ำของท่อ "ท่อในท่อ" ที่มีช่องว่างวงแหวนที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงที่สร้างขึ้นโดยวิธีการเจาะแบบเอียง .

ปัจจุบันอยู่ระหว่างการศึกษาทดลองวิธีการนี้และการพัฒนาโซลูชันทางเทคโนโลยีขั้นพื้นฐาน เนื่องจากความซับซ้อนของการสร้างแท่นขุดเจาะสำหรับการขุดเจาะตามทิศทาง จึงเป็นเรื่องยากที่จะคาดหวังว่าการนำวิธีการนี้ไปใช้ในการก่อสร้างท่อในอนาคตอย่างแพร่หลายในอนาคตอันใกล้นี้ นอกจากนี้วิธีนี้ยังสามารถใช้ในการสร้างทางแยกที่มีความยาวสั้นเท่านั้น

ในการสร้างการเปลี่ยนผ่านตามโครงร่างโครงสร้าง "ท่อในท่อ" ที่มีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ ไม่จำเป็นต้องพัฒนาเครื่องจักรและกลไกใหม่ เมื่อติดตั้งและวางท่อสองท่อเครื่องจักรและกลไกเดียวกันจะถูกนำมาใช้ในระหว่างการก่อสร้างท่อท่อเดี่ยวและในการเตรียมปูนซีเมนต์และเติมพื้นที่ระหว่างท่อจะใช้อุปกรณ์ประสานซึ่งใช้สำหรับการประสานน้ำมันและก๊าซ หลุม ขณะนี้อยู่ในระบบของ Shngazprom และกระทรวงอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซหน่วยประสานปูนซีเมนต์และเครื่องผสมปูนซีเมนต์หลายพันเครื่องกำลังดำเนินการอยู่

ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจหลักของการข้ามท่อใต้น้ำ การออกแบบต่างๆแสดงไว้ในตารางที่ 1.1 ทำการคำนวณสำหรับการเปลี่ยนผ่านใต้น้ำของส่วนนำร่องของท่อส่งก๊าซที่ความดัน 10 MPa โดยไม่คำนึงถึงต้นทุน วาล์วปิด. ความยาวของการเปลี่ยนแปลงคือ 370 ม. ระยะห่างระหว่างเกลียวขนานคือ 50 ม. ท่อทำจากเหล็ก X70 ที่มีความแข็งแรงของผลผลิต (et - 470 MPa และความต้านทานแรงดึง Є6р = 600 MPa ความหนาของผนังท่อและ การบัลลาสต์เพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับตัวเลือก I, P และ Sh คำนวณตาม SNiP 11-45-75 [70]ความหนาของผนังท่อในตัวเลือก W ถูกกำหนดสำหรับไปป์ไลน์ประเภท 3 ห่วงจะเน้นในผนังท่อจาก แรงดันใช้งานสำหรับตัวเลือกที่ระบุจะคำนวณโดยใช้สูตรสำหรับท่อที่มีผนังบาง

ในการออกแบบท่อ "pipe-in-pipe" ที่มีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ ความหนาของผนังท่อด้านในถูกกำหนดตามวิธีที่กำหนดใน [e] ความหนาของผนังด้านนอกจะเป็น 0.75 ของความหนาของชั้นใน ความเค้นของห่วงในท่อคำนวณตามสูตร 3.21 ของงานนี้ ลักษณะทางกายภาพและทางกลของหินซีเมนต์และโลหะท่อจะเหมือนกับในการคำนวณในตาราง 3.1 การออกแบบการเปลี่ยนผ่านท่อเดี่ยวแบบสองเกลียวที่พบบ่อยที่สุดพร้อมบัลลาสต์ที่มีน้ำหนักเหล็กหล่อถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานการเปรียบเทียบ ($100) ดังที่เห็นได้จากตาราง І.Іการใช้โลหะของการออกแบบท่อ "pipe-in-pipe" ที่มีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์สำหรับเหล็กและเหล็กหล่อมากกว่า 4 เท่า

อุปกรณ์ประสาน

คุณสมบัติเฉพาะของงานในการประสานวงแหวนของท่อในท่อจะกำหนดข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ประสาน การก่อสร้างการข้ามท่อหลักผ่านแนวกั้นน้ำนั้นดำเนินการในพื้นที่ต่าง ๆ ของประเทศรวมถึงพื้นที่ห่างไกลและเข้าถึงยาก ระยะทางระหว่างสถานที่ก่อสร้างสูงถึงหลายร้อยกิโลเมตร ซึ่งมักจะขาดการสื่อสารการคมนาคมที่เชื่อถือได้ ดังนั้นอุปกรณ์ปูนซีเมนต์จึงต้องมีความคล่องตัวสูงและสะดวกในการขนส่งในระยะทางไกลในสภาพออฟโรด

ปริมาณสารละลายซีเมนต์ที่ต้องใช้ในการเติมวงแหวนสามารถมีได้หลายร้อย ลูกบาศก์เมตรและความดันเมื่อสูบสารละลายคือหลายเมกะปาสคาล ดังนั้น อุปกรณ์ประสานจะต้องมีผลผลิตและกำลังสูงเพื่อให้แน่ใจว่าการเตรียมและการฉีดสารละลายในปริมาณที่ต้องการเข้าไปในวงแหวนภายในระยะเวลาไม่เกินเวลาที่ทำให้ข้น ในขณะเดียวกันอุปกรณ์จะต้องมีความน่าเชื่อถือในการทำงานและมีประสิทธิภาพสูงเพียงพอ

ชุดอุปกรณ์ที่มีไว้สำหรับหลุมประสานเป็นไปตามเงื่อนไขที่ระบุมากที่สุด [72] คอมเพล็กซ์ประกอบด้วย: หน่วยประสานปูนซีเมนต์ เครื่องผสมปูนซีเมนต์ รถบรรทุกปูนซีเมนต์และรถบรรทุกถัง สถานีสำหรับตรวจสอบและควบคุมกระบวนการประสานตลอดจน อุปกรณ์เสริมและคลังสินค้า

เครื่องผสมใช้ในการเตรียมสารละลาย ส่วนประกอบหลักของเครื่องจักรดังกล่าว ได้แก่ บังเกอร์ เครื่องเจาะขนถ่ายแนวนอนสองตัว เครื่องเจาะแบบเอียงหนึ่งตัว และอุปกรณ์ผสมสุญญากาศ-ไฮดรอลิก บังเกอร์มักจะติดตั้งอยู่บนแชสซีของรถออฟโรด สว่านขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ฉุดลากของยานพาหนะ

สารละลายจะถูกปั๊มเข้าไปในช่องว่างวงแหวนโดยใช้อุปกรณ์ประสานที่ติดตั้งอยู่ แชสซีของรถบรรทุกที่ทรงพลัง ตัวเครื่องประกอบด้วยปั๊มปูนซีเมนต์ ความดันสูงสำหรับการสูบสารละลาย, ปั๊มสำหรับจ่ายน้ำและมอเตอร์, ถังวัด, ท่อร่วมปั๊มและท่อโลหะที่ยุบได้

กระบวนการประสานถูกควบคุมโดยใช้สถานี SKTs-2m ซึ่งช่วยให้คุณควบคุมความดัน อัตราการไหล ปริมาตร และความหนาแน่นของสารละลายที่ฉีดเข้าไป

ด้วยพื้นที่ระหว่างท่อในปริมาณน้อย (มากถึงหลายสิบลูกบาศก์เมตร) ปั๊มปูนและเครื่องผสมปูนที่ใช้ในการเตรียมและสูบปูนก็สามารถนำไปใช้ในการประสานได้เช่นกัน

การประสานช่องว่างวงแหวนของท่อในท่อใต้น้ำสามารถทำได้ทั้งหลังจากวางในร่องลึกใต้น้ำและก่อนที่จะวางบนชายฝั่ง การเลือกสถานที่สำหรับการประสานขึ้นอยู่กับสภาพภูมิประเทศเฉพาะของการก่อสร้างความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของการเปลี่ยนแปลงตลอดจนความพร้อมของอุปกรณ์พิเศษสำหรับการประสานและการวางท่อ แต่จะดีกว่าถ้าวางท่อซีเมนต์ในร่องลึกใต้น้ำ

การประสานช่องว่างวงแหวนของท่อที่ทำงานในที่ราบน้ำท่วม (บนฝั่ง) จะดำเนินการหลังจากวางลงในคูน้ำ แต่ก่อนที่จะถมด้วยดิน หากจำเป็นต้องมีการบัลลาสต์เพิ่มเติม สามารถเติมน้ำลงในช่องว่างวงแหวนก่อนทำการประสาน การจัดหาสารละลายลงในพื้นที่ระหว่างท่อเริ่มต้นจากจุดต่ำสุดของส่วนไปป์ไลน์ การระบายอากาศหรือน้ำจะดำเนินการผ่านท่อพิเศษที่มีวาล์วติดตั้งอยู่บนท่อภายนอกที่จุดสูงสุด

หลังจากที่เติมช่องว่างระหว่างท่อจนเต็มและสารละลายเริ่มไหลออก ให้ลดอัตราการป้อนและปั๊มต่อไปจนกว่าสารละลายที่มีความหนาแน่นจะเริ่มออกมาจากท่อทางออก ความหนาแน่นเท่ากันสูบแล้ว" จากนั้นวาล์วบนท่อทางออกจะถูกปิด และสร้างแรงดันส่วนเกินในช่องระหว่างท่อ ก่อนหน้านี้มีการสร้างแรงดันย้อนกลับในท่อภายในเพื่อป้องกันการสูญเสียเสถียรภาพของผนัง เมื่อถึงแรงดันส่วนเกินที่ต้องการในพื้นที่ระหว่างท่อ วาล์วบนท่อทางเข้าจะปิด ความแน่นของช่องว่างระหว่างท่อและความดันในท่อภายในจะคงอยู่ตามเวลาที่ปูนซีเมนต์แข็งตัว

เมื่อทำการเติมสามารถใช้วิธีการต่อไปนี้ในการประสานช่องว่างวงแหวนของท่อในท่อ: โดยตรง; การใช้ท่อประสานพิเศษ ส่วนต่างๆ ประกอบด้วยการป้อนสารละลายซีเมนต์เข้าไปในช่องว่างวงแหวนของท่อซึ่งจะแทนที่อากาศ หรือมีน้ำอยู่ในนั้น มีการจ่ายสารละลายและอากาศหรือน้ำถูกระบายออกผ่านท่อที่มีวาล์วติดตั้งอยู่บนท่อภายนอก ส่วนไปป์ไลน์ทั้งหมดถูกกรอกในขั้นตอนเดียว

การประสานโดยใช้ท่อประสานแบบพิเศษ ด้วยวิธีนี้จะมีการติดตั้งท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กในวงแหวนซึ่งมีการจ่ายปูนซีเมนต์เข้าไป การประสานจะดำเนินการหลังจากวางท่อสองท่อในร่องลึกใต้น้ำ สารละลายซีเมนต์จะถูกส่งผ่านท่อซีเมนต์ไปยังจุดต่ำสุดของท่อที่วางไว้ วิธีการประสานนี้ช่วยให้สามารถเติมช่องว่างระหว่างท่อของท่อที่วางอยู่ในร่องลึกใต้น้ำได้คุณภาพสูงสุด

สามารถใช้การประสานแบบแบ่งส่วนได้หากไม่มีอุปกรณ์ในการประสานหรือมีความต้านทานไฮดรอลิกสูงเมื่อทำการปั๊มสารละลายซึ่งไม่อนุญาตให้ทำการประสานส่วนท่อทั้งหมดในคราวเดียว ในกรณีนี้การประสานวงแหวนจะดำเนินการในส่วนที่แยกจากกัน ความยาวของส่วนประสานขึ้นอยู่กับลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์ประสาน ในแต่ละส่วนของท่อจะมีการติดตั้งกลุ่มท่อแยกสำหรับการฉีดปูนซีเมนต์และช่องระบายอากาศหรือน้ำ

ในการเติมพื้นที่ระหว่างท่อของท่อในท่อด้วยปูนซีเมนต์จำเป็นต้องทราบปริมาณวัสดุและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการประสานตลอดจนเวลาที่ใช้ในการทำให้เสร็จสมบูรณ์ปริมาตรของปูนซีเมนต์ที่จำเป็นสำหรับการเติม ระหว่าง

เกิดความเค้นในท่อสามชั้นเมื่อหินซีเมนต์รับรู้แรงดึงในวงสัมผัส

สถานะความเครียดของท่อสามชั้นที่มีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยหินซีเมนต์ (คอนกรีต) ภายใต้การกระทำของแรงดันภายในได้รับการพิจารณาในงานของพวกเขาโดย P.P. Borodavkin [ 9 ], A. I. Alekseev [ 5 ], R. A. Abdullin เมื่ออนุมานสูตร ผู้เขียนยอมรับสมมติฐานที่ว่าแหวนที่ทำจากหินซีเมนต์รับรู้แรงสัมผัสแรงดึงและการแตกร้าวจะไม่เกิดขึ้นภายใต้การรับน้ำหนัก หินซีเมนต์ถือเป็นวัสดุไอโซโทรปิกที่มีโมดูลัสความยืดหยุ่นในด้านแรงดึงและแรงอัดเท่ากัน ดังนั้น ความเค้นในวงแหวนของหินซีเมนต์จึงถูกกำหนดโดยใช้สูตรของ Lame

การวิเคราะห์คุณสมบัติความแข็งแรงและการเสียรูปของหินซีเมนต์พบว่าโมดูลัสแรงดึงและแรงอัดไม่เท่ากัน และความต้านทานแรงดึงน้อยกว่ากำลังรับแรงอัดอย่างมีนัยสำคัญ

ดังนั้นงานวิทยานิพนธ์จึงให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ของปัญหาสำหรับท่อสามชั้นที่มีช่องว่างระหว่างท่อที่เต็มไปด้วยวัสดุโมดูลัสที่แตกต่างกันและการวิเคราะห์สถานะความเครียดในท่อสามชั้นของท่อหลักภายใต้การกระทำของแรงดันภายในคือ ดำเนินการ.

เมื่อพิจารณาความเค้นในท่อสามชั้นเนื่องจากการกระทำของความดันภายใน เราจะพิจารณาวงแหวนที่มีความยาวหนึ่งหน่วยที่ถูกตัดจากท่อสามชั้น สถานะความเค้นในนั้นสอดคล้องกับสถานะความเค้นในท่อเมื่อ (En = 0 ความเค้นสัมผัสระหว่างพื้นผิวของหินซีเมนต์และท่อมีค่าเท่ากับศูนย์เนื่องจากแรงยึดเกาะระหว่างสิ่งเหล่านั้นไม่มีนัยสำคัญ เราพิจารณาด้านใน และท่อด้านนอกเป็นแบบผนังบาง วงแหวนทำจากหินซีเมนต์ในช่องระหว่างท่อเราถือว่าเป็นผนังหนาทำจากวัสดุหลายโมดูล

ปล่อยให้ท่อสามชั้นอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงดันภายใน PQ (รูปที่ 3.1) จากนั้นท่อด้านในจะต้องได้รับแรงดันภายใน P และแรงดันภายนอก P-g ที่เกิดจากปฏิกิริยาของท่อด้านนอกและหินซีเมนต์เพื่อเคลื่อนย้ายด้านใน หนึ่ง.

ท่อด้านนอกอยู่ภายใต้แรงดันภายใน Pg ซึ่งเกิดจากการเสียรูปของหินซีเมนต์ วงแหวนหินซีเมนต์อยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงดัน P-g ภายในและแรงดันภายนอก 2

ความเค้นในแนวสัมผัสในท่อด้านในและด้านนอกภายใต้การกระทำของแรงกดดัน PQ, Pj และ Pg ถูกกำหนดโดย: โดยที่ Ri, &i, l 2, 6Z คือรัศมีและความหนาของผนังของท่อด้านในและด้านนอก ความเค้นในแนวสัมผัสและแนวรัศมีในวงแหวนหินซีเมนต์ถูกกำหนดโดยสูตรที่ได้รับสำหรับการแก้ปัญหาแกนสมมาตรของกระบอกสูบกลวงที่ทำจากวัสดุโมดูลที่แตกต่างกันภายใต้อิทธิพลของแรงดันภายในและภายนอก ["6]: หินซีเมนต์ภายใต้แรงดึงและ การบีบอัด ในสูตรที่กำหนด (3.1) และ (3.2) ไม่ทราบค่าความดัน Pj และ P2 เราพบพวกมันจากเงื่อนไขของความเท่าเทียมกันของการกระจัดในแนวรัศมีของพื้นผิวผสมพันธุ์ของหินซีเมนต์กับพื้นผิวด้านใน และท่อด้านนอก การพึ่งพาของการเสียรูปวงสัมผัสสัมพัทธ์กับการกระจัดในแนวรัศมี (i) มีรูปแบบ [ 53 ] การพึ่งพาของการเสียรูปสัมพัทธ์จากความเค้นสำหรับท่อ Г 53 ] ถูกกำหนดโดยสูตร

แท่นทดสอบ

การจัดตำแหน่งของท่อ (รูปที่ 4.2) ของ I ด้านในและด้านนอก 2 และการปิดผนึกของช่องว่างระหว่างท่อดำเนินการโดยใช้วงแหวนตรงกลาง 3 สองวงที่เชื่อมระหว่างท่อ เข้าไปในท่อด้านนอก vva- ข้อต่อ 9 สองอันถูกฉีกขาด - อันหนึ่งสำหรับสูบปูนซีเมนต์เข้าไปในวงแหวน และอีกอันสำหรับช่องระบายอากาศ

พื้นที่ระหว่างท่อของรุ่นที่มีปริมาตร 2G = 18.7 ลิตร เติมสารละลายที่เตรียมจากซีเมนต์ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์สำหรับบ่อ "เย็น" ของโรงงาน Zdolbunovsky โดยมีอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ W/C = 0.40 ความหนาแน่น p = 1.93 ตัน/ลูกบาศก์เมตร ความสามารถในการแพร่กระจายไปตามกรวย AzNII ที่ = 16.5 ซม. โดยเริ่มต้น ของการตั้งค่า t = 6 ชั่วโมง 10 ดินเหนียว สิ้นสุดการตั้งค่า t „_ = 8 ชั่วโมง 50 นาที” ความต้านทานแรงดึงของตัวอย่างหินซีเมนต์สองวันสำหรับการดัด & ชิ้น = 3.1 Sha คุณลักษณะเหล่านี้ถูกกำหนดโดยใช้วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์สำหรับหลุม "เย็น" (_31j.

ขีดจำกัดกำลังรับแรงอัดและแรงดึงของตัวอย่างหินซีเมนต์ที่จุดเริ่มต้นของการทดสอบ (30 วันหลังจากเติมซีเมนต์มอร์ต้าในช่องระหว่างท่อ) b = 38.5 MPa, b c = 2.85 Sha, โมดูลัสความยืดหยุ่นในแรงอัด EH = 0.137 TO5 Sha, อัตราส่วนปัวซอง ฟุต = 0.28 การทดสอบแรงอัดของหินซีเมนต์ดำเนินการกับตัวอย่างลูกบาศก์ที่มีซี่โครงยาว 2 ซม. สำหรับแรงดึง - บนตัวอย่างในรูปเลขแปด โดยมีพื้นที่หน้าตัดที่ระยะแคบ 5 ซม. [31] สำหรับการทดสอบแต่ละครั้ง จะมีการเตรียมตัวอย่าง 5 ตัวอย่าง ตัวอย่างชุบแข็งในห้องที่มีความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ 100% เพื่อกำหนดโมดูลัสยืดหยุ่นของหินซีเมนต์และอัตราส่วนปัวซอง เราใช้วิธีที่เสนอโดยลูกเดือย เค.วี. รุปเพนไนต์ [_ 59 เจ . ทำการทดสอบกับตัวอย่างทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 90 มม. และความยาว 135 มม.

สารละลายถูกจ่ายเข้าไปในวงแหวนของแบบจำลองโดยใช้การติดตั้งที่ออกแบบและผลิตขึ้นเป็นพิเศษ ดังแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 4.3.

เทปูนซีเมนต์ลงในภาชนะหมายเลข 8 โดยถอดฝาหมายเลข 7 ออก จากนั้นจึงปิดฝาและเทปูน อากาศอัดถูกบังคับให้เข้าสู่วงแหวนของโมเดล II

หลังจากเติมช่องว่างระหว่างท่อจนเต็มแล้ว วาล์ว 13 บนท่อทางออกของตัวอย่างจะถูกปิด และความดันการประสานส่วนเกินถูกสร้างขึ้นในพื้นที่วงแหวน ซึ่งถูกตรวจสอบโดยเกจความดัน 12 เมื่อถึงความดันที่ออกแบบ วาล์ว 10 บนท่อทางเข้า ปิดแล้วจึงปล่อยแรงดันส่วนเกินออก และแบบจำลองถูกตัดการเชื่อมต่อจากการติดตั้ง ในระหว่างการแข็งตัวของสารละลาย แบบจำลองอยู่ในตำแหน่งแนวตั้ง

การทดสอบไฮดรอลิกของท่อรุ่นสามชั้นดำเนินการบนขาตั้งที่ออกแบบและผลิตที่ภาควิชาเทคโนโลยีโลหะของสถาบันเศรษฐกิจมอสโกและรัฐวิสาหกิจที่ตั้งชื่อตาม ไอ.เอ็ม.ยูบคินา. แผนภาพขาตั้งแสดงในรูปที่. 4.4 มุมมองทั่วไป - ในรูป 4.5.

วางท่อรุ่น II ไว้ในห้องทดสอบที่ 7 ผ่าน ฝาครอบด้านข้าง 10. แบบจำลองที่ติดตั้งด้วยความลาดเอียงเล็กน้อยเติมน้ำมันจากภาชนะ 13 ด้วยปั๊มแรงเหวี่ยง 12 ในขณะที่วาล์ว 5 และ 6 เปิดอยู่ เมื่อโมเดลเติมน้ำมัน วาล์วเหล่านี้ก็ปิด วาล์ว 4 เปิด และฉันก็เปิดปั๊มแรงดันสูง แรงดันเกินรีเซ็ตโดยการเปิดวาล์ว 6 การควบคุมแรงดันดำเนินการโดยใช้เกจวัดแรงดันมาตรฐาน 2 สองตัว ออกแบบมาสำหรับ 39.24 Mia (400 kgf/slg) ในการส่งออกข้อมูลจากเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในรุ่นนั้น จะใช้สายเคเบิลมัลติคอร์ 9

ขาตั้งอนุญาตให้ทำการทดลองที่ความดันสูงถึง 38 MPa ปั๊มแรงดันสูง VD-400/0.5 E มีอัตราการไหลเล็กน้อยที่ 0.5 ลิตร/ชม. ซึ่งช่วยให้การโหลดตัวอย่างเป็นไปอย่างราบรื่น

ช่องของท่อด้านในของแบบจำลองถูกปิดผนึกด้วยอุปกรณ์ปิดผนึกแบบพิเศษ ซึ่งช่วยลดอิทธิพลของแรงดึงตามแนวแกนบนแบบจำลอง (รูปที่ 4.2)

แรงดึงตามแนวแกนที่เกิดขึ้นจากการกระทำของแรงกดบนลูกสูบ 6 จะถูกดูดซับเกือบทั้งหมดโดยแกน 10 ดังที่แสดงโดยสเตรนเกจ การถ่ายโอนแรงดึงเล็กน้อย (ประมาณ 10%) เกิดขึ้นเนื่องจากการเสียดสีระหว่างวงแหวนซีลยาง 4 และท่อด้านใน 2.

เมื่อทำการทดสอบโมเดลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในต่างกันของท่อด้านใน จะใช้ลูกสูบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันด้วย ในการวัดสถานะที่ผิดรูปของร่างกาย พวกเขาใช้ วิธีการต่างๆและหมายถึง

โดยที่ ς คือสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงการกระจายตัวของโหลดและปฏิกิริยารองรับของฐาน ς = 1.3; P pr - โหลดที่ลดลงภายนอกที่คำนวณได้ N/m ซึ่งกำหนดตามสูตรข้างต้น สำหรับตัวเลือกการทดแทนต่างๆ รวมถึงการไม่มีหรือมีน้ำอยู่ในท่อโพลีเอทิลีน R l - พารามิเตอร์ที่แสดงถึงความแข็งแกร่งของไปป์ไลน์ N/m 2:

โดยที่ k e คือสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงอิทธิพลของอุณหภูมิที่มีต่อคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปของวัสดุท่อ k e = 0.8; E 0 คือโมดูลัสการคืบของแรงดึงของวัสดุท่อ MPa (ด้วยการทำงาน 50 ปีและความเค้นในผนังท่อที่ 5 MPa E 0 = 100 MPa) θ คือสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงผลรวมของความต้านทานฐานและความดันภายใน:

โดยที่ E gr คือโมดูลัสของการเสียรูปของโฆษณาทดแทน (โฆษณาทดแทน) ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับการบดอัด (สำหรับ CR 0.5 MPa) P คือความดันภายในของสารที่ขนส่ง P< 0,8 МПа.

เราได้รับการแทนที่ข้อมูลเริ่มต้นอย่างต่อเนื่องเป็นสูตรหลักด้านบนรวมถึงสูตรกลางด้วย ผลลัพธ์ต่อไปนี้การคำนวณ:

การวิเคราะห์ผลการคำนวณที่ได้รับสำหรับกรณีนี้สามารถสังเกตได้ว่าเพื่อลดค่า P pr จำเป็นต้องพยายามลดค่าของ P" z + P ให้เป็นศูนย์นั่นคือ ความเท่าเทียมกันในค่าสัมบูรณ์ของค่า ​​P" z และ P ซึ่งสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนระดับการเติมน้ำ ท่อโพลีเอทิลีน. ตัวอย่างเช่น เมื่อเติมเท่ากับ 0.95 องค์ประกอบแนวตั้งบวกของแรงแรงดันน้ำ P บนพื้นผิวทรงกระบอกภายในจะเป็น 694.37 N/m ที่ P" z = -690.8 N/m ดังนั้น โดยการปรับการเติม ข้อมูล ความเท่าเทียมกันสามารถทำได้ในปริมาณมาก

สรุปผลการทดสอบ ความจุแบริ่งตามเงื่อนไข II สำหรับตัวเลือกทั้งหมดควรสังเกตว่าการเปลี่ยนรูปสูงสุดที่อนุญาตจะไม่เกิดขึ้นในไปป์ไลน์โพลีเอทิลีน

การทดสอบความสามารถในการรับน้ำหนักตามเงื่อนไข III

ขั้นตอนแรกของการคำนวณคือการกำหนดค่าวิกฤตของความดันรัศมีสม่ำเสมอภายนอก P cr, MPa ซึ่งท่อสามารถทนได้โดยไม่สูญเสียรูปร่างหน้าตัดที่มั่นคง ค่าของ Pcr จะถือว่าน้อยกว่าค่าที่คำนวณโดยใช้สูตร:

P cr =2√0.125P l E gr = 0.2104 MPa;

P cr = P l +0.14285 = 0.2485 MPa

ตามการคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้น ยอมรับค่า P cr = 0.2104 MPa ที่น้อยกว่า

ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบสภาพ:

โดยที่ k 2 คือค่าสัมประสิทธิ์ของสภาพการทำงานของไปป์ไลน์เพื่อความมั่นคงซึ่งเท่ากับ 0.6 Pvac คือค่าของสุญญากาศที่เป็นไปได้ในส่วนการซ่อมแซมของไปป์ไลน์ MPa Pgv คือแรงดันภายนอกของน้ำใต้ดินเหนือด้านบนของท่อตามเงื่อนไขของปัญหา Pgv = 0.1 MPa

การคำนวณครั้งต่อไปจะดำเนินการโดยการเปรียบเทียบกับเงื่อนไข II ในหลายกรณี:

• สำหรับกรณีของการเติมช่องว่างระหว่างท่อสม่ำเสมอในกรณีที่ไม่มีน้ำในท่อโพลีเอทิลีน:

ดังนั้นจึงเป็นไปตามเงื่อนไข: 0.2104 MPa>>0.1739 MPa;

• เช่นเดียวกันหากมีสารตัวเติม (น้ำ) ในท่อโพลีเอทิลีน:

ดังนั้นจึงเป็นไปตามเงื่อนไข: 0.2104 MPa >>0.17 MPa;

• สำหรับกรณีการเติมช่องว่างระหว่างท่อไม่สม่ำเสมอในกรณีที่ไม่มีน้ำในท่อโพลีเอทิลีน:

ดังนั้นจึงเป็นไปตามเงื่อนไข: 0.2104 MPa >>0.1743 MPa;

• เช่นเดียวกันเมื่อมีน้ำอยู่ในท่อโพลีเอทิลีน:

ดังนั้นจึงเป็นไปตามเงื่อนไข: 0.2104 MPa >>0.1733 MPa

การทดสอบความสามารถในการรับน้ำหนักตามเงื่อนไข III พบว่ามีเสถียรภาพ ทรงกลมสังเกตหน้าตัดของท่อโพลีเอทิลีน

โดยสรุปโดยทั่วไปก็ควรสังเกตว่าการดำเนินการ งานก่อสร้างสำหรับการเติมช่องว่างระหว่างท่อสำหรับพารามิเตอร์การออกแบบเริ่มต้นที่สอดคล้องกันจะไม่ส่งผลกระทบต่อความสามารถในการรับน้ำหนักของไปป์ไลน์โพลีเอทิลีนใหม่ แม้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง (ด้วยการเติมทดแทนที่ไม่สม่ำเสมอและระดับน้ำใต้ดินสูง) การเติมทดแทนจะไม่นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับการเสียรูปหรือความเสียหายอื่น ๆ ต่อท่อ