ar-net.ru Расчетную силу F определяют по формуле
. (11.1)
Тогда масса блока: , (11.2)
где Р - давление воды в трубопроводе, МПа;
S - площадь поперечного сечения трубы, ;
- угол изгиба трубы, градус;
- плотность материала блока;
- коэффициент запаса, принимаемый равным 1,5.
Условие равновесия сил .
11.8 Анкерное крепление трубопроводов
11.8.1 Анкерное крепление - альтернативное решение замены гравитационных блоков для обеспечения устойчивости трубопроводов, особенно диаметрами 500-1000 мм и более, прокладываемых в слабых, заболоченных и обводненных местах, с помощью анкерных креплений, ввинчиваемых в грунт.
11.8.2 Вариант анкерного устройства приведен на рисунке 11.4.
Анкерное устройство состоит из двух металлических винтовых анкеров 1 силового пояса 2, футеровочного мата 3, прокладки из трех слоев бривола 4, накладываемых на трубу 5. Анкер 1 представляет собой конструкцию, способную погружаться, если приложить к ней крутящий момент. Анкер состоит из сердечника а, наконечника б, винтовой лопасти в, оголовка г и стержня д. Оптимальные размеры анкера следующие: сердечник диаметром 90 мм, наконечник конической формы h = 2d, винтовая лопасть диаметром 300 мм, толщина лопасти 10 мм, шаг t = 90 мм, диаметр стального прутка 20 мм.
 | |
| 1400 × 1345 пикс. Открыть в новом окне | |
11.8.3 Несущую способность анкерных устройств указанных выше размеров определяют свойствами грунтов, в которые они ввинчиваются. В зависимости от грунтов расчетная нагрузка на анкерные устройства составляет:
900 кН - в крупнозернистых и среднезернистых устойчивых влажных грунтах;
6000 кН - в твердых глинах, тяжелых суглинках, плотных супесях и мелкозернистых устойчивых влажных песках;
3000 кН - в мягкопластичных глинах, илистых суглинках, супесях.
11.8.4 При недостаточной изученности грунтов на трассе трубопроводов проводят опытное ввинчивание анкеров на глубину H = 2,5 м и выдергивание, чем определяют несущую способность конструкции.
Расчетную максимальную нагрузку на один анкер, при которой он начинает вытягиваться из грунта, выбирают на анкерной нагрузке, включающей два анкера. При этом значение расчетной нагрузки должно быть не выше 900 кН на анкерное устройство.
11.8.5 Винтовые анкерные упоры следует также устанавливать при прокладке трубопровода из ВЧШГ в горных условиях, когда условие применения гравитационных блоков затруднено и малоэффективно.
Расстояние между анкерными устройствами (пролет, м) вычисляют по формуле
, (11.3)
где - допускаемая расчетная нагрузка на анкерное устройство, кН;
- наружный диаметр труб, см;
- объемная масса жидкой среды погружения трубопровода, ;
h - толщина стенки трубы, см;
- объемная масса материала трубы (для ВЧШГ 7,2 ).
При этом значение , вычисленное по формуле (11.3), должно удовлетворять условиям:
;
,
где Е - модуль упругости материала трубы, (для ВЧШГ), равный МПа;
- допускаемый прогиб (подъем) трубопровода в середине пролета между двумя соседними анкерными устройствами, см;
- нормативное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу материала анкера, определяемое из условия достижения предела текучести ( ), МПа.
11.8.6 При прокладывании напорного трубопровода, особенно в слабых и просадочных грунтах, роль упорных блоков выполняют трубы с замковым соединением типа "RJ" или "RJS", которые защемляются в грунте.
Этот метод состоит в фиксации (закреплении) необходимого числа соединяемых труб с каждой стороны трубопровода для использования силы защемления трубы в грунте в качестве компенсации осевого гидравлического давления.
11.8.7 Длина участка, подлежащего укреплению, зависит от:
- качества укладки труб;
- качества и степени утрамбовки засыпаемого материала;
- физических характеристиках засыпаемого грунта;
- применения пленочного рукава, надеваемого на трубопровод.
11.8.8 При применении пленочного рукава сцепление трубы с грунтом составляет 0,7 сцепления трубы без рукава, т.е. , где - сила сцепления трубы с грунтом.
11.9. Расчетная схема для расчета системы "труба + внешние нагрузки" от воздействия грунта, массы трубы и воды приведена на рисунке 7.1 настоящего свода правил.
Дополнительно основание материкового грунта испытывает давление от массы трубы и воды .
Для расчета принимают суммарное среднее значение давления грунта по горизонтальной плоскости, проходящей через центр трубопровода, от массы трубы.
11.9.1 Среднее давление грунта засыпки определяется по формуле
, (11.4)
где - объемная масса грунта засыпки;
- высота засыпки, м.
11.9.2 Давление от и определяют по формуле