Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 [ 73 ] 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101

		Dyo(2, Dy
0укр(2) \
Гр(2)+?св			, 2
		s
			q 1+р(2)" qip(1)

Рис. 5.18. Расчетная зависимость нагрузки на трубу на втором участке У(2) от вертикального смещения трубы V (фоновый график соответствует

(рис. 5.17):

1 - область, соответствующая формуле (5.63); 2 - область, соответствующая формуле (5.70); 3 - область, соответствующая формуле (5.71)

Таким образом, на втором участке полная вертикальная нагрузка на трубу выражается следующими формулами:

при AVкр(2) < V < AV

q(2) = qip(2) + q+p(2) + qcB = -VDcyM + (q +p(2) - q+p(1) ) =

= -CVDcy„ + DcyM(H1 - H2)Y+p; (5.69)

при V > AV

q(2) = q;(2) + -cb = - ((H2 + 0,1073DcyM ) DcyM Y + -cb ; (5.70)

при V < AVкр(2)

-(2) =-CV0(2)DcyM + DcyM(H1 - H2)Y+p. (5.71)

Здесь необходимо помнить, что во всех формулах вертикальные смещения V и нагрузки q написаны с учетом их знаков («плюс» соответствует направлению вверх, «минус» - вниз)

На третьем участке проводятся работы по ремонту трубопровода (восстанавливается стенка и изоляция). Этот участок полностью освобожден от грунта сверху и снизу. По-

этому на этом участке на трубу действуют собственны1й вес дсв, веса ремонтных механизмов Р, установленных на трубу, усилия поддерживающих приспособлений и механизмов R (трубоукладчиков и подъемников). Поэтому формула нагрузки на этом участке имеет простой вид (так как в формулу не входит смещение трубы V):

д(3) =

дсв при x Ф Xp и x Ф Xr ;

+ R при x = ; (5.72)

Знаки величин Р и R должны соответствовать их направлению (вверх - положительный знак, вниз - отрицательный). Здесь принято, что силы! P и R приложены сосредоточенно. Но нет никакой сложности учитывать их распределенность по некоторой, хотя бы и небольшой, длине трубы.

Количество действующих сил P и R может бы!ть произвольным.

На четвертом участке происходят подсыпка грунта под трубу и подбивка (уплотнение). При расчете нагрузки на трубу на этом участке необходимо учитывать следующие особенности.

При подсыпке грунт не всегда полностью заполняет пространство под трубой. В зависимости от использованной техники и технологии могут под трубой оставаться пустые полости.

Подсыпаемый грунт рыхлый. Даже уплотнение с помощью различных приспособлений и механизмов не приводит к первоначальной (доремонтной) плотности подсыпаемого грунта. Поэтому коэффициент постели подсыпаемого грунта C4 значительно ниже коэффициента постели первоначального грунта.

П осле подсыпки и подбивки грунт под трубой получается неоднородным по плотности. Он состоит из двух частей. От дна ремонтного котлована до низа трубы грунт более рыхлый, ниже дна котлована - плотный.

Грунт после подсыпки не подчиняется линейному закону сопротивления при сжатии. Поэтому коэффициент постели подсыпанного грунта является непостоянной величиной, зависящей от степени уплотнения как в процессе подсыпки, так и в процессе дальнейшей осадки трубы.

В момент подсыпки грунта вертикальное положение трубы соответствует параметру Л3 (рис. 5.19, сечение А-А), после окончательной засыпки траншеи вертикальное положение

Рис. 5.19. Осадка трубопровода на этапах ремонта трубы и подсыпки грунта:

1-5 - номера участков

соответствует параметру Л5. Значение Л5 заметно ниже значения Л3. Иными словами, после подсыпки и подбивки грунта трубопровод продолжает оседать под действием собственного веса и других нагрузок.

Таким образом, взаимодействие трубопровода с грунтом на четвертом участке подчиняется более сложным закономерностям, чем на первом и втором участках. Для получения расчетных формул, описывающих это взаимодействие, примем расчетную схему (рис. 5.20) и следующие допущения, которые достаточно адекватны реальности:

в момент подсыпки под трубой находится слой более рыхлого грунта толщину Л3. Ниже этого слоя грунт плотны1й, соответствующий исходному доремонтному состоянию;

Рис. 5.20. Выбор локальной системы координат при расчете реакции грунта на участке подсыпки:

1 - положение трубы: в исходном состоянии (до ремонта); 2 - положение трубы в момент подсыпки грунта (см. рис. 5.19 в сечение А-А); 3 - подсыпанный грунт;

4 - плотный грунт в исходном состоянии;

5 - дно траншеи после подкопа; 6 - стен-

ка траншеи