Введение к работе
Актуальность проблемы. Магистральные трубопроводы- протяженные объекты, пересекающие на своем п»ти различные естественные и искусственные препятствия, водоемы,болота II Т.Д. П]М этом должны обеспечиваться высокие темпы и повышение качества строительства. Решение этих задач зависит от принятия прогрессивных проектных решений, применения новых материалов и конструкций, повышения уровня механизации и автоматизация работ п внедрения более эффективных технологий.Одной из главных задач повышения надагоостп магистральных трубопроводов является обеспечение устойчивости подземных трубопроводов, что позволит увеличить долговечность объекта и свести к минимуму вероятность негативных воздействий па окружающую среду.
Стабилизация трубопроводов на проектных сметках на периодически обводняемых и заболоченных участках трасс обеспечивается за счет испо.т ,зованші балластирующих устройств различных конструкций. Наиболее распространенными из них являются яелезобетоншэ утяжелители и анкерные устройства.Однако, их использование связано с большими материальными п трудовыми затратам, что приводит к удорожанию и 'увеличению сроков строительства трубопроводов.
Существует новое направление закрепления магистральных трубопроводов па проектных отметках, обеспечивающее уменьшение объема работ и рациональное использование окружающей геологической среды,взаимодействующей с трубопроводом.Это достигается использованием местных минеральных грунтов в различных конструкциях бал-ластируюср'х.устройств: полимерно-контейнерных ,с применением потканных синтетических материалов, грунтов, закрепленных различными
вяжущими,и т.д.Одаако данные конструкции используют различные дефицитные материалы и обладают относительно невысокой балластируй щей сцособностью.
цель работыг разработка и научное обоснование новой технологии создания грунтовых утяжелителей для балластировки и закрепления на проектных отметках магистральных трубопроводов с использо-. ванием олектромагнитного поля сверхвысоких частот, обеспечивающей повышение эффективности строительства путем замены железобетона.
Основные задачи коолэдований:
I) исследуя существуйте методы балластировки и закрепления трубопроводов на проектных отметках разработать новое направление конструкция грунтовых утяжелителей и способов салластироиси;
. 2) исследовать применение минеральных грунтов.термообрабс— тайных СВЧ энергией, в качестве материалов для утяжелителей и разработать их конструкции;
3) определить зависимости для расчета удерживающей способ-
ности утяжелителей на моделях, Безработен методику расчета ус
тойчивости положения трубопровода;
4) разработать технологии изготовления утяжелителей, термо-
обработанша СВЧ полем, п технологические схемы балластировки и
закрепления магистральных трубопроводов на проектных отметках.
На защиту выносятся:
I) конструкции грунтовых терыообработашшх СВЧ полем утяжелителей типов УГТО п УГТА (УГТО - утяжелитель грунтовый термооб-работанный охватывающий и УГТА - утяжелитель грунтовый термсобра-ботанный'анкерный);
-
результаты экспериментальных исследований свойств грунтовых материалов, термообработанных СВЧ полем;
-
результаты исследований по отеделепип рекпма термообработки СВЧ полем грунтовых утякелителей;
-
результаты экспериментов по определении балластирувдей способности утякелителей типов УГТО и УГТА;
б) технологии изготовления утякелителей типов УГТО и УГТА Ц технологические схемы балластировки и закрепления на проектных отметках магистральных трубопроводов с применением данных 'конструкций.
Научная новизна;
Получены зависимости балластирувдей способности утяжелителей типов УГТО и УГТА от диаметра трубопровода, высоты засигаш и уровня обводнения.Разработаны алгоритм и программа "СВЧ поле", позволяющие определять параметры реяима термообработки грунтовых материалов как в волыводе .так и в открытом пространстве.Установлено влияние температуры,уплотняющего давления,упрочнящях добавок на свойства термозакрепленных грунтов.Изучен механизм СВЧ нагрева ґрунтових образцов как в волноводе,так п в открытом пространстве.
практическая ценность работы. На основании внпо."нешшх после дований разработаны и утверждены следующие документы:
-
"Яремэнные технические условия на конструкцию.изготов-ление и поставку балластирующих грунтовых устройств, лэрмоупроч-нэшшх СВЧ-внвргия.ткпа ТТЛ" (трест "Воотоішефтвпроводстрой", 1989 г.);
-
"Инструкция по'обжигу кирпича СВЧ энергией" (ПСМО "Урал-
трубонроводстрой", 1991 г.);
3) "Рекомендации по технологии термоупрочнения грунтовых ос
нований дорог" свч-внергией (ПСМО "Уралтрубопроводстрой".І99і г);
4) "Руководство по устройству тбрмоупрочн.иных грунтовых
свай с использованием СВЧ-внергии" (АФ "Уралтрубопроводстрой",
1991 г.).
Результаты исследований были использованы при разработке рабочей документации опытно-промышлэнного производства грунтовых блоков, термообработашшх СВЧ энергией, и комплект рабочих чертежей был передан в 1992 г. в МП "Прожик" для внедрения в промышленное производство.
Апробация работа. Основные результаты исследований докладывались и.обоуадалиоь на научно-технических конференциях.:
I). VIII республиканская конференция по проблемам сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов по трубопроводам (Уфа, 1988);
-
"Совершенствование технологии и оборудования процессов переработки и транспорта нефти" (Новополоцк, 1989);
-
XVI научная конференция молодых ученых геологического факультета МГУ (Москва, 1989);
-
"Роль студенческой молодежи в ускорении научно-техклчес-кого. прогресса в нефтяной и газовой промышленности" (Уфа, 1990);
-
"Проблемы и практика строительства в Тюменской области" (Тюмень, 1990);
-
"Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефги и газа" (Уфа, 1990);
-
"Проблемы нефти и газа" (Уфа, 1990);
-
VI всесоюзная научно-практическая конференция "Применение СВЧ энергии в технологических процессах и научных исследованиях" (Саратов, Ї99І);
-
IX республиканская научно-техническая конференция молодых ученых п специалистов по проблемам сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов по трубопроводам (Уфа, 1991);
10) "Современные проблемы применения СВЧ энергии" (Саратов,
1993).
публикации. По материала* диссертации опубликовано II печатных работ, получено 3 авторских свидетельства.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, четыре раздела, основные выводы, список использованной литературы, приложения.Содержание работы изложено на 197 страницах машинописного текста с 32 рисунками и 29 таблщаіга.Прилозйния содержат 19 страшщ, библиография включает 114 наименовании.