![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Розрахунок тягового зусилля
Розрахунок тягового зусилля визначається з умови
де т − коефіцієнт умов роботи тягових засобів, що приймається при протягування лебідкою – 1, 1, при протягуванні тягачами – 1, 2; Тп − граничний опір трубопроводу на зсув. Значення Тп залежить від умов протягування та стану поверхні, по якій протягують трубопровід. При протягуванні трубопроводу по поверхні ґрунту, коли рух сталий і рівномірний, Тп визначається за формулою:
де Q − вага трубопроводу; fТр − коефіцієнт тертя поверхні труби по ґрунту. Найбільше значення fТр рівне
де При зрушенні трубопроводу з місця зусилля зрушення Тп∙.зр трубопроводу при русі по ґрунті завжди буде більшим, ніж зусилля рівномірного руху, і визначається для загального випадку за умовою:
де qi − вага одиниці довжини спорядженого трубопроводу; Ср − розрахункове зчеплення поверхні труб з ґрунтом, рівне п∙ с, тут п − коефіцієнт неоднорідності ґрунту; і − довжина частини кола труби, що врізається у ґрунт; Для шорсткої поверхні ЕПАС визначається за формулою
де N − число елементів, що виступають на поверхні; Так, якщо елементами, що виступають, є привантажувачі, то N − число привантажувачів, а t − їх товщина. Якщо елементи, що виступають, є футерувальні рейки, то N слід приймати рівними їх числу на всій довжині трубопровода, а t – рівним їх товщині. При наявності обвантажувачів, футерування не враховують. У табл. 7.5 наведені значення і для обвантажувачів; для футерованого трубопроводу без обвантажувачів і приймається рівним 0, 3 Дзов, де Дзов − зовнішній діаметр спорудженої труби. Величину с краще визначати експериментальним шляхом; Якщо таких даних немає, то для дерев’яного футерування можна приймати с=0, 1 від величини структурного щеплення ґрунту; для гладкого трубопроводу – с=0, 05.
Таблиця 7.5 – Значення і для вантажів
За вимушених зупинок при протягуванні, зусилля зрушення інколи є вищим від початкового. Це пояснюється тим, що трубопровід прилипає до ґрунту. Силу прилипання gп необхідно враховувати при зупинках протягування не менше 1год. У щільних глинах і суглинках Таким чином, при повторному зрушенні з місця
де F – площа впирання трубопроводу на водонасичений глинистий ґрунт. За найбільшим із значень Тп, знайдених за формулами (7.2), (7.4), і 7.6. і умовою (7.1), визначають розрахункове тягове зусилля Тр, на яке розраховують діаметр тягового троса та підбирають тягові засоби. Якщо трубопровід протягується з одночасним заповненням його водою через отвір, залишений у головній частині, необхідно зрівноважити швидкість протягування зі швидкістю заповнення водою. Для забезпечення стійкості трубопроводу необхідно, щоб рівень води в ньому не опускався нижче рівня води у водоймі ніж на 1м. Рахуючи отвір для заливу круглим і визначивши поступлення води в отвір за секунду при напорі 1м (різниця рівнів води в річці і трубопроводі), швидкість протягування трубопроводу можна визначити за формулою:
де d − діаметр отвору; Діаметр основної линви визначають за табл. 7.6 в залежності від розривного зусилля троса Rн, отриманого за формулою
де
Таблиця 7.6 – Значення діаметрів тягової линви
Закінчення таблиці 7.6
Таблиця 7.7 – Значення коефіцієнта тросового з’єднання
При визначенні Rн за формулою (7.8) необхідно приймати найменше з можливих значень коефіцієнта t при розгляді фактичних умов закріплення та згину троса.
7.4 Стійкість підводних трубопроводів Під стійким станом підводного трубопроводу розуміють такий стан, при якому він буде знаходитись у стані спокою при найбільш невигідній комбінації силових виливів, які намагаються вивести його зі стану рівноваги. Такими силами та виливами є: виштовхувальна сила, що визначається за законом Архімеда; вертикальна і горизонтальна складова гідродинамічного впливу потоку, змінний гідродинамічний вплив, сила пружності трубопроводу, стискальне чи розтягувальне поздовжнє зусилля, що виникає при протягуванні трубопроводу, або внаслідок зміни його температурного режиму та внутрішнього тиску. Умова стійкості підводних трубопроводів на переходах через водні перешкоди має вигляд
де Б − необхідне привантаження;
Виштовхувальну силу води визначають за формулою
де Дmр − зовнішній діаметр спорудженого трубопровода; Додаткове привантаження, необхідне для компенсації горизонтальної складової гідродинамічного впливу потоку Рх розраховують за формулою
де - зруйнована скала, скальні ґрунти – 0, 65; - піски крупні і гравійні – 0, 55; - піски дрібні і супісі – 0, 45; - глинисті ґрунти та суглинки – 0, 4; Сх − коефіцієнт фронтального опору, що залежить від параметра
Тут Значення БВ визначають за формулою
де Сумарну величину Бзгн + Бпр.с знаходять за наступною залежністю [2]:
де Тр − розрахункове тягове зусилля при протягуванні трубопроводу; ЕІ − жорсткість трубопроводу при згині; lкр,, f − відповідно довжина і стрілка прогину криволінійної ділянки, що відповідають фактичним даним профілю переходу.
7.5 Укладання підводних трубопроводів з поверхні води Укладання підводних трубопроводів з поверхні води полягає у наступному: повністю підготовлений до укладання трубопровід встановлюють на плаву над підготовленою наперед траншеєю, а потім занурюють на її дно затопленням при додатній плавучості, або від’єднанням спеціальних пристроїв, що утворюють трубопровід на поверхні води.
7.5.1 Підготовка трубопроводу до укладання Трубопровід зварюють у нитку, довжина якої на декілька метрів (або десятків) більше ширини дзеркала води між урізами. Потім його випробовують на міцність і щільність, ізолюють, футерують, оснащують (за необхідністю) понтонами, закріплюють троси, за допомогою яких трубопровід будуть утримувати у створі переходу. Якщо спуск буде проводитися по створу, то трубопровід укладають на спускову доріжку, а по дну водяної перешкоди укладають буксирувальний трос. Для збільшення плавучості трубопровід споряджають понтонами. Якщо трубопровід у створ переходу будуть встановлювати розворотом на плаву, то облаштовувати спускову доріжку непотрібно. У цьому випадку трубопровід розміщують у безпосередній близькості від рівня води.
|