5.1.2 Розрахунок напруженого стану трубопроводу при виконанні ізоляційно-укладальних робіт роздільним способом

При роздільному способі, ведення ізоляційно укладальних робіт, здійснюють в два етапи, а саме: спочатку виконують ізоляційні роботи на бермі траншеї, а пізніше, в розриві у часі, укладання заізольованого трубопроводу в підготовлену траншею. Розрахункова схема для визначення напруженого стану трубопроводу при виконанні ізоляційно-укладальних робіт суміщеним способом та несиметричному підйомі наведена на рис.5.6.

а, б, в – відповідно за допомогою двох, трьох та чотирьох трубоукладачів; К₁, К₂ – зусилля, що розвивають трубоукладачі; – відповідно опорні реакції ґрунту берми траншеї у вертикальній площині; q_тр – вага одного метра трубопроводу; h₁ – висота підйому трубопроводу; l, l₁ – відстань між трубоукладачами в середній зоні та довжина крайнього прогону.

Рисунок 5.6 – Розрахункова схема для визначення напружень при несиметричному підйомі трубопроводу

При виконанні розрахунку приймається, що висота підйому трубопроводу h₁ рівна висоті підйому ізоляційної машини.

Всю припідняту над землею ділянку трубопроводу розглядають, як нерозрізну багатопрогінну балку, в якій є два крайні прогони довжиною l₁ та середня зона, що знаходиться між крайніми трубоукладачами.

При підйомі трубопроводу одним, двома або трьома трубоукладачами найбільш навантаженим є перетини трубопроводу, що знаходяться в місцях підйому трубопроводу крайніми трубоукладачами, а при використанні чотирьох чи більше трубоукладачів найбільш навантаженими становляться перетини в крайніх прогонах.

Всі необхідні розраховані величини визначаються із умови можливості максимального зменшення напружень в при піднятій ділянки трубопроводу з подальшим використанням безрозмірних параметрів, значення яких наведені у табл.5.6.

Таким чином, значення відстані від точки торкання трубопроводом ґрунту берми траншеї до першого трубоукладача (довжина крайнього прогону) та відстань між трубоукладачами відповідно розраховують за формулами

, (5.19)

. (5.20)

Відповідно зусилля, що діють на гаки трубоукладачів від дії власної ваги припіднятого трубопроводу будуть рівні

, (5.21)

. (5.22)

Таблиця 5.6 – Безрозмірні параметри при симетричному підйомі трубопроводу

Згинаючі напруження, що виникають в стінці трубо-проводу, в точках підйому його крайніми трубоукладачами

. (5.23)

Відповідно максимальне згинаюче напруження в прогоні

. (5.24)

Для запобігання виникнення напружень, які би знаходились в межах пластичних деформацій, необхідно перевірити виконання таких умов

, (5.25)

або

. (5.26)

Рекомендована компановка та відстані між технікою в ізоляційній колоні для різних діаметрів трубопроводів приведені на рис. 5.7 і табл.5.7.

а, б, в – відповідно для діаметрів 530, 720-1020 та 1220-1420мм.

Рисунок 5.7 – Схеми розташування трубоукладачів та машин в ІУК при роздільному способі виконання робіт для різних діаметрів

Таблиця 5.7 – Основні параметри ізоляційної колони