Розрахунок відстані між пальовими анкерами за умови стійкості трубопроводу на спливання

Abstract

Проаналізовано відомі способи баластування трубопроводів від спливання на обводнених територіях. Для закріплення трубопроводів розроблено клиноподібні палі з анкерними виступами, зверненими уширеною стороною до поверхні. Запропоновано інженерну методику розрахунку відстані між пальовими анкерами з розширеннями по довжині стовбура для забезпечення стійкості нафто- і газопроводів при дії виштовхуючої сили води на обводнених ділянках. Для закріплення трубопроводів розроблено клиноподібні палі з анкерними виступами. Перевагою таких анкерів є кращий контакт із ущільненим ґрунтом. Досліджено взаємодію пальового анкера з основою у натурних умовах. Статичні випробування довели, що внаслідок наявності конструктивних розширень уздовж стовбура анкера зростає його опір висмикуюючому зусиллю в 1,7 раза, а питомий опір (з розрахунку на 1 м3 бетону) – у 1,4 раза порівняно з анкерами без розширень.

The known methods of pipelines ballasting means of emersion on the flooded areas are analised. To consolidate the conduits, anchor performances wedge-shaped piles with turning of their extended side to the surface are developed. The principle of these anchors is to attract a larger volume of compacted soil that provides the growth of the pile capacity for pulling loads. Interaction of pile anchor with the foundation is researched in natural conditions. Static tests showed that due to the length of the barrel extension anchor increases its carrying capacity for pulling load in 1,7 times, and specific resistance (per 1 m3 of concrete) in 1,4 times compared with the anchors without extensions, which is explained by the significant increase in prism soil. The stress- strain state of the soil around the pile anchors is estimated using the modeling. Finite element method and stepper-iterative procedures were used in the software sector. Axisymmetric solutions of physically and geometrically nonlinear formulation were implemented in this software. An engineering method of the distance calculating between pile anchors with expansion of the barrel length to ensure the oil and gas pipelines stability under the action of water force on the flooded areas is proposed. The value of the estimated pulling force is defined as the load bearing capacity of single pile anchor, working on pulling the load, which primarily depends on the design of the anchor. Calculation of the wedge-shaped anchor piles with variable cross section along the length of the barrel with performances has the following features. The total resistance of a single pile anchor the device upright pulling load depends not only on the number of performances and of their size, but also on the physical and mechanical properties of the natural structure of the soil to a depth of immersion of the pile.