Véhicule pour la livraison de la bobineuse et des accessoires

Bobineuse (transport par camion)

Groupe hydraulique pour bobineuse (transport par camion)

Générateur (transport par camion)

Chariot élévateur à roues

Outil:

bulgare

Ciseau, ciseau, ciseau

Matériau de support (produit de marque Blitzd?mmer®)

Diluant (éluant) et additif porogène

2. Préparation du chantier

La préparation d'un chantier implique des mesures visant à assurer la sécurité routière, la mise à disposition d'emplacements pour les machines et d'un entrepôt pour les équipements et matériaux, ainsi que l'approvisionnement en eau et en électricité.

Ajustement du débit

Pendant le processus de bobinage, en fonction de situation spécifique Vous pouvez refuser de prendre des mesures de sécurité si le réservoir à assainir est rempli d'eau jusqu'à 40 %.

Un faible débit peut être utilisé ultérieurement pour un meilleur mouvement du tuyau pendant le processus d'enroulement et pour la fixation du tuyau lors du remblayage.

Nettoyage du collecteur

Le nettoyage du collecteur lors de l'utilisation de la méthode de bobinage est généralement effectué par lavage à haute pression.

À travail préparatoire Le regarnissage comprend également l'élimination des obstacles tels que les sédiments durcis, les coupures d'autres communications, le sable, etc. Si nécessaire, leur retrait est effectué manuellement à l'aide d'une fraise, d'une masse et d'un ciseau.

Insertions d'autres communications

Les embranchements du canal se déversant dans le collecteur à réhabiliter doivent être bouchés avant le début des travaux de restauration.

Contrôle qualité et quantité des matériaux et équipements

À la livraison sur le chantier matériel nécessaire et des équipements, leur exhaustivité et leur qualité sont vérifiées. Dans ce cas, par exemple, la conformité du profilé aux données selon le certificat de qualité pour son marquage, sa longueur suffisante, ainsi que les éventuels dommages résultant du transport sont vérifiées ; le matériau de support exclusif Blitzd?mmer®, à son tour, est testé pour quantité suffisante et des conditions de stockage appropriées.

Avant d'installer la bobineuse, il peut être nécessaire de retirer partiellement ou complètement le fond de la chambre pour assurer l'alignement entre la machine et le collecteur en cours de remise à neuf. Le retrait s'effectue généralement en ouvrant la base de la chambre à l'aide d'un marteau perforateur ou manuellement à l'aide d'une masse et d'un burin.

L'enroulement des tuyaux peut être effectué aussi bien dans le sens du flux qu'à contre-courant, en fonction de la taille de la chambre du puits et des possibilités d'accès à celle-ci.

Dans notre cas, le tuyau est enroulé à contre-courant, car la chambre du puits au point le plus bas est grande, ce qui facilite grandement le processus d'installation de la bobineuse.

3. Installation de la bobineuse

Livraison de la bobineuse

La bobineuse à entraînement hydraulique utilisée dans notre exemple est conçue pour le revêtement de canalisations d'un diamètre de 500 DN à 1500. En fonction du diamètre de la canalisation dans laquelle le nouveau tube est enroulé, des boîtes d'enroulement de différents diamètres sont utilisées.

Tout d'abord, la bobineuse, démontée en ses composants, est livrée au puits de départ. Il se compose d'un mécanisme de lecteur de bande et d'un boîtier d'enroulement.

Descente des pièces de la machine dans l'arbre et installation de la bobineuse

Les composants du boîtier d'enroulement sont descendus manuellement dans l'arbre de démarrage et y sont montés.

Pour des diamètres jusqu'à 400 DN, la machine peut être descendue dans l'arbre assemblé.

Avant d'abaisser le mécanisme d'entraînement de bande à entraînement hydraulique dans l'arbre de démarrage, il est nécessaire de retirer les pieds de transport du mécanisme d'entraînement de bande.

Un mécanisme de transport de bande à entraînement hydraulique est monté sur une boîte d'enroulement directement dans l'arbre de démarrage. Dans ce cas, la partie réceptrice de la bobineuse doit être en dessous du niveau du col du puits pour assurer une alimentation sans entrave du profilé dans le mécanisme de transport de la bande.

Les travaux d'installation sont complétés en connectant l'entraînement hydraulique de la bobineuse à une unité hydraulique située à proximité du puits de lancement.

Ensuite, il est nécessaire de vérifier l'alignement de la machine à enrouler et du collecteur en cours de désinfection, sinon, pendant le processus d'enroulement, le tuyau enroulé risque de se coincer sur les parois du collecteur ou de se coincer. forte résistance de leur part, ce qui peut avoir un impact négatif sur la longueur de la zone à réhabiliter.

4. Préparation du profil

Déroulage et découpe du profil

Pour que le premier tour du tuyau enroulé soit au bon angle par rapport à l'axe du tuyau, il est nécessaire de couper le profilé à l'aide d'une meuleuse en fonction du diamètre du tuyau. Pour ce faire, il est nécessaire de dérouler une partie du profilé de la bobine située sur le châssis.

Soumission de profil

Le profil coupé est introduit à l'aide d'un rouleau de guidage monté sur une flèche manipulatrice ou un autre dispositif dans l'arbre de départ.

Premier tour

Le profilé est introduit dans le mécanisme d'entraînement de la bande, passe à l'intérieur de la boîte d'enroulement (assurez-vous que le profilé s'insère dans les rainures des rouleaux ; si nécessaire, ajustez le profilé manuellement) puis est relié les uns aux autres à l'aide du ainsi -appelé serrure à loquet (perte de diamètre due à l'épaisseur du profil d'environ 1 à 2 cm).

Profil disponible

Gamme de diamètres du DN 200 au DN 1500.

5. Processus d'enroulement

Le faible débit soulève le tuyau enroulé et réduit la friction contre le fond du collecteur en cours de réhabilitation.

Le profilé formant le tube est progressivement alimenté depuis la boîte d'enroulement avec des mouvements de rotation en direction du collecteur en cours d'assainissement. Dans ce cas, il faut s'assurer que le tuyau enroulé ne subit pas de forts frottements contre les parois de l'ancien canal et n'accroche pas aux joints, raccordements, etc.

Fourniture de colle.

La résistance à l'eau à long terme du tuyau enroulé est obtenue en appliquant une colle PVC spéciale sur les loquets des tours de profil individuels.

Technologies de verrouillage.

La colle est introduite dans la rainure d'un côté du profilé, après quoi le verrou s'enclenche immédiatement de l'autre côté du profilé, créant ainsi une adhérence fiable des deux parties du verrou à loquet. Ce type La connexion était également appelée méthode de « soudage à froid ».

6. Remblayage/recouvrement de l'espace annulaire avec du mortier

Démontage de la machine et réglage du tuyau.

D'après les images marquées sur face arrière profil, vous pouvez calculer la longueur du tuyau enroulé. Après avoir enroulé un tuyau de la longueur requise, vous devez vérifier si la distance entre l'extrémité du tuyau et le puits de réception coïncide avec la longueur du tuyau dépassant du puits de départ.

S'ils correspondent, le tuyau enroulé est coupé dans le puits de départ à l'aide d'un broyeur.

Le tuyau enroulé, soutenu par l'écoulement dans le collecteur, est facilement poussé par deux ouvriers du puits de départ vers le puits de réception, de sorte que les bords du tuyau coïncident exactement avec les bords des deux puits.

Ces actions permettent d'économiser du matériel, puisque la longueur du tuyau enroulé correspond exactement à la longueur du collecteur à désinfecter, en tenant compte de la partie du tuyau qui dépasse dans le puits de départ et est ensuite poussée dans le collecteur.

Ensuite, la bobineuse est à nouveau démontée en pièces séparées et retirée du puits de départ.

Couvrir l'anneau

La fermeture de l'espace annulaire entre l'ancien tuyau et le tuyau enroulé est obtenue par cémentation interne avec du sulfate. mortier de ciment un espace d'environ 20 cm du bord du puits. En fonction du niveau de la nappe phréatique et du diamètre du tuyau, il peut être nécessaire de disposer d'un plus grand nombre de tuyaux pour remplir la solution et évacuer l'air.

Couvrant l'espace inter-tuyaux au point le plus haut.

Tout d'abord, l'espace intertubes est bloqué au point le plus haut (dans ce cas, il s'agit du puits récepteur). Après avoir bouché l'espace entre les tuyaux et inséré les tuyaux d'évacuation d'air dans la base et le dessus de la dalle de ciment, le flux des déchets est temporairement bloqué (contrôle du débit), afin que les travaux dans la chambre du puits puissent être effectués sans interférence des eaux usées. Eaux usées, qui se trouve encore dans l'anneau, s'écoule vers le point le plus bas, l'anneau est ainsi vidé et prêt à être injecté. Une fois les travaux de blocage de l'espace intermédiaire terminés, les eaux usées sont évacuées par le tuyau enroulé du collecteur en cours d'assainissement.

Augmentation du niveau d'eau dans un tuyau enroulé.

Au cours de ce processus, le débit des déchets est également ajusté, au cours duquel le tuyau serpentin est fermé au moyen d'une bulle avec un tuyau profilé traversant et un tuyau pour régler le niveau d'eau dans le tuyau serpentin. Ainsi, le niveau d'eau dans le tuyau enroulé est augmenté et le tuyau est fixé sur la base de l'ancien canal pendant le processus de remplissage en deux phases de l'espace inter-tuyaux. Cela garantit que l'angle d'inclinaison est maintenu et que la possibilité de flexion est éliminée.

Couvrir l'anneau au point le plus bas

Ensuite, l'espace intertubulaire est fermé au point le plus bas (dans notre cas, il s'agit du puits de départ).

Si nécessaire, des tuyaux pour remplir la solution sont installés dans la voûte du plafond et des tuyaux sont installés pour évacuer l'air vers le plafond et la base du sol. Le tuyau intégré à la bulle présente un revêtement extérieur profilé et n'assure pas une étanchéité totale, ce qui laisse s'écouler une certaine quantité d'eaux usées. À l'aide d'un tube de détection de niveau d'eau, vous pouvez toujours surveiller le niveau des eaux usées dans un tuyau enroulé.
La première étape du remblayage.

Dans notre cas, le remblayage de l'espace intercanalisation s'effectue à partir du point le plus bas en deux étapes. Pour ce faire, un réservoir est installé au bord du puits pour mélanger le matériau de support, auquel un tuyau est connecté pour fournir la solution. Le mélange du matériau de support de la marque Blitzd?mmer est effectué selon les recommandations du fabricant dans des réservoirs spéciaux de différents volumes.

Ensuite, la vanne du réservoir mélangeur s'ouvre et la solution Blitzdämmer, sans appliquer de pression externe, s'écoule librement dans l'espace intermédiaire entre l'ancien canal et le nouveau tuyau enroulé. Les eaux usées remplissant le tuyau enroulé l’empêchent de flotter.

Le processus de mélange et d'apport de solution se poursuit jusqu'à ce que la solution commence à s'écouler du tuyau d'évacuation d'air, intégré à la base du plafond, au point le plus bas.

En comparant la quantité de solution de remblai utilisée avec la quantité calculée, vous pouvez vérifier si la solution reste dans l'espace entre les tuyaux ou si elle pénètre dans le sol par les fistules de l'ancien canal. Si la quantité de solution consommée coïncide avec la quantité calculée, le processus de remblayage se poursuit jusqu'à ce que la solution commence à s'écouler du tuyau d'évacuation d'air monté dans le plafond au point le plus bas. La première étape du remblayage est considérée comme terminée.

Deuxième étape de remblayage.

Le durcissement du matériau de support dure 4 heures, avec une légère sédimentation de la solution dans l'espace intertubes. Une fois la solution durcie, le mélange du matériau de remblai Blitzdömmer commence pour la deuxième phase de remblayage. Le processus de remplissage de l'espace entre les tuyaux peut être considéré comme terminé lorsque la solution commence à s'écouler du tuyau d'évacuation d'air monté dans le plafond au point le plus élevé.

Pour le contrôle qualité, un échantillon de la solution de support s'écoulant du tuyau d'échappement d'air dans le puits de réception est prélevé.

Ensuite, les tuyaux de remplissage de la solution et les tuyaux de sortie d'air dans les puits de départ et de réception sont démontés. Trous traversants cimentés dans les sols.

7. Travaux finaux

Restauration unique.

Le fond partiellement fissuré de la chambre du puits est en cours de restauration.

Le travail d'intégration des inserts dans le nouveau canal est réalisé par un robot.

Contrôle de qualité

Pour contrôler la qualité des travaux de restauration des canalisations, une inspection de la canalisation elle-même est effectuée ainsi qu'un test d'étanchéité conformément à la norme DIN EN 1610.

480 roubles. | 150 UAH | 7,5 $", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Mémoire - 480 RUR, livraison 10 minutes, 24 heures sur 24, sept jours sur sept et jours fériés

240 roubles. | 75 UAH | 3,75 $ ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Résumé - 240 roubles, livraison 1-3 heures, de 10h à 19h (heure de Moscou), sauf le dimanche

Bortsov Alexandre Konstantinovitch. Technologie de construction et méthodes de calcul de l'état de contrainte des canalisations sous-marines « pipe in pipe » : IL RSL OD 61:85-5/1785

Introduction

1. Conception d'une canalisation sous-marine « pipe in pipe » avec un espace intertube rempli de pierre de ciment 7

1.1. Conceptions de pipelines à double tuyau 7

1.2. Évaluation technique et économique de la transition sous-marine du pipeline pipe-to-pipe 17

1.3. Analyse des travaux réalisés et définition des objectifs de recherche 22

2. Technologie de cimentation de l'espace intertubes des canalisations pipe-in-pipe 25

2.1. Matériaux pour cimenter l'anneau 25

2.2. Sélection de la formulation du mortier de ciment 26

2.3. Matériel de cimentation 29

2.4. Remplissage de l'anneau 30

2.5. Calcul de cimentation 32

2.6. Test expérimental de la technologie de cimentation 36

2.6.1. installation et test d'un cheval frotteur à deux tuyaux 36

2.6.2. Cimentation de l'anneau 40

2.6.3. Essais de résistance des pipelines 45

3. État contrainte-déformation de tuyaux à trois couches sous pression interne 50

3.1. Propriétés de résistance et de déformation de la pierre de ciment 50

3.2. Contraintes dans les tuyaux à trois couches lorsque la pierre de ciment perçoit des forces de traction tangentielles 51

4. Etudes expérimentales de l'état contrainte-déformation des canalisations tricouches 66

4.1. Méthodologie de réalisation d'études expérimentales 66

4.2. Technologie de fabrication de modèles 68

4.3. Banc d'essai 71

4.4. Méthodologie de mesure des déformations et d'essais 75

4.5. L'influence de la pression de cimentation excessive de l'espace mek-pipe sur la redistribution des contraintes 79

4.6. Vérification de l'adéquation des dépendances théoriques 85

4.6.1. Méthodologie de planification d'une expérience 85

4.6.2. Traitement statistique des résultats des tests ! . 87

4.7. Essais de conduites à trois couches en vraie grandeur 93

5. Etudes théoriques et expérimentales de la rigidité en flexion des canalisations pipe-in-pipe 100

5.1. Calcul de la rigidité à la flexion des canalisations 100

5.2. Etudes expérimentales de rigidité en flexion 108

Conclusions 113

Conclusions générales 114

Littérature 116

Demandes 126

Introduction au travail

Conformément aux décisions du 21e Congrès du PCUS, les industries pétrolières et gazières se développent à un rythme accéléré au cours du quinquennat actuel, en particulier dans les régions Sibérie occidentale, en RSS kazakhe et dans le nord de la partie européenne du pays.

À la fin de la période de cinq ans, la production pétrolière et gazière atteindra respectivement 620 à 645 millions de tonnes et 600 à 640 milliards de mètres cubes. mètres.

Pour les transporter, il est nécessaire de construire des canalisations principales puissantes avec haut degré automatisation et fiabilité opérationnelle.

L'une des tâches principales du plan quinquennal sera la poursuite du développement accéléré des gisements de pétrole et de gaz, la construction de nouveaux et l'augmentation de la capacité des systèmes de transport de gaz et de pétrole existants reliant les régions de la Sibérie occidentale aux principaux lieux. de la consommation de pétrole et de gaz - dans les régions centrales et occidentales du pays. Les pipelines d’une longueur considérable traverseront un grand nombre de barrières d’eau différentes sur leur trajet. Les franchissements des barrières d'eau sont les sections les plus complexes et les plus critiques de la partie linéaire des canalisations principales, dont dépend la fiabilité de leur fonctionnement. Lorsque les traversées sous-marines échouent, d'énormes dégâts matériels sont causés, définis comme la somme des dommages causés au consommateur, à l'entreprise de transport et à la pollution. environnement.

La réparation et la restauration des traversées sous-marines sont tâche difficile, nécessitant des efforts et des ressources importants. Parfois, le coût de la réparation d’un passage dépasse le coût de sa construction.

Par conséquent, une grande attention est accordée à la garantie d’une grande fiabilité des transitions. Ils doivent fonctionner sans panne ni réparation pendant toute la durée de vie nominale des pipelines.

Actuellement, pour accroître la fiabilité, les passages des canalisations principales à travers les barrières d'eau sont construits selon une conception à deux lignes, c'est-à-dire parallèlement au fil principal, à une distance allant jusqu'à 50 m de celui-ci, un fil supplémentaire est posé - un fil de réserve. Une telle redondance nécessite un investissement en capital double, mais comme le montre l'expérience d'exploitation, elle n'offre pas toujours la fiabilité opérationnelle nécessaire.

DANS dernièrement De nouveaux schémas de conception ont été développés pour offrir une fiabilité et une résistance accrues aux transitions monothread.

L'une de ces solutions est la conception d'une transition de pipeline sous-marine « tuyau dans le tuyau » avec un espace intermédiaire rempli de pierre de ciment. Un certain nombre de passages à niveau ont déjà été construits en URSS selon le schéma de conception « pipe-in-pipe ». L'expérience réussie dans la conception et la construction de tels passages à niveau indique que les connaissances théoriques et techniques latentes des solutions constructives la technologie d'installation et de pose, le contrôle de la qualité des joints soudés et les tests des canalisations bitubes sont suffisamment développés. Mais, étant donné que l'espace inter-tuyaux des transitions construites était rempli de liquide ou de gaz, les problèmes liés aux particularités de la construction de transitions sous-marines de canalisations pipe-in-pipe avec un espace inter-tuyaux rempli de pierre de ciment sont essentiellement nouveaux et peu étudiés. .

Par conséquent, le but de ce travail est la justification scientifique et le développement de la technologie pour la construction de pipelines sous-marins « pipe in pipe » avec un espace intertube rempli de pierre de ciment.

Pour atteindre cet objectif, un vaste programme a été réalisé

recherches théoriques et expérimentales. La possibilité d'utiliser des sous-

conduites d'eau "pipe in pipe", matériaux, équipements et méthodes technologiques utilisés dans la cimentation des puits. Une section expérimentale d'un pipeline de ce type a été construite. Des formules sont dérivées pour calculer les contraintes dans les tuyaux à trois couches sous l'action de la pression interne. Des études expérimentales sur l'état contrainte-déformation des conduites à trois couches pour les conduites principales ont été réalisées. Une formule a été dérivée pour calculer la rigidité à la flexion des tuyaux à trois couches. La rigidité à la flexion d'un pipeline pipe-in-pipe a été déterminée expérimentalement.

Sur la base des recherches effectuées, « Instructions temporaires pour la conception et la technologie de construction de traversées de gazoducs sous-marins pilotes-industriels pour des pressions de 10 MPa ou plus du type « pipe-in-pipe » avec cimentation de l'espace inter-tuyaux » et « Des instructions pour la conception et la construction de pipelines sous-marins offshore selon le schéma de conception "pipe in pipe" avec cimentation de l'espace entre les tuyaux", approuvées par Mingazprom en 1982 et 1984.

Les résultats de la thèse ont été utilisés dans la pratique dans la conception du passage sous-marin du gazoduc Ourengoï - Oujgorod à travers la rivière Pravaya Khetta, la conception et la construction de tronçons des oléoducs et oléoducs Dragobych - Stryi et Kremenchug - Lubny - Kiev, tronçons des pipelines offshore Strelka 5 - Bereg et Golitsyno - Bereg.

L'auteur remercie le chef de la station souterraine de stockage de gaz de Moscou association de production"Mostransgaz" O.M. Korabelnikov, chef du laboratoire de résistance des gazoducs chez VNIIGAZ, Ph.D. technologie. Sciences N.I. Anenkov, chef du détachement de fixation de puits de l'expédition de forage profond de Moscou O.G. Drogalin pour son aide dans l'organisation et la conduite d'études expérimentales.

Évaluation technique et économique de la transition sous-marine du pipeline pipe-to-pipe

Traversées de canalisations pipe-in-pipeLes transitions des canalisations principales à travers les barrières d'eau sont parmi les plus critiques et zones difficiles pistes. L'échec de telles transitions peut entraîner une forte diminution de la productivité ou un arrêt complet du pompage du produit transporté. La réparation et la réhabilitation des pipelines sous-marins sont complexes et coûteuses. Souvent, les coûts de réparation d’un passage à niveau sont comparables aux coûts de construction d’un nouveau passage à niveau.

Les traversées sous-marines des canalisations principales conformément aux exigences du SNiP 11-45-75 [70] sont posées en deux fils à une distance d'au moins 50 m l'un de l'autre. Avec une telle redondance, la probabilité d'un fonctionnement sans panne du passage à niveau en tant que système de transport dans son ensemble augmente. En règle générale, les coûts de construction d'une ligne de réserve correspondent aux coûts de construction de la ligne principale, voire les dépassent. Par conséquent, nous pouvons supposer que l’augmentation de la fiabilité grâce à la redondance nécessite de doubler les investissements en capital. Entre-temps, l'expérience d'exploitation montre que cette méthode d'augmentation de la fiabilité opérationnelle ne donne pas toujours des résultats positifs.

Les résultats de l'étude des déformations des processus de canal ont montré que les zones de déformation du canal dépassent largement les distances entre les passages posés. Par conséquent, l'érosion des fils principaux et de réserve se produit presque simultanément. Par conséquent, l'augmentation de la fiabilité des traversées sous-marines devrait être menée dans le sens d'une prise en compte attentive de l'hydrologie du réservoir et du développement de conceptions de traversées avec une fiabilité accrue, dans lesquelles la défaillance de la traversée sous-marine était considérée comme un événement conduisant à un violation de l'étanchéité du pipeline. Au cours de l'analyse, les solutions de conception suivantes ont été envisagées : conception monotube à deux brins - les colonnes de pipeline sont posées en parallèle à une distance de 20 à 50 m les unes des autres ; pipeline sous-marin avec revêtement en béton continu ; conception du pipeline « tuyau dans le tuyau » sans remplissage de l'espace entre les tuyaux et rempli de pierre de ciment ; un passage construit selon la méthode de forage incliné.

À partir des graphiques présentés dans la Fig. 1.10, il s'ensuit que la probabilité attendue la plus élevée d'un fonctionnement sans défaillance se situe au niveau de la transition sous-marine d'un pipeline « pipe-in-pipe » avec un espace annulaire rempli de pierre de ciment, à l'exception d'une transition construite par la méthode de forage incliné. .

Actuellement, des études expérimentales sur cette méthode et le développement de ses solutions technologiques de base sont en cours. En raison de la complexité de la création d'appareils de forage pour le forage directionnel, il est difficile d'espérer une introduction généralisée de cette méthode dans la pratique de la construction de pipelines dans un avenir proche. De plus, cette méthode peut être utilisée dans la construction de passages de faible longueur seulement.

Pour construire des transitions selon le schéma structurel « pipe-in-pipe » avec un espace inter-tubes rempli de pierre de ciment, le développement de nouvelles machines et mécanismes n'est pas nécessaire. Lors de l'installation et de la pose de pipelines à deux tuyaux, les mêmes machines et mécanismes sont utilisés que lors de la construction de pipelines monotubes, et pour préparer le mortier de ciment et remplir l'espace entre les tuyaux, un équipement de cimentation est utilisé, qui est utilisé pour fixer l'huile et puits de gaz Actuellement, plusieurs milliers d'unités de cimentation et de malaxeurs de ciment sont exploités dans le système de Shngazprom et du ministère de l'Industrie pétrolière.

Les principaux indicateurs techniques et économiques des traversées sous-marines de pipelines de différentes conceptions sont présentés dans le tableau 1.1. Des calculs ont été effectués pour la traversée sous-marine d'une section pilote d'un gazoduc à une pression de 10 MPa, hors coût. vannes d'arrêt. La longueur de la transition est de 370 m, la distance entre les filetages parallèles est de 50 m. Les tuyaux sont en acier X70 avec une limite d'élasticité (et - 470 MPa et une résistance à la traction Є6р = 600 MPa. L'épaisseur des parois des tuyaux et du Le lestage supplémentaire nécessaire pour les options I, P et Sh est calculé selon le SNiP 11-45-75 [70].

Dans la conception de canalisation « pipe-in-pipe » avec un espace inter-tubes rempli de pierre de ciment, l'épaisseur de paroi du tuyau intérieur est déterminée selon la méthode donnée en [e], l'épaisseur de la paroi extérieure est considérée comme étant de 0,75. de l'épaisseur de l'intérieur. Les contraintes circulaires dans les tuyaux sont calculées à l'aide des formules 3.21 de ce travail, caractéristiques physiques et mécaniques la pierre de ciment et les tuyaux métalliques sont considérés comme étant les mêmes que dans le calcul du tableau. 3.1. La conception de transition à deux brins et à tube unique la plus courante avec lestage avec des poids en fonte a été prise comme norme de comparaison (100 $). Comme le montre le tableau. І.І, la consommation de métal de la conception du pipeline « pipe-in-pipe » avec un espace intermédiaire rempli de pierre de ciment pour l'acier et la fonte est plus de 4 fois

Équipement de cimentation

Les caractéristiques spécifiques de la cimentation de l'espace annulaire des canalisations pipe-in-pipe déterminent les exigences relatives aux équipements de cimentation. La construction de franchissements de canalisations principales à travers des barrières d'eau est réalisée dans diverses régions du pays, y compris les plus éloignées et difficiles d'accès. Les distances entre les chantiers de construction atteignent des centaines de kilomètres, souvent en l'absence de moyens de transport fiables. Par conséquent, les équipements de cimentation doivent avoir une grande mobilité et être pratiques pour le transport sur de longues distances dans des conditions hors route.

La quantité de coulis de ciment nécessaire pour remplir l'anneau peut atteindre des centaines mètres cubes, et la pression lors du pompage de la solution est de plusieurs mégapascals. Par conséquent, les équipements de cimentation doivent avoir une productivité et une puissance élevées pour assurer la préparation et l'injection de la quantité requise de solution dans l'anneau dans un temps n'excédant pas son temps d'épaississement. Dans le même temps, l'équipement doit être fiable en fonctionnement et avoir un rendement suffisamment élevé.

L'ensemble des équipements destinés à la cimentation des puits satisfait le plus pleinement aux conditions spécifiées [72]. Le complexe comprend : des unités de cimentation, des malaxeurs de ciment, des camions de ciment et des camions-citernes, une station de surveillance et de contrôle du processus de cimentation, ainsi que équipement auxiliaire et entrepôts.

Des mélangeurs sont utilisés pour préparer la solution. Les principaux composants d'une telle machine sont une trémie, deux vis de déchargement horizontales et une vis de chargement inclinée et un dispositif de mélange hydraulique sous vide. Le bunker est généralement installé sur le châssis d'un véhicule tout-terrain. Les tarières sont entraînées par le moteur de traction du véhicule.

La solution est pompée dans l'espace annulaire à l'aide d'une unité de cimentation montée dessus. châssis d'un camion puissant. L'unité se compose d'une pompe à ciment haute pression pour pomper la solution, une pompe pour l'alimentation en eau et un moteur, des réservoirs de mesure, un collecteur de pompe et une canalisation métallique pliable.

Le processus de cimentation est contrôlé à l'aide de la station SKTs-2m, qui permet de contrôler la pression, le débit, le volume et la densité de la solution injectée.

Pour les petits volumes d'espace intertubes (jusqu'à plusieurs dizaines de mètres cubes), les pompes à mortier et les mélangeurs à mortier utilisés pour la préparation et le pompage des mortiers peuvent également être utilisés pour le cimentage.

La cimentation de l'anneau des canalisations sous-marines pipe-in-pipe peut être effectuée à la fois après leur pose dans une tranchée sous-marine et avant leur pose à terre. Le choix de l'emplacement pour la cimentation dépend des conditions topographiques spécifiques de la construction, de la longueur et du diamètre de la transition, ainsi que de la disponibilité d'équipements spéciaux pour la cimentation et la pose du pipeline. Mais il est préférable de cimenter les canalisations posées dans une tranchée sous-marine.

La cimentation de l'espace annulaire des canalisations passant dans la plaine inondable (sur le rivage) est réalisée après leur pose dans une tranchée, mais avant le remblayage avec de la terre. Si un lestage supplémentaire est nécessaire, l'espace annulaire peut être rempli d'eau avant la cimentation. L'apport de solution dans l'espace inter-tuyaux commence à partir du point le plus bas de la section du pipeline. La sortie de l'air ou de l'eau s'effectue à travers des tuyaux spéciaux dotés de vannes installées sur la canalisation externe à ses points les plus élevés.

Une fois que l'espace inter-tuyaux est complètement rempli et que la solution commence à sortir, le débit de son alimentation est réduit et l'injection se poursuit jusqu'à ce qu'une solution de densité égale à la densité de celle injectée commence à sortir des tuyaux de sortie. Puis les vannes. sur les tuyaux de sortie sont fermés et une surpression est créée dans l'espace annulaire. Auparavant, une contre-pression était créée dans la canalisation interne, empêchant la perte de stabilité de ses parois. Lorsque la surpression requise est atteinte dans l'espace intermédiaire, la vanne sur le tuyau d'entrée est fermée. L'étanchéité de l'espace intertubes et la pression dans la canalisation interne sont maintenues pendant le temps nécessaire au durcissement du mortier de ciment.

Lors du remplissage, les méthodes suivantes de cimentation de l'espace annulaire des canalisations pipe-in-pipe peuvent être utilisées : directe à l'aide de canalisations de cimentation spéciales. Cela consiste à introduire une solution de ciment dans l'espace annulaire du pipeline, ce qui déplace le canal. l'air ou l'eau qui y est présente. La solution est fournie et l'air ou l'eau est évacuée par des tuyaux équipés de vannes montées sur la canalisation externe. La totalité de la section du pipeline est remplie en une seule étape.

Cimentation à l'aide de canalisations de cimentation spéciales Avec cette méthode, des canalisations de petit diamètre sont installées dans l'espace annulaire, à travers lesquelles le mortier de ciment y est introduit. La cimentation est réalisée après la pose du pipeline bitube dans une tranchée sous-marine. La solution de ciment est fournie par des canalisations de cimentation jusqu'au point le plus bas de la canalisation posée. Cette méthode de cimentation permet un remplissage de la plus haute qualité de l'espace inter-tubes d'un pipeline posé dans une tranchée sous-marine.

La cimentation sectionnelle peut être utilisée en cas de manque d'équipement de cimentation ou de résistance hydraulique élevée lors du pompage de la solution, ce qui ne permet pas de cimenter toute la section du pipeline en une seule fois. Dans ce cas, la cimentation de l'anneau est réalisée en sections séparées. La longueur des sections de cimentation dépend de caractéristiques techniques matériel de cimentation. Pour chaque section du pipeline, des groupes distincts de tuyaux sont installés pour l'injection du mortier de ciment et la sortie de l'air ou de l'eau.

Pour remplir l'espace inter-tuyaux des canalisations pipe-in-pipe avec du mortier de ciment, il est nécessaire de connaître la quantité de matériaux et d'équipements nécessaires à la cimentation, ainsi que le temps nécessaire pour le terminer. Le volume de mortier de ciment requis pour le remplissage. entre

Contraintes dans les conduites à trois couches lorsque la pierre de ciment perçoit des forces de traction tangentielles

L'état de contrainte d'un tuyau à trois couches avec un espace intermédiaire rempli de pierre de ciment (béton) sous l'action de la pression interne a été pris en compte dans leurs travaux par P.P. Borodavkin [9], A.I. Alekseev [5], R.A. Abdullin. les auteurs ont accepté l'hypothèse selon laquelle un anneau en pierre de ciment perçoit des forces tangentielles de traction et sa fissuration ne se produit pas sous chargement. La pierre de ciment était considérée comme un matériau isotrope, ayant le même module d'élasticité en traction et en compression, et, par conséquent, les contraintes dans un anneau de pierre de ciment étaient déterminées à l'aide des formules de Lame.

Une analyse des propriétés de résistance et de déformation de la pierre de ciment a montré que ses modules de traction et de compression ne sont pas égaux et que la résistance à la traction est nettement inférieure à la résistance à la compression.

Par conséquent, dans le travail de thèse, une formulation mathématique du problème a été donnée pour un tuyau à trois couches avec un espace inter-tuyau rempli de matériau de module différent, et une analyse de l'état de contrainte dans les tuyaux à trois couches des canalisations principales sous l'action de une pression interne a été effectuée.

Lors de la détermination des contraintes dans un tuyau à trois couches sous l'action de la pression interne, nous considérons un anneau d'une unité de longueur découpé dans un tuyau à trois couches. L'état de contrainte qu'il contient correspond à l'état de contrainte dans le tuyau lorsque (En = 0. Les contraintes tangentielles entre les surfaces de la pierre de ciment et les tuyaux sont prises égales à zéro, car les forces d'adhésion entre elles sont insignifiantes. On considère l'intérieur et les tuyaux extérieurs à paroi mince. Un anneau en pierre de ciment dans l'espace inter-tubes est considéré comme à paroi épaisse, en matériau multimodule.

Supposons que le tuyau à trois couches soit sous l'influence de la pression interne PQ (Fig. 3.1), alors le tuyau intérieur est soumis à la pression interne P et R-g externe, provoqué par la réaction du tuyau extérieur et de la pierre de ciment au mouvement du tuyau intérieur.

Sur tuyau extérieur Il existe une pression interne Pg provoquée par la déformation de la pierre de ciment. L'anneau en pierre de ciment est sous l'influence de Rg interne et externe 2 Pression.

Les contraintes tangentielles dans les canalisations intérieures et extérieures sous l'action des pressions PQ, Pj et Pg sont déterminées : où Ri, &i, l 2, 6Z sont les rayons et les épaisseurs de paroi des canalisations intérieures et extérieures. Les contraintes tangentielles et radiales dans un anneau de pierre de ciment sont déterminées par des formules obtenues pour résoudre le problème axisymétrique d'un cylindre creux constitué d'un matériau à modules différents sous l'influence de pressions internes et externes ["6] : pierre de ciment sous tension et compression . Dans les formules données (3.1) et (3.2), les valeurs de pression Pj et P2 sont inconnues à partir des conditions d'égalité des déplacements radiaux des interfaces de la pierre de ciment avec les surfaces intérieure et extérieure. tuyaux La dépendance des déformations tangentielles relatives aux déplacements radiaux (i) a la forme [53] Dépendance. déformations relatives des contraintes pour les tuyaux Г 53 ] est déterminé par la formule

Banc d'essai

L'alignement des canalisations (Fig. 4.2) de l'intérieur I et de l'extérieur 2 et l'étanchéité de l'espace intercanalisation ont été réalisés à l'aide de deux bagues de centrage 3 soudées entre les canalisations. Dans le tuyau extérieur vva-. Deux raccords 9 ont été installés - l'un pour pomper le mortier de ciment dans l'espace annulaire, l'autre pour la sortie d'air.

L'espace intertuyau des modèles d'un volume de 2G = 18,7 litres. rempli d'une solution préparée à partir de ciment Portland pour puits « froids » de l'usine Zdolbunovsky, avec un rapport eau-ciment E/C = 0,40, densité p = 1,93 t/m3, étalement le long du cône AzNII à = 16,5 cm, début de prise t = 6 heures 10 argiles, fin de prise t « _ = 8 heures 50 min », la résistance à la traction d'échantillons de pierre de ciment de deux jours pour le pliage & pcs = 3,1 Sha. Ces caractéristiques ont été déterminées à l’aide de la méthode d’essai standard du ciment Portland pour puits « froids » (_31j.

Les limites de résistance à la compression et à la traction des échantillons de pierre de ciment au début des essais (30 jours après remplissage de l'espace intertubes avec du mortier de ciment) b = 38,5 MPa, b c = 2,85 Sha, module d'élasticité en compression EH = 0,137 TO5 Sha, coefficient de Poisson pi = 0,28. Des essais de compression de pierre de ciment ont été réalisés sur des échantillons cubiques présentant des nervures de 2 cm ; pour la tension - sur des échantillons en forme de huit, avec une section transversale au rétrécissement de 5 cm [31]. Pour chaque test, 5 échantillons ont été préparés. Les échantillons ont durci dans une chambre avec une humidité relative de l'air de 100 %. Pour déterminer le module élastique de la pierre de ciment et le coefficient de Poisson, nous avons utilisé la méthode proposée par le mil. K.V. Ruppeneit [_ 59 J . Les tests ont été réalisés sur des échantillons cylindriques d'un diamètre de 90 mm et d'une longueur de 135 mm.

La solution a été introduite dans l'espace annulaire des modèles à l'aide d'une installation spécialement conçue et fabriquée, dont le schéma est présenté sur la Fig. 4.3.

Le mortier de ciment a été versé dans le récipient 8 avec le couvercle 7 retiré, puis le couvercle a été mis en place et le mortier air comprimé ont été forcés dans l'espace annulaire du modèle II.

Une fois l'espace intertubulaire complètement rempli, la vanne 13 sur le tuyau de sortie de l'échantillon a été fermée et une pression de cimentation excessive a été créée dans l'espace annulaire, qui a été surveillée par le manomètre 12. Une fois la pression de conception atteinte, la vanne 10 sur le tuyau d'entrée a été fermé, puis la surpression a été relâchée et le modèle a été déconnecté de l'installation. Lors du durcissement de la solution, le modèle était en position verticale.

Des tests hydrauliques de modèles de tuyaux à trois couches ont été effectués sur un stand conçu et fabriqué au Département de technologie métallique de l'Institut d'économie et d'entreprise d'État de Moscou. I.M.iubkina. Le schéma du stand est présenté sur la Fig. 4.4, vue générale- sur la fig. 4.5.

Le modèle de tuyau II a été placé dans la chambre d'essai 7 à travers le couvercle latéral 10. Le modèle, installé légèrement incliné, a été rempli d'huile provenant du récipient 13. pompe centrifuge 12, alors que les vannes 5 et 6 étaient ouvertes. Une fois le modèle rempli d'huile, ces vannes ont été fermées, la vanne 4 a été ouverte et la pompe haute pression I a été mise en marche. L'excès de pression a été libéré en ouvrant la vanne 6. Le contrôle de la pression a été effectué avec deux manomètres standards 2, conçus pour. 39,24 Mia (400 kgf/slg). Pour sortir les informations des capteurs installés sur le modèle, des câbles multiconducteurs 9 ont été utilisés.

Le stand a permis de réaliser des expériences à des pressions allant jusqu'à 38 MPa. La pompe haute pression VD-400/0,5 E avait un faible débit de 0,5 l/h, ce qui permettait un chargement en douceur des échantillons.

La cavité du tuyau intérieur du modèle a été scellée avec un dispositif d'étanchéité spécial, éliminant ainsi l'influence des forces de traction axiales sur le modèle (Fig. 4.2).

Les forces axiales de traction résultant de l'action de la pression sur les pistons 6 sont presque entièrement absorbées par la tige 10. Comme le montrent les jauges de contrainte, un faible transfert de forces de traction (environ 10 %) se produit en raison du frottement entre les bagues d'étanchéité en caoutchouc 4. et le tuyau intérieur 2.

Lors des tests de modèles avec différents diamètres internes de chambre à air, des pistons de différents diamètres ont également été utilisés. Pour mesurer l'état déformé des corps, ils utilisent. diverses méthodes et des moyens

où ς est un coefficient prenant en compte la répartition de la charge et la réaction d'appui de la base, ς = 1,3 ; P pr - charge réduite externe calculée, N/m, déterminée en conséquence selon les formules ci-dessus, pour diverses options le remblayage, ainsi que l'absence ou la présence d'eau dans la canalisation en polyéthylène ; R l - paramètre caractérisant la rigidité du pipeline, N/m 2 :

où k e est un coefficient qui prend en compte l'influence de la température sur les propriétés de déformation du matériau du pipeline, k e = 0,8 ; E 0 est le module de fluage en traction du matériau du tuyau, MPa (avec 50 ans de fonctionnement et une contrainte dans la paroi du tuyau de 5 MPa E 0 = 100 MPa) ; θ est un coefficient qui prend en compte l’effet combiné de la résistance de base et de la pression interne :

où E gr est le module de déformation du remblai (remblai), pris en fonction du degré de compactage (pour CR 0,5 MPa) ; P est la pression interne de la substance transportée, P< 0,8 МПа.

En substituant systématiquement les données initiales dans les formules principales ci-dessus, ainsi que dans les formules intermédiaires, nous obtenons les résultats de calcul suivants :

Analyser les résultats de calcul obtenus pour ce cas, on peut noter que pour réduire la valeur de P pr il faut s'efforcer de réduire la valeur de P" z + P à zéro, c'est-à-dire l'égalité dans valeur absolue valeurs P" z et P. Ceci peut être réalisé en modifiant le degré de remplissage en eau canalisation en polyéthylène. Par exemple, lorsque le remplissage est égal à 0,95, la composante verticale positive de la force de pression de l'eau P sur la paroi interne surface cylindrique sera de 694,37 N/m à P" z = -690,8 N/m. Ainsi, en ajustant le remplissage, l'égalité de ces valeurs peut être obtenue.

En résumant les résultats des tests de capacité portante sous la condition II pour toutes les options, il convient de noter que les déformations maximales admissibles ne se produisent pas dans la canalisation en polyéthylène.

Essai de capacité portante selon la condition III

La première étape du calcul consiste à déterminer la valeur critique de la pression radiale uniforme externe P cr, MPa, à laquelle le tuyau peut résister sans perdre sa forme transversale stable. La valeur de Pcr est considérée comme la plus petite des valeurs calculées à l'aide des formules :

P cr = 2√0,125P l E gr = 0,2104 MPa ;

P cr = Pl +0,14285 = 0,2485 MPa.

Conformément aux calculs utilisant les formules ci-dessus, une valeur plus petite de P cr = 0,2104 MPa est acceptée.

L'étape suivante consiste à vérifier la condition :

où k 2 est le coefficient de stabilité des conditions d'exploitation du pipeline, pris égal à 0,6 ; Pvac - la valeur du vide possible dans la section de réparation du pipeline, MPa ; Pgv est la pression externe des eaux souterraines au-dessus du sommet du pipeline, selon les conditions du problème Pgv = 0,1 MPa.

Le calcul ultérieur est effectué par analogie avec la condition II pour plusieurs cas :

• pour le cas d'un remplissage uniforme de l'espace intertubes en l'absence d'eau dans la canalisation en polyéthylène :

ainsi, la condition est remplie : 0,2104 MPa>>0,1739 MPa ;

• idem s'il y a du filler (eau) dans une canalisation en polyéthylène :

ainsi, la condition est remplie : 0,2104 MPa >>0,17 MPa ;

• en cas de remplissage irrégulier de l'espace intertubes en l'absence d'eau dans la canalisation en polyéthylène :

ainsi, la condition est remplie : 0,2104 MPa >>0,1743 MPa ;

• de même en présence d'eau dans une canalisation en polyéthylène :

ainsi, la condition est remplie : 0,2104 MPa >>0,1733 MPa.

Le contrôle de la capacité portante selon la condition III a montré que la stabilité de la section ronde du pipeline en polyéthylène est observée.

En guise de conclusions générales, il convient de noter que la mise en œuvre de travaux de construction visant à remblayer l'espace intermédiaire pour les paramètres de conception initiaux correspondants n'affectera pas la capacité portante du nouveau pipeline en polyéthylène. Même dans des conditions extrêmes (avec un remplissage irrégulier et haut niveau eaux souterraines), le remblayage n'entraînera pas de phénomènes indésirables associés à une déformation ou à d'autres dommages au pipeline.

sélection de tuyaux et de matériaux pour la construction et la reconstruction de conduites d'approvisionnement en eau

dans les installations de JSC Mosvodokanal

1. Au stade de la conception, en fonction des conditions de pose et de la méthode de travail, le matériau et le type de tuyau sont sélectionnés (épaisseur de paroi du tuyau, rapport dimensionnel standard (SDR), rigidité annulaire (SN), présence de matériaux externes et internes revêtement protecteur du tuyau), la question du renforcement du tuyau posé est résolue à l'aide d'un clip en béton armé ou d'un caisson en acier. Pour tous les matériaux de canalisations, il est nécessaire d'effectuer un calcul de résistance pour l'influence de la pression interne de l'environnement de travail, de la pression du sol, des charges temporaires, du poids mort des canalisations et de la masse du liquide transporté, pression atmosphérique quand un vide et externe pression hydrostatique eaux souterraines, détermination de la force de traction axiale (poinçonnage).

2. Avant de choisir une méthode de reconstruction, des diagnostics techniques de la canalisation sont réalisés afin de déterminer son état et sa durée de vie résiduelle.

3. Le choix du matériau du pipeline doit être justifié par des calculs techniques et économiques comparatifs. Le calcul est effectué en tenant compte des exigences de Mosvodokanal JSC. Lors de l'intersection avec l'existant communications techniques ou l'emplacement du pipeline dans leur zone de sécurité, les exigences des organismes exploitants tiers sont prises en compte. Une étude de faisabilité et des calculs de résistance du pipeline sont inclus dans la documentation de conception et d'estimation et sont présentés lors de l'examen du projet.

4. Tous les matériaux utilisés pour la pose des réseaux d'adduction d'eau (tuyaux, revêtements à parois minces, tuyaux et revêtements internes par pulvérisation) doivent être soumis à des tests supplémentaires concernant l'effet toxique général de leurs composants qui peuvent se diffuser dans l'eau à des concentrations dangereuses pour la santé publique et conduire à effets allergènes, irritants pour la peau, mutagènes et autres effets négatifs sur l'homme.

5.Lors de la pose tuyaux en polyéthylène sans cage en béton armé ni caisson en acier dans les zones urbanisées et industrielles, la sécurité environnementale des sols environnants le long du tracé de conception doit être confirmée. En cas de contamination inacceptable du sol et eaux souterraines(hydrocarbures aromatiques, produits chimiques organiques, etc.) la valorisation des sols est réalisée.

6. Les tuyaux en acier qui n'étaient pas utilisés auparavant pour les conduites d'approvisionnement en eau potable ne sont pas autorisés pour l'installation de dérivation d'eau.

7. Les tuyaux en acier restaurés précédemment utilisés ne sont pas autorisés pour la nouvelle installation et la reconstruction de conduites d'eau (tuyaux pour l'environnement de travail). Ils peuvent être utilisés pour fabriquer des étuis.

8. Des tuyaux en acier soudés en spirale (selon GOST 20295-85 avec traitement thermique volumétrique) peuvent être utilisés lors de la construction de boîtiers et de lignes de dérivation.

9. Lors de la pose de tuyaux en caissons, l'espace entre les tuyaux est rempli de mortier ciment-sable.

10.Pour les nouvelles constructions tuyaux en acier fils Les conduites d'eau ouvertes (sans boîtiers en acier ni clips en béton armé) doivent, si nécessaire, prévoir une protection simultanée du tuyau contre la corrosion électrochimique conformément à GOST 9.602-2005.

11. Lors de la reconstruction de canalisations en acier (sans enveloppes en acier ni cages en béton armé) sans détruire la canalisation existante et lors de la restauration rapide de sections locales et d'urgence de canalisations en utilisant des méthodes n'ayant pas de capacité portante, prévoir, si nécessaire, une protection simultanée de le tuyau contre la corrosion électrochimique conformément à GOST 9.602 -2005.

12. Il est permis d'utiliser des pièces moulées en fonte ductile avec revêtement intérieur et extérieur en poudre époxy, approuvées pour une utilisation dans les systèmes d'approvisionnement en eau potable (certificat de enregistrement d'état, avis d'expert sur la conformité du produit aux exigences sanitaires, épidémiologiques et hygiéniques unifiées pour les marchandises soumises à une surveillance sanitaire et épidémiologique).

13. Les spécialistes de Mosvodokanal JSC ont le droit de visiter les usines fournissant des tuyaux et de se familiariser avec les conditions d'organisation de la production et du contrôle qualité des produits, ainsi que d'inspecter les produits fournis.

14. Les tests des tuyaux en polyéthylène sont effectués sur des échantillons fabriqués à partir de tuyaux.

14.1. Les caractéristiques du matériau du tuyau doivent correspondre aux valeurs suivantes :

Stabilité thermique à 200°C – au moins 20 minutes ;

Fraction massique de noir de carbone (suie) – 2,0-2,5 % ;

Distribution de noir de carbone (suie) ou de pigment – ​​type I-II ;

L'allongement relatif à la rupture d'un échantillon de tuyau n'est pas inférieur à 350 %.

14.2. Lors du contrôle d'une soudure, la rupture de l'échantillon doit se produire lorsque l'allongement relatif atteint plus de 50 % et être caractérisée par une ductilité élevée. La ligne de rupture doit longer le matériau de base et ne pas couper le plan de soudage. Les résultats des essais sont considérés comme positifs si, lors de l'essai de traction axiale, au moins 80 % des échantillons présentent une rupture plastique de type I. Les 20 % restants des échantillons peuvent présenter un schéma de fracture de type II. L’échec de type III n’est pas autorisé.

2.Exigences techniques pour l'utilisation de tuyaux et de matériaux

pour la construction et la reconstruction de systèmes d'égouts dans les installations de JSC Mosvodokanal

Méthode de réparation d'un ponceau sous un remblai

Auteur : Vylegzhanin Andrey Anatolyevich

L'invention concerne le domaine de la réparation et, en particulier, les procédés de réparation de ponceaux. L'objectif de l'invention est de réduire l'intensité du travail nécessaire pour remplir l'espace entre le tuyau défectueux et la solution de béton. nouveau tuyau. La méthode de réparation d'un ponceau sous un remblai consiste à détourner temporairement un cours d'eau et à installer un nouveau tuyau dans le contour interne du tuyau défectueux avec un espace. Le tuyau est équipé de tubes de commande dépassant à travers le plafond du tuyau dans l'espace inter-tuyaux selon un certain pas. Remplissage mortier de béton espace intertubes et son contrôle s'effectue à travers des tubes de contrôle avec leur bouchage séquentiel. L'espace entre les conduites est rempli de béton à l'aide d'un tuyau flexible placé dans des guides installés avec dehors au-dessus du nouveau tuyau dans l'espace entre les tuyaux, en le déplaçant vers l'extérieur et en le retirant à mesure que l'espace entre les tuyaux est rempli de béton. Chaque tronçon du nouveau tuyau est formé de plusieurs anneaux, par exemple trois, en matériau en tôle, de préférence ondulée. 2 salaire f-ly, 6 malades.

La méthode traditionnelle des tranchées pour la pose et le remplacement des ponceaux sous les remblais de terre est connue (Construction de ponts et de canalisations. Edité par V.S. Kirillov. M. : Transport, 1975, p. 527, fig. XU. 14, XU 15 L'inconvénient de cette méthode est-ce que pour poser le ponceau il faut creuser une tranchée ouverte.

Il existe une méthode connue pour reconstruire un pont à poutres en le remplaçant par un ou deux ponceaux (Entretien et reconstruction des ponts. Edité par V.O. Osipov. M. : Transport, 1986, p. 311, 312, fig. X 14, X 15 ,X16). Cette méthode reprend les inconvénients de l'analogue précédent, puisqu'elle implique le démontage de la structure supérieure de la piste.

La « Méthode de remplacement d'un ponceau » est connue, donnée dans la description du brevet RU 2183230. La méthode consiste à poser heure d'hiver tunnel à côté du tuyau défectueux, le maintenir jusqu'à ce que les murs gèlent, ériger un support, faire un trou vertical dans la chaussée pour couler le béton, poser un nouveau tuyau dans le tunnel, couler du béton dans l'espace entre le tuyau et le tunnel à travers un trou vertical trou. Une fois les travaux terminés, l'ancien tube est bouché. Cependant, la méthode prévoit la possibilité de sa mise en œuvre uniquement en hiver.

Brevet connu RU 2265692 « Méthode de réparation d'un ponceau sous un remblai ». Le procédé comprend le détournement temporaire d'un cours d'eau, l'érection d'un support temporaire avec une plaque supérieure à l'intérieur du tuyau défectueux à l'endroit de son défaut et de sa fixation, et l'installation de parties d'un nouveau tuyau dans le tuyau défectueux depuis ses deux côtés opposés jusqu'à ce que les extrémités des parties opposées du nouveau tuyau s'arrêtent l'une contre l'autre. Pour ce faire, des libérations sont réalisées dans les deux parties pour un support temporaire, puis les extrémités des parties opposées du nouveau tuyau sont reliées entre elles et avec le support temporaire, les cavités entre les tuyaux défectueux et neufs sont remplies de béton mortier, et le support temporaire est retiré. Cependant, le procédé ne révèle pas comment l'espace entre les tuyaux défectueux et les nouveaux tuyaux est rempli de béton.

La méthode la plus proche techniquement de la méthode revendiquée est la « Méthode de réparation d'un ponceau sous un remblai », donnée dans la description du brevet RU 2341612.

La méthode consiste à détourner temporairement un cours d'eau, à installer des sections d'un nouveau tuyau dans le contour interne du tuyau défectueux avec un espace et à remplir l'espace entre les tuyaux avec une solution de béton.

Dans le plafond des sections, des tubes de commande faisant saillie dans l'anneau sont montés selon un certain pas, l'anneau est initialement rempli de béton à travers les fenêtres situées dans la partie supérieure des parois latérales de la section jusqu'au niveau inférieur des fenêtres et les fenêtres sont bouchées, la partie plafond de l'anneau est remplie de béton à travers le premier tube jusqu'à ce que le béton sorte dans le deuxième tube, boucher le premier tube et alimenter le béton à travers le deuxième tube jusqu'à ce qu'il sorte dans le tube suivant et effectuer opérations similaires séquentielles dans toutes les sections.

L'inconvénient de cette méthode est l'intensité de travail relativement élevée, car il est nécessaire de réaliser d'abord des fenêtres latérales pour remplir d'abord l'espace intermédiaire avec du béton à travers elles, puis de les boucher puis de les remplir séquentiellement de béton à travers les tubes du plafond.

L'objectif de l'invention est de réduire l'intensité du travail nécessaire pour remplir l'espace entre les tuyaux défectueux et les nouveaux tuyaux avec une solution de béton.

Cet objectif est atteint grâce au fait que dans le procédé de réparation d'un ponceau sous un remblai, comprenant le détournement temporaire d'un cours d'eau, l'installation d'un nouveau tuyau dans le contour interne d'un tuyau défectueux avec un espace, équipé de tubes de commande dépassant du plafond du tuyau dans l'espace inter-tubes avec un certain pas, le remplissage avec une solution de béton de l'espace annulaire et son contrôle au moyen de tubes de commande avec leur bouchage séquentiel, selon l'invention, le remplissage de l'espace annulaire avec du béton est effectué à l'aide d'un tuyau flexible placé dans l'espace annulaire avec son mouvement vers l'extérieur et son retrait à mesure que l'espace annulaire est rempli de béton.

Le nouveau tuyau est formé de plusieurs sections en tôle métallique, de préférence ondulée.

A l'extérieur, au sommet du nouveau tuyau, des guides verticaux sont installés sous forme de boucliers pour y placer et déplacer un tuyau flexible dans l'espace inter-tuyaux, et les guides verticaux sont réalisés avec un certain pas.

L'espace entre les tuyaux est rempli de solution de béton à partir d'une extrémité du tuyau à l'aide d'un tuyau flexible vers l'autre extrémité du tuyau ou de deux tuyaux flexibles opposés l'un à l'autre depuis les deux extrémités du tuyau.

L'écart entre les tuyaux défectueux et les nouveaux tuyaux pour remplir l'espace entre les tuyaux avec du béton est fixé à au moins 100 mm.

L'espacement entre les tubes adjacents pour contrôler le remplissage de l'espace entre les canalisations avec du béton est fixé en fonction des dimensions du ponceau à réparer, et il doit y avoir au moins un tube dans chaque section ou à travers une.

La hauteur de la saillie des tubes dans l'espace inter-tuyaux est réglée pour créer un espace entre l'extrémité du tube et le plafond du tuyau défectueux ne dépassant pas 40 mm, tandis qu'un bouchon est installé sur chaque tube de commande à l'intérieur. du plafond après que la solution concrète en soit sortie.

L'essence de l'invention est illustrée par des dessins qui montrent :

La figure 1 est une coupe longitudinale d'un ponceau défectueux avant réparation ;

Fig.2 - coupe transversale ponceau avant réparation (agrandi);

La figure 3 est une coupe longitudinale d'un ponceau défectueux au début du remplissage de béton de l'espace inter-canalisations ;

Fig.5 - coupe transversale d'un ponceau avec un tuyau installé (agrandi) ;

Fig.6 - coupe transversale du ponceau après réparation (agrandie).

Un procédé de réparation d'un ponceau 1 présentant des défauts 2, situé sous un remblai 3, comprend la déviation temporaire d'un cours d'eau, l'installation de sections 4 d'un nouveau tuyau dans le contour interne du tuyau défectueux 1 et le remplissage de l'espace entre les tuyaux 6 avec une solution de béton 5. . Pour remplir l'espace inter-tubes avec du mortier de béton, les tronçons 4 sont installés avec un écart H entre le tuyau défectueux 1 et les tronçons 4 du nouveau tuyau d'au moins 100 mm.

Les nouveaux tronçons de tuyaux sont fabriqués à partir de tôles métalliques, de préférence ondulées.

A l'extérieur, au sommet des tronçons 4 de la nouvelle canalisation, des guides verticaux 7 sont installés sous forme de boucliers pour y placer et déplacer le tuyau flexible 8 dans l'espace inter-canalisation 6, et les guides verticaux sont réalisés avec un certain ton.

De plus, dans chaque tronçon 4, soit un ou deux, selon la longueur de la canalisation à restaurer, des tubes de commande 9 sont préinstallés, faisant saillie dans l'espace inter-canalisations 6. Des tubes 9 sont installés pour former un espace entre l'extrémité de le tube et le plafond du tuyau défectueux 1 de plus de 40 mm, tandis que chaque tube 9 à l'intérieur du plafond est réalisé avec la possibilité d'installer un bouchon 10 sur celui-ci.

L'installation d'un nouveau tuyau sur un tuyau défectueux est entièrement réalisée par pré-assemblage les sections 4 dans le tuyau et en les faisant glisser dans le contour interne du tuyau défectueux 1 ou en introduisant séquentiellement les sections 4 dans le tuyau défectueux 1 et en y connectant les sections 4 les unes aux autres en un seul tuyau.

Le tirage du tuyau flexible 9 dans l'espace annulaire 6 s'effectue après la mise en place et l'assemblage des tronçons 4 dans la cavité de la canalisation défectueuse 1 ou simultanément à l'amenée des tronçons 4 dans la cavité de la canalisation défectueuse 1, tandis que les volets de guidage 7 assurent le orientation du tuyau flexible 8 dans l'espace annulaire 6.

De plus, pour les grandes longueurs du tuyau défectueux 1, il est possible de tirer deux tuyaux flexibles 8 en contre-traction de part et d'autre du tuyau (non représenté).

Après avoir placé les sections 4 dans la cavité interne du tuyau défectueux 1, l'espace entre les tuyaux depuis les extrémités ouvertes du tuyau 1 est bouché avec des tampons (non représentés).

Le remplissage de l'espace inter-tubes 6 avec la solution de béton 5 s'effectue avec un tuyau flexible 8, en le déplaçant dans le sens d'une extrémité à l'autre extrémité du tuyau jusqu'à son retrait complet, ou avec deux tuyaux flexibles 8 à contre-courant des deux extrémités du tuyau.

Le remplissage de l'espace inter-tuyaux 6 est surveillé par la sortie de la solution de béton 5 du tube de commande suivant 9. Après cela, le tube est bouché avec un bouchon 10, et le tuyau 8 est poussé vers l'extérieur et le remplissage ultérieur de l'espace inter-tuyaux 6 avec la solution concrète 5 est effectué jusqu'à ce que la solution 5 sorte dans le tube témoin suivant 9, bouché le tube 9 avec le bouchon 10 et le cycle est répété.

Le résultat technique obtenu est que la méthode proposée permet de réduire l'intensité du travail nécessaire pour remplir l'espace entre les tuyaux défectueux et les nouveaux avec une solution de béton, tout en fournissant simultanément un contrôle fiable du remplissage complet de l'espace entre les tuyaux.

La méthode a été testée avec succès sur des réparations routières.