Якоря уводят плавучесть в прошлое

Сохранить для чтения. Опубликовано Эйми Найт, помощником редактора World Pipelines, четверг, 13 августа 2020 г. 15:25

Джефф Курник, Platipus Anchors Limited, Великобритания, объясняет применение земляных якорей с ударным приводом в качестве решения для обеспечения плавучести трубопровода в ряде сложных мест.

Плавучесть всегда была проблемой при строительстве трубопровода в насыщенной среде, например, в реках, поймах рек или районах с высоким уровнем грунтовых вод (рис. 4). За последнее столетие владельцы трубопроводов, проектировщики и подрядчики использовали различные методы противодействия всплытию, начиная с простого утяжелителя трубопровода, который состоял из двух чугунных половин, скрепленных болтами вокруг трубы. Позже их заменили бетонными грузами и седельными сумками из геотекстиля. Все эти методы создавали свои проблемы, особенно связанные с транспортировкой тяжелых материалов в отдаленные места, а также временем и ресурсами, которые требовались для реализации, особенно когда современное современное оборудование было недоступно. Лишь в 1980-х годах был достигнут значительный прогресс в технологии контроля плавучести трубопроводов с внедрением наземных якорей как экономичной и эффективной альтернативы традиционным методам.

Рисунок 1. Анкеры Platipus, обеспечивающие стабилизацию склона на проекте в Завтике, Мьянма.

Platipus® имеет более чем 35-летний опыт разработки, производства и поставок заземляющих анкеров с ударным приводом (PDEA®) для самых разных секторов рынка. PDEA — это современное и универсальное устройство, которое можно быстро развернуть в самых сложных наземных условиях. Он представляет собой легкий, устойчивый к коррозии якорь, который можно задвигать с уровня земли с помощью обычного оборудования. Он спроектирован так, чтобы минимально воздействовать на почву во время установки, может быть настроен на точную удерживающую способность и немедленно введен в полную эксплуатацию. Будучи полностью сухой системой, она также оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.

Технические характеристики анкерной системы трубопровода могут варьироваться в зависимости от диаметра трубы, длины каждой секции трубы, местных условий почвы (включая уровень грунтовых вод), структурной целостности трубы, если труба прокладывается в пресной или соленой воде, а также от восстановление засыпного материала. Обычно головка якоря изготавливается из алюминиевого сплава или чугуна с шаровидным графитом и соединяется с лямкой. Затем систему вводят в эксплуатацию с помощью пряжки и натяжного устройства. Комплекты якорных систем размещаются вдоль трубопровода на расчетных расстояниях через участки, требующие принятия мер против плавучести или стабилизации от других внешних сил. Монтаж типовой системы крепления трубопровода можно увидеть на анимации на рисунке 2.

Рисунок 2 – Руководство по установке типичной системы крепления трубопровода Platipus.

Распределение напряжений перед нагруженным анкером можно смоделировать с помощью традиционной теории фундамента. Предельная работоспособность анкера в грунте определяется нагрузкой, при которой концентрация напряжений непосредственно перед анкером превышает несущую способность грунта. Факторы, которые будут влиять на конечную производительность якоря, включают угол сдвига/прочность на сдвиг в недренированном грунте, размер якоря, глубину установки и условия погружения.

PDEA хорошо работают в зернистых грунтах, демонстрируя характеристики фиксации и растяжения при кратковременной нагрузке, широкую усеченную поверхность почвы непосредственно перед анкером и чрезвычайно высокие нагрузки (рис. 3).