 |
Статическое действие наземных нагрузок на трубопроводы.
|
|
|
|
Давление грунта на трубопроводы при закрытых прокладках.
Это давление в высокой степени зависит от способа проходки и свойства грунта.
При горизонтальном бурении, щитовой проходке, применении вибровакуумного способа и при продавливании трубопроводов возникновения областей разрушения в некоторых грунтах, преимущественно пластичных, может привести к оседанию всей площади пород, находившихся над сооружением, особенно при большом его пролете.
В этом случае вертикальное давление в глинистых грунтах может доходить до полного веса всей каменной толщи, а в прочных породах оно составляет 75% этого веса.
В других грунтах, например, в песчаных, область нарушения может не доходить до поверхности земли, и поверхностные скольжения соединяются между собой, образуя над сооружением замкнутую область, ограниченную так называемым сводом естественного равновесия, или сводом давления.
Рассмотрим задачу №3 по данной теме:
Определить вертикальное и боковое давление грунта на жесткую трубу с наружным диаметром D1=0,72м, проталкиваемую на большой глубине в песчаном грунте.
Объемный вес грунта ɤ=1,65 T/м^3 и угол внутреннего трения 
. Расчетный пролет разгружающего свода:
=0.72*2.15=1.55 м
Высота разгружающего свода при f=0,6 определяется по формуле:
f-коэффициент внутреннего трения грунта
Расчетная сила вертикального давления на трубу рассчитывается по формуле:
; 
Расчетное боковое давление с коэф. перегрузки n=0,8 определяется по формуле:
Если сравнить 
со значением задачи №1, №2, то можно сделать вывод, что давление грунта на трубу, уложенную закрытым способом, много меньше, чем на трубу, уложенную в траншеи или насыпи.
|
|
|
Статическое действие наземных нагрузок на трубопроводы.
Виды наземных нагрузок.
Трубопроводы, уложенные под городскими проездами, автомобильными и железными дорогами, а также на территории аэродромов, подвергаются действию подвижной динамической нагрузки от перемещающегося по поверхности земли транспорта.
При заглублении верха сооружения от 1,2м и более нормативную вертикальную нагрузку от колонн автомобилей разрешается заменять равномерной нагрузкой интенсивность. 2 Т/м2.
Для трубопроводов, укладываемых в метах, где движение автомобильного транспорта невозможно, для расчета принимается только равномерная нагрузка от пешеходов, равная 500кг/м2.
Для сооружений, укладываемых под ж/д путями, в качестве нормативной следует принимать нагрузку, соответствующую классу данной ж/ линии.
Расчетные нагрузки самолетов и соответствующие им эквивалентные нагрузки на одно колесо разделяются на шесть категорий. Основная часть всей нагрузки (80-90%) поровну распределена между двумя главными опорами, которые бывают одноколесными, двухколесными и четырехколесными.
Для облегчения при определении давления от колес автомашин и гусеничной нагрузки существуют графики, позволяющие определять полное нормативное вертикальное давление Рв на единицу площади горизонтальной проекции трубопровода для глубины заложения верха труб Н=0,5-8м.
Н/м
| ||||||||
| ||||||||
| ||||||||
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
| НГ-60 |
| ||||||||
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Рв, Т\м2
|
|
|
| ||||||||
| Н-30 |
0 2 4 6 8 10 12 14 16
| НК-80 |
| ||||||||
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Рв, Т\м2
При составлении графика для нагрузки Н-30 рассматривалась трехосная 30-т грузовая автомашина:
6т 12т 12т
две задние оси которой располагались под продольной осью трубопровода в наиболее невыгодном положении. Коэффициент перегрузки в этом случае принимается равным 1,4.
При составлении графика для нагрузки НГ-60рассматривалась 60-т гусеничная нагрузка при установке оси всей машины:
или одной из гусениц над трубой вдоль ее продольной оси:
Этот график также позволяет непосредственно определить полное нормативное статическое давление на 1м длины трубы. Коэффициент перегрузки в этом случае принимаем равным 1,1.
При составлении графика для колесной нагрузки НК-80
20 20 20 20 40т 40т
рассматривался случай ее установки в наиболее невыгодном для трубопровода положении. При этом коэффициент перегрузки принимаем равным 1,1.
Для малых глубин заложения наиболее опасным является расположение одного колеса автомашины непосредственно над рассматриваемым поперченным сечением трубопровода, а для больших глубин заложения- симметричное расположение колес под рассматриваемым сечением.
При составлении графиков, приведенных на рис 111.3, учтена неравномерность распределения этой нагрузки как по ширине, так и по длине трубопровода, а также распределение нагрузки от колес. При составлении графиков не приняты во внимание концентрация давлений, имеющая место в сыпучих грунтах. Однако для целей практики графики дают приемлемую точность результатов. Полная расчётная нагрузка на трубопровод будет равна:
Рв=n* Pв *Д1.
Нормативная нагрузка на 1 погонный метр длины трубопровода от проезжаемого под ней подвижного состава ж/д определяется по формуле:
Рв=к*Д1/1,4+0,Н.
Где К-класс нормативной нагрузки от подвижного состава;
Д1-наружнывй диаметр трубопровода;
|
|
|
Н-высота засыпки верха трубы до подошвы шпал.
Коэффициент перегрузки равен 1,3. Боковое давление учитывается коэффициентом активного давления и коэффициентом перегрузки n=0,9.
Рассмотрим задачи 4,5.
|
|
|
