专利名称：城市埋地管道防护结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于埋地管道防护技术领域，特别涉及一种城市埋地管道防护结构。
背景技术：
目前，随着城市经济快速发展也带动了大规模的房屋拆迁、地铁建设以及各类新建工程项目，大量施工挖掘机械等硬物侵入地下，使得城市埋地管道的防护形势严峻。近些年中国的天然气管道事故原因中外部影响呈现上升趋势，且因挖掘机挖断和工程施工不当等外部原因所造成的天然气管道事故占全部事故的62. 7%。另外，统计表明在欧洲因外部因素(包括管道周边施工、挖掘机械侵入等)对地下埋设管道的损坏事故率约为每千公里年事故率为O. 2次。然而，当前国内外针对城市埋地管道防止挖掘机械等硬物侵入破坏的防护办法不多，各国主要通过在地面设置永久性标志等强化管理和法律处罚震慑手段来达到保护埋地管道的目的，这类措施在埋地管道长达数十年的运营和大量工程施工的潜在威胁下作用有限，而且这种防护手段非常被动。此外，可以通过增加埋地管道埋深的方法来保护管道，然后，增加埋深将明显增加管道建设的前期投入。因此，寻求管道埋设施工时采取预先防护且能持久的埋地管道防护措施为人们所关注。据权威部门统计和预测，管道运输目前是继铁路、公路、水运、航空运输之后的第五大运输业。截止到2009年，中国已建成油气管道总长超过了 6万公里，相比2001年增长了 50%，预计到2020年，中国长距离油气管道的建设里程将至少达到10万 15万公里。同时，由于中国的油气资源分布不均，进口油气量越来越大，因此亟需加大投资建设油气管道的力度，未来10年将迎来中国修建跨国油气管线的高潮。目前，美国境内天然气输送线路全长超过了 320万公里，其中有毒液体输送管道约为25万公里，而欧洲天然气输送管道网总长约为150万公里。因此，管道运营的安全性日益受到人们的重视，新型埋地管道工程防护结构体系的应用市场潜力巨大。土工合成材料30多年的应用实践表明，凭借强度高、耐腐蚀和柔性好等特点，其加筋土结构因施工效率高、安全和经济等特点而被广泛用于加筋路堤、加筋挡墙、边坡和生态防护等岩土加固工程中，而且工程实践表明筋材在长期允许载荷作用下蠕变变形不明显且耐久性较好。应该充分利用土工合成材料的加筋和隔离功能，将其用于城市埋地管道的防护中。但考虑到实际工程中埋地管道的直径与埋深各有差异，而且管道沿线地质情况不同，土工合成材料种类和埋置方式、埋地管道回填土性质和侵入物体尺寸、侵入角度、埋地管道埋深及直径等因素对埋地管道的防护性能影响非常明显。
发明内容本实用新型的目的是为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种城市埋地管道防护结构，该防护结构能充分发挥土工格栅或土工布加筋土在工程中的作用，有效地减少或避免埋地管道受挖掘机械等硬物侵入产生的意外破坏。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是[0007]—种城市埋地管道防护结构，包括有管周土体层，还包括有土工格栅或土工布，所述管周土体层设置于埋地管道的四周，在距离埋地管道顶部距离为d处的管周土体层内设置有土工格栅或土工布。所述有土工格栅或土工布水平铺设。所述土工格栅或土工布为倒“U”形结构。所述土工格栅或土工布的截面为长方形结构。 所述埋地管道埋深D为4 6R，所述土工格栅或土工布距埋地管道顶的距离d为Γ1. 5R，所述土工格栅或土工布水平段长度L为4 5R，其中土工格栅或土工布水平段长度L为埋地管道中心到土工格栅或土工布距离的2倍。所述倒“U”形土工格栅或土工布两侧竖向长度I为4R。所述长方形结构“土工格栅或土工布两侧竖向长度I为4R，下部水平段与埋地管道下部齐平。所述土工格栅或土工布的上、下各铺设有15 30cm厚砂碌土层。本实用新型具有的优点和积极效果是1.利用土工格栅或土工布的加筋功能，可以将来自埋地管道地表面的载荷明减少20% 30%，达到了增强埋地管道承载能力的功能，在埋地管道和侵入地表的挖掘机械等硬物之间设置了隔离层，从而有效地保 护了埋地管道。2.施工操作简单，能够有效地将先前被动的防护措施转变为主动防护，而且无须增加埋地管道的埋深，节约了成本。
图1是实施例一结构示意图；图2是实施例二结构示意图；图3是实施例三结构示意图。图1 图3中，1.埋地管道，2. 土工格栅或土工布，3.管周土体层，D表示埋地管道埋深，d表示筋材与埋地管道顶的距离，R表示埋地管道半径，L表示筋材水平段长度，I表不筋材竖向段长度。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下实施例一参见图1所示，该埋地管道防护结构包括水平铺设的土工格栅或土工布2和管周土体层3，埋地管道I的四周设有管周土体层3，在距离埋地管道顶部距离为d处的管周土体层3内设置有土工格栅或土工布2，埋地管道I的半径为R，埋地管道埋深D为4 6R，筋材(土工格栅或土工布2)距埋地管道I顶的距离d为f1. 5R，筋材水平段长度L为4 5R，其中筋材水平段长度L为埋地管道I中心到筋材距离的2倍。实施例二 参见图2所示，该埋地管道防护结构包括土工格栅或土工布2和管周土体层3，埋地管道I的四周设有管周土体层3，在距离埋地管道I顶部距离为d处的管周土体层3内设置有土工格栅或土工布2，埋地管道、筋材和管周填土层构成完整的防护结构，该埋地管道防护结构中土工格栅或土工布2为倒“U”形结构，采用倒“U”埋设方式，埋地管道I的半径为R，管道埋深D为4 6R，倒“U”形土工格栅或土工布2的水平段距埋地管道距离d为f1. 5R，且筋材水平段长度L为4 5R，两侧竖向长度I为4R，筋材水平段长度L为埋地管道I中心到筋材水平段距离的2倍。实施例三参见图3所示，该埋地管道防护结构包括土工格栅或土工布2和管周土体层3，埋地管道I的四周设有管周土体层3，在距离埋地管道I顶部距离为d处的管周土体层3内设置有土工格栅或土工布2，该埋地管道防护结构中土工格栅或土工布2的截面为长方形结构，采用环包管道的埋设方式，埋地管道、筋材和管周填土构成完整环包防护结构，管道半径为R，管道埋深D为4 6R，环包土工格栅或土工布2上部水平段距埋地管道顶部d为f1. 5R，为了不增加施工过程中的开挖量，筋材环包下部水平段与管道下部齐平，且筋材水平段长度L为4 5R，两侧竖向长度I为4R，筋材水平段长度L为埋地管道I中心到筋材水平段距离的2倍。本实用新型中，管周土体层3所用土体可以就地取材，控制管周土体压实度为95%以上，如果条件允许可以在土工格栅或土工布2的上、下各铺设15 30cm厚砂砾土，提高填料与筋材界面的摩擦。本实用新型利用土工格栅或土工布2的加筋功能，可以将来自埋地管道地表面的载荷明显减少20% 30%，达到增强埋地管道承载能力的功能。另外，通过上述3种铺设方法，在埋地管道和侵入地表的挖掘机械等硬物之间设置了隔离层，从而有效地保护了埋地管道。本实用新型提出的土工格栅或土工布2用于埋地管道I的防护结构，施工操作简单，能够有效地将先前被动的防护措施转变为主动防护，而且无须增加埋地管道I的埋深，节约了成本。且能够很好地改善埋地管道I上覆土地的受力状况，并通过土工格栅或土工布2将地表入侵硬物和埋地管道I隔离，增加了埋地管道I的整体防护特性，而且埋地管道I防护结构的耐久性好，适用于城市高压输水管道、天然气和石油等输送管道的工程防护领域。尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种城市埋地管道防护结构，包括有管周土体层(3)，其特征在于，还包括有土工格栅或土工布(2 )，所述管周土体层(3 )设置于埋地管道(I)的四周，在距离埋地管道(I)顶部距离为d处的管周土体层(3)内设置有土工格栅或土工布(2)。
2.根据权利要求1所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述土工格栅或土工布(2)水平铺设。
3.根据权利要求1所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述土工格栅或土工布(2)为倒“U”形结构。
4.根据权利要求1所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述土工格栅或土工布(2)的截面为长方形结构。
5.根据权利要求1 4任一权利要求所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述埋地管道埋深D为4 6R，所述土工格栅或土工布(2)距埋地管道(I)顶的距离d为 r1.5R,所述土工格栅或土工布(2)水平段长度L为4 5R，其中土工格栅或土工布(2)水平段长度L为埋地管道(I)中心到土工格栅或土工布(2)距离的2倍。
6.根据权利要求5所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述倒“U”形土工格栅或土工布(2)两侧竖向长度I为4R。
7.根据权利要求5所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述长方形结构“土工格栅或土工布(2 )两侧竖向长度I为4R，下部水平段与埋地管道(I)下部齐平。
8.根据权利要求1 4所述的城市埋地管道防护结构，其特征在于，所述土工格栅或土工布(2)的上、下各铺设有15 30cm厚砂碌土层。
专利摘要本实用新型涉及一种城市埋地管道防护结构，包括有管周土体层，还包括有土工格栅或土工布，所述管周土体层设置于埋地管道的四周，在距离埋地管道顶部距离为d处的管周土体层内设置有土工格栅或土工布。本实用新型利用土工格栅或土工布的加筋功能，可以将来自埋地管道地表面的载荷减少20%～30%，达到了增强埋地管道承载能力的功能，在埋地管道和侵入地表的挖掘机械等硬物之间设置了隔离层，从而有效地保护了埋地管道。施工操作简单，能够有效地将先前被动的防护措施转变为主动防护，而且无须增加埋地管道的埋深，节约了成本，适用于城市高压输水管道、天然气和石油等输送管道的工程防护领域。
文档编号E02D3/00GK202881923SQ201220534590
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者肖成志, 邹红丽, 陈倩倩, 陈培 申请人:河北工业大学