Lng管線過堤系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種LNG管線過堤系統，適用于土質、石砌或者混凝土材質的堤壩，該系統包括疊放設置在堤壩頂部的箱涵，設置在箱涵兩側的斜坡，從箱涵中穿越通過堤壩的LNG管線，設置在堤壩頂部和箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在電伴熱系統和箱涵的底板之間的墊層和設置在箱涵外側的防水層。另一種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，該系統包括設置在堤壩內部并穿過堤壩的箱涵，從箱涵中穿越通過堤壩的LNG管線，設置在堤壩的內部土體和箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在電伴熱系統和箱涵的底板之間的墊層和設置在箱涵外側的防水層。還有一種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，該系統包括直接從堤壩內部穿過的LNG管線和包裹LNG管線外部的防水墊。
【專利說明】
LNG管線過堤系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種LNG輸送系統，尤其涉及一種LNG管線過堤系統。【背景技術】
[0002]液化天然氣(LNG，Liquefied Natural Gas)的主要成分為甲烷，由天然氣在常壓下冷卻至-162 °C得到。液化天然氣的密度約為450kg/m3，體積約為氣態時的1/600。液化天然氣接收站主要由儲罐區、碼頭區、工藝區、氣化區、公用工程區等組成，儲罐區和碼頭區之間的LNG管線均需通過防波堤。目前通常采用修建棧橋的方法，使LNG管線從堤上跨越，管線造價較高。另外，由于可利用岸線減少、陸域缺乏，LNG接收站選址變得越來越困難，迫于現場條件的限制，接收站的建設往往需要考慮與其他工程項目或地形的交互，LNG管線可能需要穿越既有的建(構)筑物或其他障礙物。因此，如果能將LNG管線設計為穿越防波堤的形式，LNG管線在設計難度和造價方面將會得到顯著的降低。
[0003]穿越問題并不是一個新的問題，比如接收站海水取排水口的設計，就屬于穿越問題。但由于LNG管道的低溫特性，使各工程公司在面對LNG管線的穿越問題時都慎之又慎。此夕卜，穿越施工對土體及周圍環境擾動的影響是分析的重點和難點，對于LNG管線穿越工程來說，還需考慮工后效應，即后期的土體及結構變形是否會對LNG管線造成較大的影響。目前對于LNG管線的穿越問題的研究還不多見，但隨著LNG行業的不斷發展、LNG沿江沿海轉運站和衛星站等的進一步開拓，必然越來越多的涉及到LNG管線穿越的問題。因此就LNG管線穿越的影響開展研究，提出合理的LNG管線過堤方法是非常必要和有意義的。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種LNG管線過堤系統，解決了LNG管線的低溫特性對土體及周圍環境擾動的影響，實現LNG管線的穿越過堤，顯著降低LNG管線的設計難度和造價，具有重要的實際應用意義。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種LNG管線過堤系統，適用于土質、石砌或者混凝土材質的堤壩，其特征在于，該系統包括:疊放設置在所述堤壩頂部的箱涵，設置在所述箱涵兩側的斜坡，從所述箱涵中穿越通過所述堤壩的LNG管線，設置在所述堤壩頂部和所述箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在所述電伴熱系統和所述箱涵的底板之間的墊層，和設置在所述箱涵外側的防水層。
[0006]一種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，其特征在于，該系統包括:設置在所述堤壩內部并穿過所述堤壩的箱涵，從所述箱涵中穿越通過所述堤壩的LNG管線，設置在所述堤壩的內部土體和所述箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在所述電伴熱系統和所述箱涵的底板之間的墊層，和設置在所述箱涵外側的防水層。
[0007]一種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，其特征在于，該系統包括:直接從所述堤壩內部穿過的LNG管線，和包裹所述LNG管線外部的防水墊。
[0008]所述箱涵采用鋼筋混凝土結構，所述箱涵長度在5?50m之間，寬度在5?20m之間，高度在1?3m之間，壁板厚度在10?100mm之間;根據尺寸不同，所述箱涵采用單洞口或多洞口的型式，所述洞口之間用壁板或者立柱隔開，并在應力集中部位設置倒角。
[0009]所述防水層采用防水卷材加土工布或無紡布的形式。
[0010]所述防水墊是混凝土層或金屬材料層。
[0011]所述LNG管線包括內層管壁、絕熱層和外層管壁，所述絕熱層采用保冷材料制成。
[0012]本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本實用新型的LNG管線過堤系統，解決了 LNG管線的低溫特性對土體及周圍環境擾動的影響。2、本實用新型的LNG管線過堤系統，施工方法成熟，工期容易控制。3、本實用新型的LNG管線過堤系統，采用穿堤方法，結構更加穩定。4、本實用新型的LNG管線過堤系統，降低投資。【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例二的結構示意圖；
[0015]圖3是本實用新型實施例三的結構示意圖；
[0016]圖4是本實用新型電伴熱系統的結構示意圖；
[0017]圖5是本實用新型防水層的結構示意圖；
[0018]圖6是本實用新型實施例一和實施例二中LNG管道的截面結構示意圖；
[0019]圖7是本實用新型實施例三中LNG管道和防水墊的截面結構示意圖。【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0021]實施例一:
[0022]如圖1、圖4和圖5所示，本實施例提供的LNG管線過堤系統，包括堤壩1、箱涵2、斜坡 3、LNG管線4、電伴熱系統5、墊層(圖中未示出)和防水層6,其中，箱涵2疊放設置在堤壩1頂部，斜坡3設置在箱涵2兩側，LNG管線4從箱涵2中穿越通過堤壩1;電伴熱系統5和墊層依次設置在堤壩1頂部和箱涵2底板之間，防水層6設置在箱涵2外側。[〇〇23]本實施例中，堤壩1可以是土質堤壩、石砌堤壩或者混凝土材質堤壩。[〇〇24]本實施例中，如圖6所示，LNG管線4包括內層管壁41、絕熱層42和外層管壁43，其中，絕熱層42采用保冷材料制成。
[0025]本實施例的LNG管線過堤系統的施工方法，具體包括以下步驟:[〇〇26]1)堤壩1承載力檢測:預估堤壩1各土層在建造LNG管線過堤系統后的土體承載力，如果堤壩1各土層的預估土體承載力均未達到承載力限值，進行步驟3);如果堤壩1某些土層的預估土體承載力超過了承載力限值，進行步驟2);其中，堤壩1各土層的承載力限值由堤壩1的詳細勘察報告給出。[〇〇27]2)堤壩1加固:計算堤壩1中承載力限值未達到預估土體承載力的土層的置換系數，當置換系數為1時，選擇滿堂加固；當置換系數小于1時，選擇抽條加固。本實施例中采用高壓旋噴注漿法開展堤壩加固施工。[〇〇28]3)施工放樣:按照LNG管線過堤系統的施工圖紙完成LNG管線過堤系統各結構物在堤壩1上的測設，采用全站儀對箱涵2的縱軸線、橫軸線進行精確定位，確定施工位置范圍。
[0029]施工放樣是指把設計圖紙上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的測量儀器和方法測設到實地上去的測量工作，也稱施工放線。施工放樣根據建筑物的設計尺寸，找出建筑物各部分特征點與控制點之間位置的幾何關系，算得距離、角度、高程、坐標等放樣數據， 然后利用控制點，在實地上定出建筑物的特征點，據以施工。
[0030]4)清理堤壩1頂部施工范圍內的雜物，將堤壩1頂部施工范圍內的地面整平。
[0031]5)在堤壩1的頂部鋪設電伴熱系統5。如圖4所示，為了防止低溫的LNG管線4與箱涵 2底板下方的堤壩1 土體持續換熱，還需在箱涵2底板下方設置電伴熱系統5。根據LNG管線4 的具體尺寸，確定電伴熱系統5的橫向和縱向尺寸，電伴熱系統5的橫向尺寸兩側應大于LNG 管線4的橫向尺寸0.5米以上，縱向尺寸與箱涵2的縱向尺寸(堤壩1的頂部寬度)相同。[〇〇32]6)墊層施工:在電伴熱系統5上采用木方支模，隨后澆筑素混凝土，并抹平靜置，直到達到混凝土終凝，形成墊層。墊層是箱涵2底板和堤壩1 土體之間的夾層，起到均勻傳力的作用。
[0033]7 )$目涵2王體結構施工，并在$目涵2外側粘貼防水層6。如圖5所不，$目涵2jk米用鋼筋混凝土結構，箱涵2長度在5?50m之間，寬度在5?20m之間，高度在1?3m之間，壁板厚度在10?100mm之間。根據尺寸不同，箱涵可以選用單洞口或多洞口的型式，洞口之間可用壁板或者立柱隔開，并在應力集中部位設置倒角。為了降低箱涵2內的濕度，防止LNG管線4外部結冰，需在箱涵2外側設置防水層6,防水層6可采用防水卷材加土工布或無紡布的形式。
[0034]箱涵2主體結構可以采用預制的形式，并在箱涵2外側粘貼防水層6,然后整體吊裝至墊層上;或者，可以先在墊層上鋪設防水層6，在防水層6上現場澆筑箱涵2的主體結構，然后在箱涵2除底面外的其他面粘貼防水層6。[〇〇35]8)在箱涵2兩側填土放坡形成斜坡3,斜坡3的坡度不宜大于12%，不影響堤壩1頂部的通行。
[0036]9)在箱涵2內敷設LNG管線4,穿越堤壩1，完成LNG管線過堤系統的施工。[〇〇37] 實施例二:[〇〇38]如圖2、圖4和圖5所示，本實施例提供的LNG管線過堤系統，包括堤壩1、箱涵2、LNG 管線4、電伴熱系統5、墊層(圖中未示出)和防水層6,其中，箱涵2設置在堤壩1內部并穿過堤壩1，LNG管線4從箱涵2中穿越通過堤壩1，電伴熱系統5和墊層依次設置在堤壩1內部土體和箱涵2底板之間，防水層6設置在箱涵2外側。[〇〇39]本實施例中，堤壩1可以是土質堤壩。[〇〇4〇]本實施例中，如圖6所示，LNG管線4包括內層管壁41、絕熱層42和外層管壁43，其中，絕熱層42采用保冷材料制成。
[0041]本實施例的LNG管線過堤系統的施工方法，具體包括以下步驟:[〇〇42]1)堤壩1承載力檢測:預估堤壩1各土層在建造LNG管線過堤系統后的土體承載力，如果堤壩1各土層的預估土體承載力均未達到承載力限值，進行步驟3);如果堤壩1某些土層的預估土體承載力超過了承載力限值，進行步驟2);其中，堤壩1各土層的承載力限值由堤壩1的詳細勘察報告給出。[〇〇43]2)堤壩1加固:計算堤壩1中承載力限值未達到預估土體承載力的土層的置換系數，當置換系數為1時，選擇滿堂加固；當置換系數小于1時，選擇抽條加固。本實施例中采用高壓旋噴注漿法開展堤壩加固施工。
[0044]3)施工放樣:按照LNG管線過堤系統的施工圖紙完成LNG管線過堤系統各結構物在堤壩1上的測設，采用全站儀對箱涵2的縱軸線、橫軸線進行精確定位，確定施工位置范圍。
[0045]4)在施工位置，采用明挖的方式在堤壩1上開槽，或者采用暗挖或頂管頂進的方法在堤現1內開孔;應保證槽底和孔底標尚尚于堤現1的最尚設計水位。[〇〇46]5)清理槽內或者孔內土層表面的雜物，將槽內或者孔內表面整平。[〇〇47]6)在槽內或者孔內土層表面鋪設電伴熱系統5。如圖4所示，為了防止低溫的LNG管線4與箱涵2底板下方的堤壩1 土體持續換熱，還需在箱涵2底板下方設置電伴熱系統5。根據 LNG管線4的具體尺寸，確定電伴熱系統5的橫向和縱向尺寸，電伴熱系統5的橫向尺寸兩側應大于LNG管線4的橫向尺寸0.5米以上，縱向尺寸與箱涵2的縱向尺寸相同。[〇〇48]7)墊層施工:在電伴熱系統5上采用木方支模，隨后澆筑素混凝土，并抹平靜置，直到達到混凝土終凝，形成墊層。墊層是箱涵2底板和堤壩1 土體之間的夾層，起到均勻傳力的作用。
[0049]8)箱涵2主體結構施工，并在箱涵2外側粘貼防水層6。如圖5所示，箱涵2宜采用鋼筋混凝土結構，箱涵2長度在5?50m之間，寬度在5?20m之間，高度在1?3m之間，壁板厚度在10?100mm之間。根據尺寸不同，箱涵可以選用單洞口或多洞口的型式，洞口之間可用壁板或者立柱隔開，并在應力集中部位設置倒角。為了降低箱涵2內的濕度，防止LNG管線4外部結冰，需在箱涵2外側設置防水層6,防水層6可采用防水卷材加土工布或無紡布的形式。
[0050]如果是開槽，箱涵2主體結構可以采用預制的形式，并在箱涵2外側粘貼防水層6， 然后整體吊裝至墊層上；或者，可以先在墊層上鋪設防水層6,在防水層6上現場澆筑箱涵2 的主體結構，然后在箱涵2除底面外的其他面粘貼防水層6。如果是開孔，箱涵2主體結構采用預制的形式，并在箱涵2外側粘貼防水層6,然后頂進堤壩1內部。由于槽底和孔底標高高于堤現1的最尚設計水位，箱涵2的底標尚也尚于堤現1的最尚設計水位。[〇〇51]9)如果堤壩1上開槽，進行堤壩1上開槽的土體回填，并平整堤壩1頂部；如果是開孔，則此步驟省略。
[0052]10)在箱涵2內敷設LNG管線4,穿越堤壩1，完成LNG管線過堤系統的施工。[〇〇53] 實施例三:[〇〇54]如圖3和圖7所示，本實施例提供的LNG管線過堤系統，包括堤壩1、直接從堤壩1內部穿過的LNG管線4,以及包裹LNG管線4外部的防水墊7;其中，堤壩1可以是土質堤壩;LNG管線4包括內層管壁41、絕熱層42和外層管壁43,絕熱層42采用保冷材料制成；防水墊7可以是混凝土層或金屬材料層，用于降低LNG管線4的透水性。
[0055]本實施例的LNG管線過堤系統的施工方法，具體包括以下步驟:[〇〇56]1)堤壩1承載力檢測:預估堤壩1各土層在建造LNG管線過堤系統后的土體承載力，如果堤壩1各土層的預估土體承載力均未達到承載力限值，進行步驟3);如果堤壩1某些土層的預估土體承載力超過了承載力限值，進行步驟2);其中，堤壩1各土層的承載力限值由堤壩1的詳細勘察報告給出。[〇〇57]2)堤壩1加固:計算堤壩1中承載力限值未達到預估土體承載力的土層的置換系數，當置換系數為1時，選擇滿堂加固；當置換系數小于1時，選擇抽條加固。本實施例中采用高壓旋噴注漿法開展堤壩加固施工。[〇〇58]3)施工放樣:按照LNG管線過堤系統的施工圖紙完成LNG管線過堤系統各結構物在堤壩1上的測設，采用全站儀對LNG管線4的縱軸線、橫軸線進行精確定位，確定施工位置范圍。[〇〇59]4)在施工位置，采用土體暗挖或者定向鉆頂進的方法在堤壩1內開孔，應保證孔底標尚尚于堤現1的最尚設計水位。
[0060]5)在LNG管線4外側預包裹防水墊7,然后穿過堤壩1上的開孔，完成LNG管線過堤系統的施工；由于孔底標尚尚于堤現1的最尚設計水位，LNG管線4的底標尚也尚于堤現1的最高設計水位。
[0061]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
【主權項】
1.一種LNG管線過堤系統，適用于土質、石砌或者混凝土材質的堤壩，其特征在于，該系 統包括:疊放設置在所述堤壩頂部的箱涵，設置在所述箱涵兩側的斜坡，從所述箱涵中穿越通過所述堤壩的LNG管線，設置在所述堤壩頂部和所述箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在所述電伴熱系統和所述箱涵的底板之間的墊層，和 設置在所述箱涵外側的防水層。2.—種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，其特征在于，該系統包括:設置在所述堤壩內部并穿過所述堤壩的箱涵，從所述箱涵中穿越通過所述堤壩的LNG管線，設置在所述堤壩的內部土體和所述箱涵的底板之間的電伴熱系統，設置在所述電伴熱系統和所述箱涵的底板之間的墊層，和 設置在所述箱涵外側的防水層。3.如權利要求1或2所述的LNG管線過堤系統，其特征在于，所述箱涵采用鋼筋混凝土結 構，所述箱涵長度在5?50m之間，寬度在5?20m之間，高度在1?3m之間，壁板厚度在10? 100mm之間；根據尺寸不同，所述箱涵采用單洞口或多洞口的型式，所述洞口之間用壁板或 者立柱隔開，并在應力集中部位設置倒角。4.如權利要求1或2所述的LNG管線過堤系統，其特征在于，所述防水層采用防水卷材加 土工布或無紡布的形式。5.如權利要求1或2所述的LNG管線過堤系統，其特征在于，所述LNG管線包括內層管壁、 絕熱層和外層管壁，所述絕熱層采用保冷材料制成。6.—種LNG管線過堤系統，適用于土質堤壩，其特征在于，該系統包括:直接從所述堤壩內部穿過的LNG管線，和包裹所述LNG管線外部的防水墊；所述LNG管線包括內層管壁、絕熱層和外層管壁，所述絕熱層采用保冷材料制成。7.如權利要求6所述的LNG管線過堤系統，其特征在于，所述防水墊是混凝土層或金屬 材料層。
【文檔編號】F16L59/02GK205592512SQ201620211515
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】肖立, 畢曉星, 彭延建, 屈長龍, 張超, 陳團海, 段品佳, 劉永浩, 劉洋
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海石油氣電集團有限責任公司