Lng管线过堤系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种LNG管线过堤系统，适用于土质、石砌或者混凝土材质的堤坝，该系统包括叠放设置在堤坝顶部的箱涵，设置在箱涵两侧的斜坡，从箱涵中穿越通过堤坝的LNG管线，设置在堤坝顶部和箱涵的底板之间的电伴热系统，设置在电伴热系统和箱涵的底板之间的垫层和设置在箱涵外侧的防水层。另一种LNG管线过堤系统，适用于土质堤坝，该系统包括设置在堤坝内部并穿过堤坝的箱涵，从箱涵中穿越通过堤坝的LNG管线，设置在堤坝的内部土体和箱涵的底板之间的电伴热系统，设置在电伴热系统和箱涵的底板之间的垫层和设置在箱涵外侧的防水层。还有一种LNG管线过堤系统，适用于土质堤坝，该系统包括直接从堤坝内部穿过的LNG管线和包裹LNG管线外部的防水垫。
【专利说明】
LNG管线过堤系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种LNG输送系统，尤其涉及一种LNG管线过堤系统。【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)的主要成分为甲烷，由天然气在常压下冷却至-162 °C得到。液化天然气的密度约为450kg/m3，体积约为气态时的1/600。液化天然气接收站主要由储罐区、码头区、工艺区、气化区、公用工程区等组成，储罐区和码头区之间的LNG管线均需通过防波堤。目前通常采用修建栈桥的方法，使LNG管线从堤上跨越，管线造价较高。另外，由于可利用岸线减少、陆域缺乏，LNG接收站选址变得越来越困难，迫于现场条件的限制，接收站的建设往往需要考虑与其他工程项目或地形的交互，LNG管线可能需要穿越既有的建(构)筑物或其他障碍物。因此，如果能将LNG管线设计为穿越防波堤的形式，LNG管线在设计难度和造价方面将会得到显著的降低。
[0003]穿越问题并不是一个新的问题，比如接收站海水取排水口的设计，就属于穿越问题。但由于LNG管道的低温特性，使各工程公司在面对LNG管线的穿越问题时都慎之又慎。此夕卜，穿越施工对土体及周围环境扰动的影响是分析的重点和难点，对于LNG管线穿越工程来说，还需考虑工后效应，即后期的土体及结构变形是否会对LNG管线造成较大的影响。目前对于LNG管线的穿越问题的研究还不多见，但随着LNG行业的不断发展、LNG沿江沿海转运站和卫星站等的进一步开拓，必然越来越多的涉及到LNG管线穿越的问题。因此就LNG管线穿越的影响开展研究，提出合理的LNG管线过堤方法是非常必要和有意义的。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种LNG管线过堤系统，解决了LNG管线的低温特性对土体及周围环境扰动的影响，实现LNG管线的穿越过堤，显著降低LNG管线的设计难度和造价，具有重要的实际应用意义。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种LNG管线过堤系统，适用于土质、石砌或者混凝土材质的堤坝，其特征在于，该系统包括:叠放设置在所述堤坝顶部的箱涵，设置在所述箱涵两侧的斜坡，从所述箱涵中穿越通过所述堤坝的LNG管线，设置在所述堤坝顶部和所述箱涵的底板之间的电伴热系统，设置在所述电伴热系统和所述箱涵的底板之间的垫层，和设置在所述箱涵外侧的防水层。
[0006]一种LNG管线过堤系统，适用于土质堤坝，其特征在于，该系统包括:设置在所述堤坝内部并穿过所述堤坝的箱涵，从所述箱涵中穿越通过所述堤坝的LNG管线，设置在所述堤坝的内部土体和所述箱涵的底板之间的电伴热系统，设置在所述电伴热系统和所述箱涵的底板之间的垫层，和设置在所述箱涵外侧的防水层。
[0007]一种LNG管线过堤系统，适用于土质堤坝，其特征在于，该系统包括:直接从所述堤坝内部穿过的LNG管线，和包裹所述LNG管线外部的防水垫。
[0008]所述箱涵采用钢筋混凝土结构，所述箱涵长度在5?50m之间，宽度在5?20m之间，高度在1?3m之间，壁板厚度在10?100mm之间;根据尺寸不同，所述箱涵采用单洞口或多洞口的型式，所述洞口之间用壁板或者立柱隔开，并在应力集中部位设置倒角。
[0009]所述防水层采用防水卷材加土工布或无纺布的形式。
[0010]所述防水垫是混凝土层或金属材料层。
[0011]所述LNG管线包括内层管壁、绝热层和外层管壁，所述绝热层采用保冷材料制成。
[0012]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型的LNG管线过堤系统，解决了 LNG管线的低温特性对土体及周围环境扰动的影响。2、本实用新型的LNG管线过堤系统，施工方法成熟，工期容易控制。3、本实用新型的LNG管线过堤系统，采用穿堤方法，结构更加稳定。4、本实用新型的LNG管线过堤系统，降低投资。【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例二的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型实施例三的结构示意图；
[0016]图4是本实用新型电伴热系统的结构示意图；
[0017]图5是本实用新型防水层的结构示意图；
[0018]图6是本实用新型实施例一和实施例二中LNG管道的截面结构示意图；
[0019]图7是本实用新型实施例三中LNG管道和防水垫的截面结构示意图。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0021]实施例一:
[0022]如图1、图4和图5所示，本实施例提供的LNG管线过堤系统，包括堤坝1、箱涵2、斜坡 3、LNG管线4、电伴热系统5、垫层(图中未示出)和防水层6,其中，箱涵2叠放设置在堤坝1顶部，斜坡3设置在箱涵2两侧，LNG管线4从箱涵2中穿越通过堤坝1;电伴热系统5和垫层依次设置在堤坝1顶部和箱涵2底板之间，防水层6设置在箱涵2外侧。[〇〇23]本实施例中，堤坝1可以是土质堤坝、石砌堤坝或者混凝土材质堤坝。[〇〇24]本实施例中，如图6所示，LNG管线4包括内层管壁41、绝热层42和外层管壁43，其中，绝热层42采用保冷材料制成。
[0025]本实施例的LNG管线过堤系统的施工方法，具体包括以下步骤:[〇〇26]1)堤坝1承载力检测:预估堤坝1各土层在建造LNG管线过堤系统后的土体承载力，如果堤坝1各土层的预估土体承载力均未达到承载力限值，进行步骤3);如果堤坝1某些土层的预估土体承载力超过了承载力限值，进行步骤2);其中，堤坝1各土层的承载力限值由堤坝1的详细勘察报告给出。[〇〇27]2)堤坝1加固:计算堤坝1中承载力限值未达到预估土体承载力的土层的置换系数，当置换系数为1时，选择满堂加固；当置换系数小于1时，选择抽条加固。本实施例中采用高压旋喷注浆法开展堤坝加固施工。[〇〇28]3)施工放样:按照LNG管线过堤系统的施工图纸完成LNG管线过堤系统各结构物在堤坝1上的测设，采用全站仪对箱涵2的纵轴线、横轴线进行精确定位，确定施工位置范围。
[0029]施工放样是指把设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的测量仪器和方法测设到实地上去的测量工作，也称施工放线。施工放样根据建筑物的设计尺寸，找出建筑物各部分特征点与控制点之间位置的几何关系，算得距离、角度、高程、坐标等放样数据， 然后利用控制点，在实地上定出建筑物的特征点，据以施工。
[0030]4)清理堤坝1顶部施工范围内的杂物，将堤坝1顶部施工范围内的地面整平。
[0031]5)在堤坝1的顶部铺设电伴热系统5。如图4所示，为了防止低温的LNG管线4与箱涵 2底板下方的堤坝1 土体持续换热，还需在箱涵2底板下方设置电伴热系统5。根据LNG管线4 的具体尺寸，确定电伴热系统5的横向和纵向尺寸，电伴热系统5的横向尺寸两侧应大于LNG 管线4的横向尺寸0.5米以上，纵向尺寸与箱涵2的纵向尺寸(堤坝1的顶部宽度)相同。[〇〇32]6)垫层施工:在电伴热系统5上采用木方支模，随后浇筑素混凝土，并抹平静置，直到达到混凝土终凝，形成垫层。垫层是箱涵2底板和堤坝1 土体之间的夹层，起到均匀传力的作用。
[0033]7 )$目涵2王体结构施工，并在$目涵2外侧粘贴防水层6。如图5所不，$目涵2jk米用钢筋混凝土结构，箱涵2长度在5?50m之间，宽度在5?20m之间，高度在1?3m之间，壁板厚度在10?100mm之间。根据尺寸不同，箱涵可以选用单洞口或多洞口的型式，洞口之间可用壁板或者立柱隔开，并在应力集中部位设置倒角。为了降低箱涵2内的湿度，防止LNG管线4外部结冰，需在箱涵2外侧设置防水层6,防水层6可采用防水卷材加土工布或无纺布的形式。
[0034]箱涵2主体结构可以采用预制的形式，并在箱涵2外侧粘贴防水层6,然后整体吊装至垫层上;或者，可以先在垫层上铺设防水层6，在防水层6上现场浇筑箱涵2的主体结构，然后在箱涵2除底面外的其他面粘贴防水层6。[〇〇35]8)在箱涵2两侧填土放坡形成斜坡3,斜坡3的坡度不宜大于12%，不影响堤坝1顶部的通行。
[0036]9)在箱涵2内敷设LNG管线4,穿越堤坝1，完成LNG管线过堤系统的施工。[〇〇37] 实施例二:[〇〇38]如图2、图4和图5所示，本实施例提供的LNG管线过堤系统，包括堤坝1、箱涵2、LNG 管线4、电伴热系统5、垫层(图中未示出)和防水层6,其中，箱涵2设置在堤坝1内部并穿过堤坝1，LNG管线4从箱涵2中穿越通过堤坝1，电伴热系统5和垫层依次设置在堤坝1内部土体和箱涵2底板之间，防水层6设置在箱涵2外侧。[〇〇39]本实施例中，堤坝1可以是土质堤坝。[〇〇4〇]本实施例中，如图6所示，LNG管线4包括内层管壁41、绝热层42和外层管壁43，其中，绝热层42采用保冷材料制成。
[0041]本实施例的LNG管线过堤系统的施工方法，具体包括以下步骤:[〇〇42]1)堤坝1承载力检测:预估堤坝1各土层在建造LNG管线过堤系统后的土体承载力，如果堤坝1各土层的预估土体承载力均未达到承载力限值，进行步骤3);如果堤坝1某些土层的预估土体承载力超过了承载力限值，进行步骤2);其中，堤坝1各土层的承载力限值由堤坝1的详细勘察报告给出。[〇〇43]2)堤坝1加固:计算堤坝1中承载力限值未达到预估土体承载力的土层的置换系数，当置换系数为1时，选择满堂加固；当置换系数小于1时，选择抽条加固。本实施例中采用高压旋喷注浆法开展堤坝加固施工。
[0044]3)施工放样:按照LNG管线过堤系统的施工图纸完成LNG管线过堤系统各结构物在堤坝1上的测设，采用全站仪对箱涵2的纵轴线、横轴线进行精确定位，确定施工位置范围。
[0045]4)在施工位置，采用明挖的方式在堤坝1上开槽，或者采用暗挖或顶管顶进的方法在堤现1内开孔;应保证槽底和孔底标尚尚于堤现1的最尚设计水位。[〇〇46]5)清理槽内或者孔内土层表面的杂物，将槽内或者孔内表面整平。[〇〇47]6)在槽内或者孔内土层表面铺设电伴热系统5。如图4所示，为了防止低温的LNG管线4与箱涵2底板下方的堤坝1 土体持续换热，还需在箱涵2底板下方设置电伴热系统5。根据 LNG管线4的具体尺寸，确定电伴热系统5的横向和纵向尺寸，电伴热系统5的横向尺寸两侧应大于LNG管线4的横向尺寸0.5米以上，纵向尺寸与箱涵2的纵向尺寸相同。[〇〇48]7)垫层施工:在电伴热系统5上采用木方支模，随后浇筑素混凝土，并抹平静置，直到达到混凝土终凝，形成垫层。垫层是箱涵2底板和堤坝1 土体之间的夹层，起到均匀传力的作用。
[0049]8)箱涵2主体结构施工，并在箱涵2外侧粘贴防水层6。如图5所示，箱涵2宜采用钢筋混凝土结构，箱涵2长度在5?50m之间，宽度在5?20m之间，高度在1?3m之间，壁板厚度在10?100mm之间。根据尺寸不同，箱涵可以选用单洞口或多洞口的型式，洞口之间可用壁板或者立柱隔开，并在应力集中部位设置倒角。为了降低箱涵2内的湿度，防止LNG管线4外部结冰，需在箱涵2外侧设置防水层6,防水层6可采用防水卷材加土工布或无纺布的形式。
[0050]如果是开槽，箱涵2主体结构可以采用预制的形式，并在箱涵2外侧粘贴防水层6， 然后整体吊装至垫层上；或者，可以先在垫层上铺设防水层6,在防水层6上现场浇筑箱涵2 的主体结构，然后在箱涵2除底面外的其他面粘贴防水层6。如果是开孔，箱涵2主体结构采用预制的形式，并在箱涵2外侧粘贴防水层6,然后顶进堤坝1内部。由于槽底和孔底标高高于堤现1的最尚设计水位，箱涵2的底标尚也尚于堤现1的最尚设计水位。[〇〇51]9)如果堤坝1上开槽，进行堤坝1上开槽的土体回填，并平整堤坝1顶部；如果是开孔，则此步骤省略。
[0052]10)在箱涵2内敷设LNG管线4,穿越堤坝1，完成LNG管线过堤系统的施工。[〇〇53] 实施例三:[〇〇54]如图3和图7所示，本实施例提供的LNG管线过堤系统，包括堤坝1、直接从堤坝1内部穿过的LNG管线4,以及包裹LNG管线4外部的防水垫7;其中，堤坝1可以是土质堤坝;LNG管线4包括内层管壁41、绝热层42和外层管壁43,绝热层42采用保冷材料制成；防水垫7可以是混凝土层或金属材料层，用于降低LNG管线4的透水性。
[0055]本实施例的LNG管线过堤系统的施工方法，具体包括以下步骤:[〇〇56]1)堤坝1承载力检测:预估堤坝1各土层在建造LNG管线过堤系统后的土体承载力，如果堤坝1各土层的预估土体承载力均未达到承载力限值，进行步骤3);如果堤坝1某些土层的预估土体承载力超过了承载力限值，进行步骤2);其中，堤坝1各土层的承载力限值由堤坝1的详细勘察报告给出。[〇〇57]2)堤坝1加固:计算堤坝1中承载力限值未达到预估土体承载力的土层的置换系数，当置换系数为1时，选择满堂加固；当置换系数小于1时，选择抽条加固。本实施例中采用高压旋喷注浆法开展堤坝加固施工。[〇〇58]3)施工放样:按照LNG管线过堤系统的施工图纸完成LNG管线过堤系统各结构物在堤坝1上的测设，采用全站仪对LNG管线4的纵轴线、横轴线进行精确定位，确定施工位置范围。[〇〇59]4)在施工位置，采用土体暗挖或者定向钻顶进的方法在堤坝1内开孔，应保证孔底标尚尚于堤现1的最尚设计水位。
[0060]5)在LNG管线4外侧预包裹防水垫7,然后穿过堤坝1上的开孔，完成LNG管线过堤系统的施工；由于孔底标尚尚于堤现1的最尚设计水位，LNG管线4的底标尚也尚于堤现1的最高设计水位。
[0061]上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【主权项】
1.一种LNG管线过堤系统，适用于土质、石砌或者混凝土材质的堤坝，其特征在于，该系 统包括:叠放设置在所述堤坝顶部的箱涵，设置在所述箱涵两侧的斜坡，从所述箱涵中穿越通过所述堤坝的LNG管线，设置在所述堤坝顶部和所述箱涵的底板之间的电伴热系统，设置在所述电伴热系统和所述箱涵的底板之间的垫层，和 设置在所述箱涵外侧的防水层。2.—种LNG管线过堤系统，适用于土质堤坝，其特征在于，该系统包括:设置在所述堤坝内部并穿过所述堤坝的箱涵，从所述箱涵中穿越通过所述堤坝的LNG管线，设置在所述堤坝的内部土体和所述箱涵的底板之间的电伴热系统，设置在所述电伴热系统和所述箱涵的底板之间的垫层，和 设置在所述箱涵外侧的防水层。3.如权利要求1或2所述的LNG管线过堤系统，其特征在于，所述箱涵采用钢筋混凝土结 构，所述箱涵长度在5?50m之间，宽度在5?20m之间，高度在1?3m之间，壁板厚度在10? 100mm之间；根据尺寸不同，所述箱涵采用单洞口或多洞口的型式，所述洞口之间用壁板或 者立柱隔开，并在应力集中部位设置倒角。4.如权利要求1或2所述的LNG管线过堤系统，其特征在于，所述防水层采用防水卷材加 土工布或无纺布的形式。5.如权利要求1或2所述的LNG管线过堤系统，其特征在于，所述LNG管线包括内层管壁、 绝热层和外层管壁，所述绝热层采用保冷材料制成。6.—种LNG管线过堤系统，适用于土质堤坝，其特征在于，该系统包括:直接从所述堤坝内部穿过的LNG管线，和包裹所述LNG管线外部的防水垫；所述LNG管线包括内层管壁、绝热层和外层管壁，所述绝热层采用保冷材料制成。7.如权利要求6所述的LNG管线过堤系统，其特征在于，所述防水垫是混凝土层或金属 材料层。
【文档编号】F16L59/02GK205592512SQ201620211515
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】肖立, 毕晓星, 彭延建, 屈长龙, 张超, 陈团海, 段品佳, 刘永浩, 刘洋
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油气电集团有限责任公司