Переходы через естественные и искусственные препятствия

Надземные переходы

Для преодоления ряда препятствий используются надземные переходы [9-10]. Они могут быть выполнены по нескольким схемам.

Балочный переход (см. рисунок13.2) состоит из одного или многих пролетов

1 – трубопровод , 2,4 – концевые опоры, 3 – ферма, 5 – решетка фермы, 6 – пояса фермы.

Рисунок 13.2 - Трубопроводный переход с поддерживающим элементом рабочего трубопровода в виде фермы (прямоугольного или треугольного сечения)

Балочные схемы рекомендуется применять при надземной прокладке трубопроводов, их можно подразделить на группы:

прямолинейная прокладка без компенсации продольных деформаций (простейшие однопролетные переходы), многопролетные на жестких опорах);

прокладка трубопроводов с самокомпенсацией продольных деформаций(однопролетные консольные, многопролетные с Г.П,Z-образными компенсаторами);

прокладка трубопроводов с изломами в виде змейки.

Следует отметить, что применение компенсаторов деформаций усложняет пропуск средств очистки и диагностики (СОД) трубопроводов.

Висячие конструкции переходов

Висячие конструкции –это строительные конструкции, в которых основные элементы, несущие нагрузку, например, тросы, кабели, цепи, сетки, листовые мембраны и т.п., испытывают только растягивающие усилия. Работа висячих конструкций на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов (стальной проволоки, капроновых нитей и др.), а незначительный вес их даёт возможность перекрывать сооружения с наибольшими пролётами. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью. Недостатками висячих конструкций являются наличие распоров и большой деформативности под действием местной нагрузки.

Для восприятия распоров устраиваются анкерные фундаменты или так называемые контурные конструкции (кольца, опоясывающие по периметру висячих конструкций). Уменьшение деформативности висячих конструкций достигается введением стабилизирующих элементов — оттяжек, раскосов, балок жёсткости, дополнительных поясов, а также приданием висячим конструкциям формы, допускающей предварительное напряжение. Геометрически неизменяемые висячие конструкции, выполненные из прямолинейных элементов (вантов), называются вантовыми. Висячие конструкции могут быть плоскими и пространственными.

Висячие переходы можно разделить на три группы.

1. Гибкие висячие системы, в которых трубопровод с помощью подвесок прикрепляют к одному или нескольким несущим тросам, перекинутым через пилоны (рис.13.3). При двух тросах, пересекающихся посередине пролета образуется более жесткая двухцепная система.

2. Вантовые системы, в которых трубопровод удерживается в проектном положении с помощью нескольких наклонных тросов или жестких ферм.

3. Переходы по схеме «провисающая нить» (висящая труба) в которой трубопровод, перекинутый через пилоны или без них, свободно провисает под действием соственного веса и веса продукта. Система наиболее экономичная, но наименее жесткая. Такой переход сооружается с применением пилонов и использованием трубопровода в качестве оттяжек (см. рисунок 13.4).

Рисунок 13.3. Подвесной переход трубопровода.

Рисунок 13.4 - Надземный переход типа «провисающая нить» (висящая труба)

Арочные переходы.

При пересечении трубопроводами препятствий применяют также различные решения арочных переходов ( в зависимости от местности, рельефа и т.п.).

Арочные конструкции отличаются от балочных тем, что на опорах помимо вертикальных составляющих(опорных реакций) имеют место и горизонтальные –распор. Наличие распора вносит особенности как в конструкцию перехода, так и в монтаж. По конструкции арочные переходы подразделяются на:

1). однотрубные переходы без вспомогательных конструкций;

2). переходы с увеличенной поперечной жесткостью с помощью стоек и оттяжек;

3). переходы, состоящие из двух и более связанных трубопроводов;

4).переходы с вспомогательными конструкциями, работающими совместно с одним или несколькими трубопроводами;

5). Переходы в которых трубопроводы не включаются в несущую конструкцию арок.

Простейшая арочная конструкция перехода без специальных опор изображена на рисунке 13.5.

Рисунок 13.5 - Арочная конструкция перехода без специальных опор

В простейшей схеме такой переход будет иметь жесткость, достаточную для преодоления небольших преград.

Для увеличения поперечной жесткости арок (и увеличения протяженности преград) можно применить дополнительно забивку свай и устройство оттяжек, а также установки других конструктивных элементов. Кроме того, арочные переходы могут включать несколько труб (2-4) , что также повышает их жесткость.