Покупателям


Специальные сооружения

На пути прокладываемых трубопроводов как в городских, так и в полевых условиях встречаются естественные и искусственные препятствия. Естественными препятствиями являются овраги, русла рек, озера, большие и малые ручьи. К искусственным пре­пятствиям относятся железобетонные и шоссейные дороги, а так­же различные подземные и надземные сооружения. Место, способ прокладки и конструкция перехода при монтаже тепловых сетей определяются в каждом конкретном случае с учетом следующих местных условий: возможность остановки транспорта во время монтажа и ремонта при эксплуатации; наличие подземных и над­земных коммуникаций в районе перехода; способ компенсации тепловых удлинений теплопроводов на участке; техническая ос­нащенность строительно-монтажной организации, архитектурных сооружений и др. Тот или иной способ перехода выбирается на основе технико-экономического расчета. Переходы трубопроводов через естественные и искусственные преграды выполняются за­крытым и открытым способом.

Прокладку тепловых сетей при пересечении железных дорог, рек, оврагов, открытых водостоков, как правило, предусматривают подземной. Строительные конструкции для надземной прокладки тепловых сетей должны предусматриваться, как правило, из сбор­ного железобетона. Применение стальных конструкций допуска­ется в соответствии с нормативными требованиями. На эстакадах и отдельно стоящих опорах в местах пересечения железных дорог, рек, оврагов и на других труднодоступных для обслуживания тру­бопроводов участках надлежит предусматривать проходные мос­тики шириной не менее 0,6 м. Для обслуживания арматуры и обо­рудования следует предусматривать стационарные площадки ши­риной 0,6 м с ограждениями и лестницами. Тепловые сети при подземном пересечении железных и автомобильных дорог, трам­вайных путей и линий метрополитена следует прокладывать:

  • в каналах — при возможности производства строительно-мон­тажных работ открытым способом;
  • в футлярах — при невозможности производства строительно­монтажных работ открытым способом;
  • в футлярах — при невозможности производства работ открытым способом, при длине пересечения до 40 м и обеспечении по обе стороны от пересечения прямых участков трассы длиной до 10-15 м;
  • в тоннелях — во всех остальных случаях, а также при заглубле­нии от поверхности земли до перекрытия канала 2,5 м и бо­лее.

При прокладке трубопроводов по существующим мостам сле­дует в наибольшей степени сократить выполнение работ по ре­конструкции несущих конструкций моста во избежание снижения их надежности. При осуществлении мостовых переходов трубо­проводы опираются на конструктивные элементы моста под про­езжей частью или тротуарами или подвешиваются к ним. В метал­лических мостах применяют способ подвешивания теплопроводов на стальных тягах, верхние концы которых прикрепляют через сережки к балкам проезжей части моста. При проезжей части из железобетонных плит тяги могут быть закреплены путем заделки анкерных деталей в плиты. При прокладке по пешеходным мостам теплопроводы размещают под настилом моста.

Надземные переходы через небольшие реки часто устраивают в виде арочных пешеходных мостов пролетом 30—50 м, выполняемых из сборного или монолитного железобетона. Теплопроводы раз­мещаются в пространстве между двумя арками и следуют их очер­танию. Компенсация температурных деформаций теплопроводов, прокладываемых по мостам, осуществляется главным образом пу­тем использования самокомпенсирующей способности труб, и лишь в редких случаях удается осуществить компенсацию гиб­кими П-образными компенсаторами.

Для обслуживания теплопроводов требуется сооружение посто­янных специальных площадок и лестниц, а если позволяет кон­струкция моста, то и сквозных проходов по балкам или аркам пролетного строения. При отсутствии мостов в районе прокладки теплопроводов могут быть применены подвесные переходы. При пересечении железных и шоссейных дорог теплопроводами, по­зволяющими перекрывать пролеты, достаточные для пропуска транспорта, применяют подземные переходы в виде П-образных компенсаторов. Трубопроводы по обе стороны перехода закреп­ляют в неподвижных опорах. Под вертикальными участками труб устанавливают подпятники сквозного типа. Переходы на отдельно стоящих высоких опорах используют при небольшом числе труб большого диаметра.

Эстакадные переходы применяют при большой ширине пре­пятствий и прокладке большого числа коммуникаций. Широкое применение получила конструкция подземного перехода, состоя­щая из пролетного строения в виде сварных металлических ферм, устанавливаемых на стоечные опоры с железобетонным фунда­ментом. Наибольший пролет ферм обычно не превышает 50—60 м. При пересечении большего числа железнодорожных путей, если в междупутье можно установить промежуточные опоры, переходы выполняют многопролетными.

Подземные переходы при пересечении теплопроводами желез­ных и автомобильных дорог, уличных проездов и трамвайных пу­тей осуществляют главным образом прокладкой теплопроводов в стальных футлярах. Такие переходы представляют собой два фут­ляра, проложенных закрытым бестраншейным способом, в кото­рых размещены подающий и обратный теплопроводы, покрытые тепловой изоляцией. Наибольшее распространение в строитель­стве тепловых сетей получили способы прокола и продавливания стальных труб-футляров (см. главу 3). При закрытом способе пе­реходы трубопроводов обычно состоят из защитного кожуха (фут­ляра) рабочего трубопровода, опор и сальников. Для устройства футляров применяют стальные трубы, диаметр которых зависит от диаметра рабочего трубопровода, типа его изоляционного по­крытия, толщины тепловой зашиты и величины монтажного и эксплуатационного зазоров. Толщина стенки трубы футляра зави­сит от применяемого способа прокладки. Длина футляра опреде­ляется шириной искусственного сооружения. Прокладка футляра осуществляется одновременно с бестраншейной разработкой грун­та. Для предохранения от коррозии поверхность футляра покры- вают слоем надежной антикоррозионной изоляции с использова­нием битумных или полимерных материалов. При наличии в грунте блуждающих токов выполняют активную защиту футляра от электрокоррозии. Рабочий трубопровод, размещаемый в фут­ляре, является наиболее ответственным участком тепловой сети, и поэтому к нему предъявляются повышенные требования как в отношении прочности, так и надежности. Обычно для него при­меняют трубы с толщиной стенки на 15—25% больше толщины стенки основного трубопровода.

Укладку рабочего трубопровода в футляре осуществляют про­талкиванием или протаскиванием.

Проталкивание применяют при устройстве переходов из труб диаметром до 1000 мм. Для проталкивания труб используют кра­ны-трубоукладчики грузоподъемностью 10—35 т. Перед проталки­ванием трубопровода на дне котлована делают направляющую дорожку из шпал, уголков, рельсов, катков, на которую уклады­ваются одиночная труба и звено труб, предварительно испытанное на прочность и плотность и покрытое изоляцией. Для предохра­нения изоляции рабочей трубы от повреждения применяют ин­вентарный хомут с колесиками, на который укладывается перед­ний конец трубы. На остальной части трубы через 3—5 м (в зави­симости от ее диаметра) по окружности укрепляются диэлектрические скользящие опоры. Затем на торце футляра кре­пят оттяжной блок, через который пропускают тяговый канат с крюком на конце. Крюк заводят за стенку рабочего трубопровода, а второй конец каната закрепляют за крюк крана-трубоукладчика. В процессе подъема крюка канат натягивается и посредством запасовки через отводной блок проталкивает рабочий трубопровод в футляр.

Протаскивание рабочего трубопровода применяют при устрой­стве переходов из труб диаметром более 1000 мм. Перед началом протаскивания трубопровода, как и при проталкивании, устраи­вают направляющую дорожку и укрепляют инвентарный хомут и скользящие опоры. Тяговый трос крепят за специальный нако­нечник или скобу, приваренные к переднему концу трубопровода. Другой конец троса через оттяжной блок, закрепленный в котло­ване со стороны наконечника трубы, зацепляется за крюк тракто­ра, крана-трубоукладчика или наматывается на барабан электри­ческой или ручной лебедки грузоподъемностью 3—5 т. В процессе работы механизма трос натягивается и протаскивает рабочий тру­бопровод.

Трубопроводы в тоннелях или коллекторах монти­руют из одиночных труб длиной 6 м с нанесенной изоляцией. Их подают через монтажные шахты и транспортируют к месту сборки на тележках, платформах узкоколейного пути или монорельсовым транспортом. При проталкивании и протаскивании рабочего тру­бопровода, а также при его укладке в тоннелях и коллекторах по­сле укладки одной трубы подается вторая труба и производятся стыковка и сварка труб.

Укладка труб в подземной галерее

image31

а — подземная галерея коллектора; б — схема монтажа трубопроводов в галерее;
1 — облицовка тоннеля; 2 — железобетонная монолитная рубашка; 3 — лоток коллектора;
4 — железобетонная рубашка из сборных элементов; 5 — кольцевой зазор; 6 — площадка;
7 — стеллажи для трубных заготовок; 8 — трубные заготовки; 9 — пневмоколесный кран;
10 — проезжая часть дороги; 11 — сварочный агрегат; 12 — ограждение; 13 — понижающий трансформатор с осветительной линией; 
14 — кабель; 15 — звено трубы, погруженное на тележку; 16 — монтажный проем; 17 — тележка;
18 — опоры в тоннеле; 19 — узкоколейный путь; 20 — уложенный трубопровод; 21 — вертикальная шахта; 
22 — лестница; 23 — растяжка крепления трубопроводов

Затем стык проверяется физическими методами контроля и по­сле получения положительного заключения полируется. Далее ра­бочий трубопровод удлиняется подачей и стыковкой третьей трубы. После прокладки рабочего трубопровода в футляре монтируют сальники и устраивают колодцы и камеры, заделывают концы фут­ляра и выполняют другие работы, предусмотренные проектом.

Переходы в дюкерах выполняют при закрытом способе в грун­те под руслом реки или канала, по склонам и дну оврага, и трубо­проводы изгибаются в соответствии с рельефом местности. Такие сооружения называются дюкеры.

Гибкость стальных труб малого диаметра используют при ук­ладке дюкеров методом свободного изгиба. Максимальный диа­метр, при котором возможен свободный изгиб трубопровода, ра­вен 250—300 мм, а в отдельных благоприятных случаях может быть 350-400 мм.

Прокладка трубопроводов дюкера через сухие овраги и балки осложняется необходимостью производства работ в условиях кру­тых склонов. В зависимости от их крутизны применяют различные методы монтажа труб: «сверху вниз», «снизу вверх» и комбиниро­ванный. При уклоне до 20° и хорошем состоянии грунта трубы или секции доставляют к месту монтажа тракторами и наращива­ют последовательно. Монтаж «сверху вниз» можно вести на любых склонах, но более целесообразно — при крутых; монтаж произво­дится с помощью двух тракторов, один из которых снизу протас­кивает наращиваемый сверху трубопровод, а второй вверху удер­живает наращиваемый трубопровод от его самопроизвольного сползания при стыковке каждой последующей секции. После при­стыковки вверху очередной секции трубопровод протаскивают вниз на длину этой секции. При монтаже трубопроводов «снизу вверх» первую секцию монтируют с точки перелома дна перехода и временно закрепляют. Затем с помощью лебедки или кранов- трубоукладчиков сверху подается следующая секция и трубопровод наращивается. Во избежание повреждений покрытия трубопровода поверх изоляции делают футеровку из деревянных реек или ин­вентарных скользящих опор.

Дюкеры через мелкие реки и ручьи сооружают в основном в период мелководья. При этом используют следующие способы работ: с временным перекрытием русла дамбы; с отводом водного потока на период прокладки дюкера в другое русло; с применени­ем землеройно-транспортных и монтажи о-сборочных машин на откосах и берегах; пропуск воды через трубу или лоток.

При прокладке дюкеров через водные преграды необходимо: оборудовать береговую и монтажную площадки; спланировать участок строительства и устроить подъезды; установить стапели; подготовить транспортные средства и такелаж, доставить плавучие средства — баржи, понтоны, краны, катера; подготовить силовые и электроосветительные сети.

При прокладке под руслом реки теплопроводы заключают в стальные трубы (футляры) или прокладывают в каналах диаметром более 2 м. Поскольку дюкер эксплуатируют в мокрой среде, трубы покрывают весьма усиленной изоляцией.

Технологический процесс устройства дюкеров включает следу­ющие операции: завоз труб, материалов и оборудования; рытье подводных траншей; сварка труб в звенья, а затем в плети; устрой­ство изоляции; балластировка трубопровода; подготовка к работе спускных устройств и монтажных механизмов; укладка трубопро­вода на дно и засыпка траншеи; соединение с береговыми подхо­дами; устройство береговых колодцев и отключающих устройств.

Способ укладки подводного трубопровода зависит от его диа­метра, длины и глубины подводного перехода, периода года и ряда других факторов.

Для того чтобы труба правильно легла на дно подводной тран­шеи и могла выполнить функцию дюкера, она должна иметь от­рицательную плавучесть как при погружении, так и во время экс­плуатации. Отрицательную плавучесть трубопровода диаметром более 300 мм создают балластировкой, а во время монтажа трубы могут заполняться водой.

При сооружении подводных трубопроводов их монтаж, сварка стыков, изоляция и испытание выполняются чаще всего на бере­говой площадке и мало чем отличаются от аналогичных процессов при строительстве тепловых сетей в обычных условиях.

Укладка подводных трубопроводов на дно траншеи открытым способом осуществляется одним из следующих основных способов: протаскиванием трубопроводов по дну; свободным погружением; с плавучих средств; последовательным наращиванием; со льда.

Протаскивание трубопроводов по дну выполняют в следующей последовательности: монтаж трубопровода с нанесением изоля­ции, устройство футеровки, оснащение его балластными грузами и понтонами; устройство спусковой дорожки; укладка плети тру­бопровода на спусковую дорожку; устройство береговых опор и установка системы блоков для протаскивания трубопровода; прокладка по дну траншеи тягового троса; протаскивание трубопро­вода с помощью трактора или лебедки.

Схема протаскивания трубопровода дюкера по дну и детали устройства спусковых дорожек

1 - 0037 (2)

а — схема протаскивания трубопровода; б — роликовая дорожка для спуска трубо¬провода; 
е — роликовая опора; г— рельсовая дорожка; д — тележка; е — организа¬ция спусковой дорожки в виде канала с водой;
1 — поплавки; 2 — трубоукладчик; 3 — трубопровод; 4 — канат; 5 — стационарные роликовые опоры; 6 — трактор (тягач);
7 — приямок; В — узкоколейные тележки; 9 — основание; 10,11 — опорный и направляющий ролики; 12 — рельсовый путь; 
13 — отводной путь; 14 — якорь; 15 — сварочные посты; 16 — лебедки; 17 — трубы; 18 — стапели (через 5 м); 
19 — сплавной канал; 20 — бульдозер; 21 — утяжеляющие грузы; 22 — плавучие опоры (понтоны); 23 — экскаватор; 
24 — водолазная станция; 25 — перемычка; 26 — катер; 27 — насосный опрессовочный агрегат

На одном берегу (е) устраивают строительную пло­щадку, на которой располагают стапель и спусковую дорожку из роликовых опор (б) или тележек, двигающихся по узко­колейному пути (г). На стапели, длина которых соответ­ствует длине подводной траншеи, производят сварку звеньев труб в плеть, изоляцию стыков, футеровку, утяжеление и испытание трубопровода. На передний конец плети наваривают специальную конусообразную заглушку, являющуюся оголовком секции. К за­глушке приварено кольцо из круглой стали, за которое цепляется крюк тягового троса. Тяговый трос протаскивают в створе дюкера через весь водоем и выводят на противоположный берег (а) к системе блока, а трос трактора перебрасывают через блоки и укрепляют на жесткой опоре.

Подготовленную на стапеле плеть укладывают трубоукладчи­ками на тележки узкоколейного пути (или роликовые опоры) спус­ковой дорожки. Узкоколейный путь спусковой дорожки устроен так, что перед урезом воды он имеет поворот, и тележки, дошедшие до него, отходят в сторону (г), а трубопровод при дви­жении вперед ложится на головную опору.

При протаскивании плеть трубопровода ползет по дну подвод­ной траншеи. Для облегчения протаскивания и уменьшения воз­можности порчи футеровки и навешенных утяжеляющих грузов отрицательную плавучесть на период укладки трубопровода сни­жают установкой понтонов до минимально необходимой (по рас­чету). Понтоны снимают после укладки трубопровода в проектное положение.

Вместо узкоколейного пути или роликовой дорожки можно использовать трубоукладчики, которые поднимают всю плеть над поверхностью земли. В процессе протаскивания трубоукладчики должны двигаться с той же скоростью, с которой трубопровод тянут с противоположного берега (не более 5 м/мин). Подошедший к урезу воды трубоукладчик отцепляют от трубопровода и отводят в сторону, а трубопровод через головную опору опускают в воду Если скорость протаскивания будет меньше скорости трубоуклад­чиков, то из-за продольного изгиба может произойти отклонение трубопровода от заданного направления и его повреждение.

Работа по протаскиванию заканчивается тогда, когда проти­воположный конец плети будет вытянут из воды на проектную длину.

Укладка трубопроводов с плавучих средств используется, когда способы протаскивания и свободного погружения неприменимы. Спущенную на воду плеть буксируют к створу моторными лодка­ми, катерами, пароходами, а на малых реках — тракторами и ле­бедками с берегов. На месте перехода плеть заводят в створ, вы­веряют, освобождают от поплавков и опускают на дно траншеи. Спуск трубопровода на дно траншеи производят с помощью пла­вучих кранов или опор путем стравливания тросов с лебедок. Тру­бопровод обычно начинают укладывать с опор, расположенных на участках наибольшей глубины. По мере опускания трубопро­вода на этих участках включают в работу соседние опоры с таким расчетом, чтобы радиус кривой его изгиба не превышал допусти­мого.

Укладка способом последовательного наращивания применяется при прокладке подводных трубопроводов через широкие водные преграды. Наращивание плети трубопровода производится в над­водном или подводном положении. В первом случае плети нара­щивают на понтонах или специально оборудованных судах, слу­жащих монтажной площадкой. В подводном положении наращи­вание осуществляется путем соединения секций, уложенных на дно, водолазами, чаще всего на фланцах.

Зимой со льда трубопроводы укладывают с помощью опор или свободным погружением. Для прокладки трубопроводов по ство­ру трассы во льду дисковыми пилами прорезают сквозную прорубь (майну). Приготовленный трубопровод укладывают над майной на подкладки (лежни), проложенные поперек проруби. Затем уста­навливают на льду опоры (козлы) с талями, с помощью которых его опускают на дно. При способе свободного погружения трубо­провод, заполняя его водой, опускают на дно траншеи без приме­нения опор и талей.

При открытом способе естественные препятствия преодолева­ют воздушными переходами. Они подразделяются на два основных типа: несущие, в которых трубопроводы укладываются на специ­альные устройства в виде мостов, и самонесущие, где трубопровод используют как несущий элемент какой-либо конструктивной схемы (балочная — однопролетная и многопролетная; висячая вантовая; арочная; в виде провисающей нити.

Техническим специалистам