Конструктивні схеми прокладання магістральних трубопроводів. Спорудження магістральних трубопроводів. Дорошенко Я.В.
Призначення та склад споруд магістральних трубопроводів | <<<< | Зміст | >>>> | Класифікація та категорії магістральних трубопроводів |
Призначення та склад споруд магістральних трубопроводів | <<<< | Зміст | >>>> | Класифікація та категорії магістральних трубопроводів |
Основною складовою магістральних трубопроводів є лінійна частина – неперервна нитка, зварена з окремих труб або секцій і укладена вздовж траси тим чи іншим способом.
Трубопроводи прокладають в різних топографічних, геологічних і кліматичних умовах. Поряд з ділянками з великою несучою здатністю вздовж траси трубопроводу часто зустрічаються ділянки з ґрунтами малої несучої здатності, болотисті ділянки, ділянки вічномерзлих ґрунтів тощо. Крім того трубопроводи перетинають значну кількість природних і штучних перешкод (ріки, яри, автомобільні дороги і залізниці), що потребує відповідних конструктивних рішень для забезпечення надійної роботи трубопроводу. В різних умовах застосовують різні конструктивні схеми прокладання трубопроводів, які поділяються на: підземну, півпідземну, наземну і надземну (рисунок 1.4).
Питання вибору схеми прокладання дуже важливе. Від правильності його вирішення залежить надійність експлуатації трубопроводу. Вибір кожної схеми визначається умовами будівництва і остаточно приймається на основі техніко-економічного порівняння різних варіантів.
Підземна схема прокладання є найрозповсюдженішою (біля 98 % від загальної протяжності лінійної частини). Підземна схема прокладання (рисунок 1.4, а, б) характеризується тим, що верхня твірна труби розміщена нижче відміток денної поверхні ґрунту. У цьому випадку досягається максимальна механізація усіх видів робіт, не захаращується територія, після закінчення будівництва відновлюються сільськогосподарські землі, відсутні впливи сонячної радіації і атмосферних опадів, трубопровід знаходиться в стабільних температурних умовах. Однак на ділянках вічномерзлих, скельних і болотистих ґрунтів дана схема прокладання є неекономічною через високу вартість земляних робіт. Крім того, потреба баластування трубопроводів (особливо газопроводів) на ділянках з високим стоянням ґрунтових вод та надійного антикорозійного покриття від ґрунтової корозії значно збільшує вартість будівництва.
а – підземна з вертикальними відкосами; б – підземна з похилими відкосами; в – півпідземна; г – наземна; д – надземна;
1 – трубопровід; 2 – траншея; 3 – насип; 4 – протипожежна канава; 5 – лежнева дорога; 6 – торф; 7 – підкладка; 8 – опора
Рисунок 1.4 – Схеми прокладання трубопроводів
Півпідземна схема прокладання (рисунок 1.4, в) характеризується тим, що нижня твірна труби розміщена нижче, а верхня твірна вище денної поверхні ґрунту. Наземна схема прокладання (рисунок 1.4, г) характеризується тим, що нижня твірна труби знаходиться на рівні денної поверхні ґрунту або вище (трубопровід розміщений на ґрунтовій підкладці). При півпідземному і наземному прокладанні трубопровід обваловується привізним або місцевим ґрунтом.
Півпідземну і наземну схеми прокладання переважно застосовують в сильно обводнених та заболочених районах при високому рівні ґрунтових вод і дуже малій несучій здатності верхнього шару ґрунту, на солончакових ґрунтах, при наявності підстилюючих скельних порід та при перетині з іншими магістральними трубопроводами та комунікаціями. Їх недоліками є погана стійкість ґрунту насипу, який сповзає, в результаті чого труба оголюється, та необхідність влаштування великої кількості водопропускних споруд. Застосування півпідземної і наземної схеми прокладання більш обмежено чим підземної. Це пояснюється тим, що влаштування ґрунтового валику над трубою з паралельної канави – резерву або з привізного ґрунту порушує природний стан поверхні землі, природний водостік, створює штучні перешкоди для руху транспорту. Застосування півпідземної і наземної схеми прокладання в густо населених районах, на сільськогосподарських угіддях є недоцільним.
Надземна схема прокладання (рисунок 1.4, д) передбачає спорудження трубопроводу над землею на опорах різних конструкцій. Надземну схему прокладання трубопроводів застосовують в основному на переходах через штучні і природні перешкоди (ріки, яри), в гірських районах, болотистій місцевості, в місцях гірських виробок, зсувів та вічномерзлих ґрунтів. Обмеження розповсюдження надземної схеми прокладання пояснюється двома причинами. Перша причина полягає в особливому характері будівельно-монтажних робіт. Якщо укладання трубопроводів за іншими схемами майже повністю механізоване і виконується як єдиний технологічний процес то надземна схема в зв'язку з особливістю конструкцій суттєво ускладнює процес будівництва. Хоча у разі застосування надземної схеми земляні роботи майже виключаються, відпадає потреба влаштування захисту від ґрунтової корозії і блукаючих струмів, однак добавляється більш складні спеціальні роботи з монтажу опор, укладання та закріплення труби на опорах. Друга причина полягає в тому, що розміщення трубопроводу над поверхнею землі створює додаткові штучні перешкоди. У разі великої протяжності надземного переходу потрібно влаштувати значне число переїздів для транспорту, а в районах вічномерзлих ґрунтів – спеціальні переходи для тварин. Тому надземну схему на ділянках великої протяжності застосовують тільки в тих випадках, коли прокладання трубопроводу за іншими схемами недоцільне.