ДЛИННОПРОЛЕТНЫЙ ПЕРЕХОД НАДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к строительству трубопроводов и может быть использована для усиления и повышения прочности надземных магистральных трубопроводов на участках переходов через искусственные или естественные препятствия, например, сооружения, каналы, водоемы и водотоки, овраги и т.п., ограничивающие выбор мест расположения опор надземного трубопровода, а также при увеличении длины перекрываемого пролета.
Организация переходов надземных трубопроводов через постоянные и временные водоемы и водотоки - актуальная проблема в области строительства и эксплуатации трубопроводов с учетом таких предъявляемых требований, как надежность, экономичность и доступность для обследования и ремонта. Сложность для обеспечения устойчивости трубопроводов надземной прокладки на участках переходов через водные преграды может представлять недостаточная прочность грунтов оснований опор, а также возможность развития таких природных процессов, как переформирование русла водотока, ледоход, паводок, морозное пучение грунтов и т.д.
Существуют различные технические решения, которые позволяют увеличивать расстояние между опорами трубопровода, тем самым уменьшая или сводя к нулю количество опор, попадающих на неблагоприятные участки.
Большую группу составляют подвесные конструкции переходов надземных трубопроводов через препятствия. Например, известны:
- подвесное устройство для надземного трубопровода, содержащее пилоны, опирающийся на них несущий канат, соединенные с ним через талрепы поддерживающие трубопровод подвески из прутков, причем каждая подвеска выполнена из замкнутого прутка высокопластичной стали и
снабжена двумя спиральными навивками, витки которых расположены в перпендикулярных плоскостях, при этом одна навивка охватывает трубопровод, а другая - тягу подвески (патент RU 2059916 С1, МПК F 16 L 3/08, опубликованный 10.05.1996);
- подвесной однопролетный тросовый переход, содержащий береговые опоры, несущий трос, подвески, анкеры и рабочую трубу, причем один конец несущего троса закреплен к мертвому грузу, а ко второму его концу прикреплен контргруз, закрепленный к анкеру гибкой растяжкой (свидетельство на полезную модель RU 18433 U1, МПК F 16 L 3/00, опубликованное 20.06.2001);
- трубопроводный переход, включающий трубопровод, опоры, поддерживающие трубопровод стержневые системы, каждая из которых размещена между опорой и трубопроводом и выполнена в виде V-образных в продольном и наклонных в поперечном относительно оси трубопровода направлениях нижних поясов, шарнирно неподвижно закрепленных на опоре, концы которых соединены верхними поясами, и продольно подвижные опорные части, размещенные в местах соединения поясов стержневых систем, причем концы нижних поясов каждой стержневой системы разведены в поперечном относительно оси трубопровода направлении, соединены между собой поперечинами и снабжены шарнирно соединенными с ними дополнительными, являющимися продолжениями нижних поясов, стержнями, сходящимися над трубопроводом и соединенными с ним в этих узлах вертикальными подвесками и наклонными оттяжками, при этом опорные части размещены на поперечинах (авторское свидетельство SU 1730328 А1, МПК Е 01 D 17/00, опубликованное 30.04.1992).
Недостатки подвесных переходов надземных трубопроводов через препятствия заключаются в сложности их конструкции, трудоемкости строительно-монтажных работ при возведении и ремонте и невысокой
надежности при эксплуатации, требующей постоянного контроля за состоянием элементов подвесных конструкций.
Известны также конструкции переходов надземных трубопроводов через препятствия, в которых предусмотрено усиление трубопровода и увеличение длины перекрываемого пролета путем консольного развития опор вдоль трубопровода, например:
- устройство усиления трубопроводного перехода, включающее опорные элементы и балки, продольные оси которых параллельны осям расположенного над препятствием надземного участка и береговых участков перехода, причем опорные элементы выполнены в виде фундаментов, расположенных на берегах препятствия за пределами призмы обрушения грунта берегов, а балки, которые сами усилены вертикальными фермами, размещены на фундаментах с образованием консольных свесов над береговыми и надземными участками трубопровода, при этом консольные свесы посредствам тяг и поперечин соединены, соответственно, с береговыми и надземными участками трубопровода (патент RU 2150548 С1, МПК Е 01 D 18/00, 1/00, F 16 L 3/10, 3/16, опубликованный 10.06.2000);
- однопролетный консольно-анкерный переход, содержащий береговые опоры, анкеры и два кожуха, консольно уложенные на опоры, причем длина внутренних консолей кожухов относительно опоры превышает длину внешних консолей, концы которых закреплены анкерами, при этом трубопровод пропущен сквозь кожухи и свободно лежит в них (патент RU 2191946 С2, МПК F 16 L 1/024, опубликованный 27.10.2002);
- трубопроводный переход, содержащий трубопровод, опирающийся на опоры и имеющий элементы усиления в местах опирания, каждый из которых выполнен в виде балансира из двух стержневых равнобедренных треугольников, плоскости которых расположены наклонно, вершины соединены верхним поясом, на котором размещены дополнительные продольно-подвижные опоры скольжения трубопровода, а основания закреплены шарнирно-неподвижно на опорах с осью качания,
перпендикулярной трубопроводу (авторское свидетельство SU 1288426 А1, МПК F 16 L 1/00, опубликованное 07.02.1987).
Такие переходы надземных трубопроводов с консольными опорами имеют менее сложную конструкцию, менее трудоемки при возведении и ремонте, более надежны в эксплуатации, чем подвесные переходы надземных трубопроводов через препятствия, однако они не позволяют значительно увеличить длину перекрываемого пролета.
Известны также трубопроводные мосты различных конструкций, например, трубопроводный мост, включающий опоры и установленную на них балку жесткости с траверсами для размещения трубопроводов, причем балка жесткости выполнена сборной из железобетонных цилиндрических оболочек, имеющих в надопорных зонах и в местах опирания траверс участки усиления поперечного сечения в форме полого четырехгранника, в боковых стенках которого выполнены отверстия под траверсы (авторское свидетельство SU 855111 А, МПК Е 01 D 17/00, опубликованное 25.08.1981).
Недостатки этого трубопроводного моста состоят в значительном повышении материалоемкости его железобетонных конструкций при увеличении длины перекрываемого пролета, снижающем экономичность такого перехода надземного трубопровода.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели по технической сущности является длиннопролетный переход надземного трубопровода, содержащий предварительно сооружаемые опоры, расстояние между которыми определяет длину пролета, трубопровод и несущую трубопровод продольную конструкцию, закрепленную концами на опорах (авторское свидетельство SU 983170 А, МПК Е 01 D 11/00, опубликованное 23.12.1982).
В этом известном трубопроводном переходе несущая конструкция, на которую уложен трубопровод, содержит горизонтально расположенные предварительно напряженные канаты, закрепленные концами в анкерных опорах, опорные поперечины под трубопровод и элементы крепления их к
канатам, причем канаты расположены в два яруса, а опорные поперечины размещены между канатами обоих ярусов, при этом элементы крепления опорных поперечин выполнены в виде соединительных шпилек и имеющих сквозные отверстия под соединительные шпильки тротуарных щитов и фиксирующих пластин, расположенных с обеих сторон трубопровода, соответственно, на канатах верхнего яруса и под канатами нижнего яруса несущей конструкции.
Недостатки наиболее близкого аналога заключаются в сложности конструкции такого длиннопролетного перехода надземного трубопровода, трудоемкости строительно-монтажных работ при его возведении и ремонте и невысокой надежности при эксплуатации, требующей постоянного контроля за состоянием предварительно напряженных канатов несущей конструкции.
Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции длиннопролетного перехода надземного трубопровода и снижение трудоемкости и сроков строительно-монтажных работ при его возведении и ремонте, а также обеспечение эксплуатационной надежности надземного трубопровода на участках переходов через преграды.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в длиннопролетном переходе надземного трубопровода, содержащем предварительно сооружаемые опоры, расстояние между которыми определяет длину пролета, трубопровод и несущую трубопровод продольную конструкцию, закрепленную концами на опорах, согласно полезной модели, несущая трубопровод продольная конструкция выполнена в виде защитного кожуха, изготовленного из трубы или нескольких, равных по диаметру, состыкованных и жестко соединенных торцами труб, внутренний диаметр которых больше диаметра внешней поверхности трубопровода, который уложен внутри защитного кожуха путем его продольного перемещения по внутренней поверхности защитного кожуха, установленного в проектном положении и зафиксированного на опорах.
Трубопровод может быть выполнен с футеровкой снаружи деревянными рейками для защиты от повреждений, при этом внешней поверхностью трубопровода является его наружная поверхность, образованная деревянными рейками.
Трубопровод может быть выполнен с внешним теплоизоляционным покрытием, защищенным от повреждений футеровкой снаружи деревянными рейками, при этом внешней поверхностью трубопровода является его наружная поверхность, образованная деревянными рейками.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан длиннопролетный переход надземного трубопровода, общий вид; на фиг.2 - то же, поперечный разрез (увеличено).
Длиннопролетный переход надземного трубопровода 1, например, через водную преграду 2 с руслом 3 содержит предварительно сооружаемые на берегах 4 водной преграды 2 опоры 5, расстояние между которыми определяет длину пролета, трубопровод 1 и несущую трубопровод 1 продольную конструкцию, закрепленную концами на опорах 5. Несущая трубопровод 1 продольная конструкция выполнена в виде защитного кожуха 6, изготовленного из трубы или нескольких, равных по диаметру, состыкованных и жестко соединенных торцами труб, внутренний диаметр которых больше диаметра внешней поверхности трубопровода 1. Защитный кожух б сообщает дополнительную жесткость конструкции перехода и повышает прочность длиннопролетного перехода надземного трубопровода 1 через водную преграду 2, а также защищает трубопровод 1 от прямого воздействия ветровых и снеговых нагрузок и снижает влияние на него перепадов температур воздуха. Трубопровод 1 уложен внутри защитного кожуха 6 путем его продольного перемещения по внутренней поверхности защитного кожуха 6, установленного в проектном положении и зафиксированного на опорах 5.
Трубопровод 1 может быть выполнен с футеровкой снаружи деревянными рейками 7 для защиты от повреждений, при этом внешней
поверхностью трубопровода 1 является его наружная поверхность, образованная деревянными рейками 7.
Трубопровод 1 может быть выполнен с внешним теплоизоляционным покрытием 8, защищенным от повреждений футеровкой снаружи деревянными рейками 7, при этом внешней поверхностью трубопровода 1 является его наружная поверхность, образованная деревянными рейками 7.
Технический результат, обеспечиваемый данной полезной моделью, состоит в:
- возможности прокладки трубопровода через естественные и искусственные преграды с увеличенной длиной пролета между опорами, превышающей допустимую длину пролета, рассчитанную исходя из механической прочности материала самого трубопровода;
- сокращении сроков прокладки трубопровода через преграды и объемов строительно-монтажных работ;
- защите трубопровода от прямого воздействия ветровых и снеговых нагрузок, а также снижении влияния перепадов температур воздуха;
- большей эксплуатационной надежности трубопровода на участке перехода через преграду за счет расположения опор в местах с более благоприятными грунтовыми условиями.