Висячие трубопроводы

ВИСЯЧИЕ ТРУБОПРОВОДЫ (а. hanging pipeline, overhead pipelines; н. Hangerohrleitungen; ф. соnduites suspendues; и. tuberias соlgadas) — разновидность надземных переходов трубопроводов, в которых трубы подвешиваются к несущим элементам — канатам, вантам, цепям и т.п.; сооружаются при пересечении ущелий, водных и других преград шириной более 50-60 м. Известны висячие трубопроводы с длиной пролёта до 200-400 м и более. Различают висячие трубопроводы гибкие, вантовые и в виде провисающей нити. Гибкие висячие трубопроводы (рис. 1) выполняются с помощью подвесок, прикрепляемых к одному или нескольким несущим канатам, перекинутым через пилоны. Одноцепной вариант системы обладает малой жёсткостью и при динамических воздействиях легко приходит в колебательное движение; более жёсткой является двухцепная система. В вантовых висячих трубопроводах (рис. 2) для крепления используют наклонные канатные оттяжки — ванты или канатные фермы.

В таких схемах все элементы, как правило, работают только на растяжение и образуют геометрически неизменяемую систему. Висячие трубопроводы, выполненные по этой схеме, обладают значительно большей вертикальной жёсткостью, чем гибкие. Висячие трубопроводы в виде провисающей нити (рис. 4) сооружаются на пилонах (или без них).

Эта система наиболее экономична, но обладает наименьшей жёсткостью. В ней металл труб напряжён значительно больше, чем в гибких и вантовых системах, и возникают большие колебания под воздействием ветрового потока. Сооружаются также комбинированные системы, например, одноцепные гибкие с дополнительными наклонными вантами.

Висячие трубопроводы (всех систем) могут быть одно- и многопролётными с одинаковыми и разными по длине пролётами. При разной длине пролётов усилия в несущих канатах (или вантах) во всех пролётах должны быть примерно одинаковыми. Это достигается выбором определённого соотношения между высотой пилонов и стрелкой провисания канатов: при коротких пролётах отношение стрелки провисания к длине пролёта меньше. Это отношение обычно задают в пределах от 1/6 до 1/14. Усилия, возникающие в несущих канатах, воспринимаются анкерными опорами. При пролётах небольшой длины горизонтальные составляющие усилий в канатах могут восприниматься самим трубопроводом. Пилоны висячих трубопроводов выполняются: жёсткими, заделанными в опоры (обычно с подвижными опорными частями для крепления канатов); гибкими, жёстко связанными с опорами (с неподвижным креплением канатов к вершинам опор); качающимися, шарнирно соединёнными с опорами, с неподвижным креплением канатов к вершинам опор. Сооружают пилоны из металлических профилей сплошного сечения либо в виде плоских или пространственных решётчатых ферм из железобетонных элементов. Опоры под пилоны и для крепления несущих и ветровых канатов чаще всего выполняют из железобетона. На переходах висячих трубопроводов обычно устраивают смотровые мостики для обслуживания трубопровода во время эксплуатации и при ремонте. На висячих трубопроводах без мостика осмотр и ремонтные работы производятся с перемещающейся по монорельсу смотровой тележки.

В висячих трубопроводах с относительно небольшой длиной пролётов нет необходимости в оттяжках или канатах для обеспечения горизонтальной жёсткости пролётных строений. При пролётах длиной 80 м и более необходимо увеличение поперечной жёсткости пролётных строений, для чего устраивают горизонтальные фермы, используя элементы эксплуатационного мостика. Парные несущие канаты на пилонах располагают на расстоянии нескольких метров, и к ним крепят трубопровод с помощью наклонных подвесок или специальных ветровых канатов. Ветровые канаты и оттяжки располагают по обе стороны висячих трубопроводов и крепят к специальным анкерным опорам или к тем же опорам, что и несущие канаты, с помощью специальных консольных выносов на пилонах. Отношение стрелки провисания ветровых канатов к длине пролёта обычно в пределах от 1/12 до 1/24. Несущие и ветровые канаты для регулирования их длины в местах крепления к опорам снабжаются специальными устройствами (тальрепами, винтовыми приспособлениями и др.); длина подвесок и растяжек регулируется тальрепами.