7. Сооружение магистральных трубопроводов через искусственные и естественные препятствия.

К подводным переходам относятся участки МТ, пересекающие естественные или искусствен­ные водоемы. Границы подвод­ного перехода определяются уровнем воды в водоеме 10%-ной обеспеченности, т. е. уровнем воды в водоеме, до которого вода может подниматься в течение ста лет до 10 раз. Существует классификация, основанная на длительном изучении условий работы подводных тр.-дов в различных гидро­лого-морфологических условиях.

Участки 1-го типа — участки, на которых глубинные переформирования незначительны. При полном проявлении деформаций русла трубопроводы в большинстве случаев на таких участках не размываются. К этой категории участков подводных переходов относятся малые реки (шириной до 50 м) ленточно-грядового, осередкового и побочневого типов, а также средние и крупные реки с устойчивыми берегами и руслами.

Участки 2-го типа — наибольшие глубинные деформации до 2 м, плановые — до 10 м. К этой категории относятся участки переходов через средние и крупные реки ленточно-грядового и побочневого ти­пов. Участки 3-го типа — максимальные глубинные переформи­рования русла до 2 м и плановые переформирования до 100 м. Возможные размывы участка перехода представляют большую опасность вследствие значительной трудности точного определения максимальных плановых пере­формирований.

Участки 4-го типа — это участки рек с особыми формами руслового процесса: горные реки, селевые потоки, реки с ярко выражен­ным неустойчивым руслом. В каждом конкретном случае принимаются соответствующие решения по глубине за­ложения и врезке трубопровода в берега, учитывающие спе­цифические условия водной преграды, а также целесообраз­ность сооружения надводных переходов. На участках 1-го типа эксплуатация переходов, как правило, ведется без каких-либо осложнений; на участках 2-го и особенно 3-го типов размывы труб очень часты. Эти размывы во многих случаях сопровождаются разрушениями труб. На участках 4-го типа строительство под­водных трубопроводов не рекомендуется.

Подводный переход, как правило, представляет в плане двух или трехтрубную систему. Число труб может быть и большим. В порядке исключения при ширине рек более 75 м допускается при соответствующем обосновании укладка однониточного перехода.

Иногда с целью повышения надёжности трубопровода над ними делают каменную отсыпку или укладывают железобетон­ные плиты, которые предохраняют трубы от механического повреждения волокушами плотов или якорями судов.

Подводный трубопровод в поперечном сечении может оформляться различными способами, в зависи­мости от назначения. Нефте- и нефтепродуктопроводы обычно только изолируют и покрывают футеровкой, а иногда применяют двухтрубную конструкцию. Газопроводы могут сооружаться в виде однотрубной и двухтрубной конструк­ции. В первом случае трубу покрывают изоляцией и футеровкой. Во втором трубу покрывают изоляцией, футеровкой, а затем наве­шивают утяжеляющие грузы и скрепляют их болтами.

Переходы трубопроводов через реки и другие естественные препятствия строятся также и по надземной схеме укладки. Приме­няется эта схема в основном когда приме­нение подземной схемы по каким-либо причинам оказывается нецелесообразным. В трубопроводном строительстве применяются следующие конструктивные схемы надземных трубопроводов:

- балочная схема, не содержащая специальных устройств для компенсации удлинения (или укорочения) трубопровода, трубо­провод укладывается прямолинейно на опорах как многопро­летная балка; поэтому схема и получила название ба­лочной;

- балочная схема, включающая различные конструктивные элементы, позволяющие компенсировать удлинения труб при изменении их температуры и внутреннего давления.

Известны следующие виды этой схемы: трубопроводы с П-, Г- и Z-образными компенсаторами;

- подвесная схема — особенностью данной схемы и ее разно­видностей является подвеска трубопровода к специальным не­сущим канатам, закрепляемым на высоких опорах;

- арочная схема — трубопровод сооружается по схеме нераз­резной арки; схема самонесущего трубопровода — трубопровод подвеши­вается к опорным устройствам и материал труб воспринимает нагрузку от веса трубопр-да и транспортируемого продукта; трапецеидальная схема — трубопровод сооружается в форме трапеции, что дает возможность компенсировать удлинения труб; мостовая схема — трубопровод прокладывают по специаль­ному мосту, поэтому нагрузок от собственного веса и веса про­дукта трубопровод не несет.

Болотом наз-ются избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа мощностью от 0,5 до нескольких метров. Болота бывают 3 типов. Наиболее опасный (более обводненный) – III тип. Сооруж-е переходов ч/з болота включ-ет след-щие операции: подготовка трассы (выемка торфа, осушение или промораживание, устройство лежневых дорог), земляные работы (разработка бульдозером и экскаватором), укладка (метод протаскивания, метод сплава), балластировка (ж/б грузами, бетонированием, минерал-ым грунтом, анкерами), засыпка.

Переходы ТП через искусственные препятствия.

Наиболее серьезными препятствиями являются железные и автомобильные дороги, судоходные и оросительные каналы, ка­бели связи и множество других подземных коммуникаций. Железные дороги применительно к трубопроводному строи­тельству подразделяются на две основные группы: дороги об­щего назначения и подъездные дороги промышленных пред­приятий. Автодороги делятся на 5 категорий в зависимости от значения (областного, местного). Каналы подразделяются на оросительные, деривационные и судоходные с твердым покрытием и без него. В соответствии со СНиП 2.05.06-85 участки тр-дов под ж/д относятся к I категории. Трубопровод располагается в металлическом футляре (кожух), диаметр которого должен быть больше диаметра основной трубы не менее чем на 200 мм. Основную трубу и кожух покрывают антикоррозийной изоляцией. На переходах газопроводов концы кожухов уплотняются таким образом, чтобы была обеспе­чена герметичность пространства между газопроводом и кожу­хом. На переходах нефте- и нефтепродуктопроводов один конец кожуха заделывается герметично, а на другом конце устраивают выход в специаль­ный колодец для сбора перекачиваемого продукта в случае разрыва основной трубы. При этом из колодца должен преду­сматриваться выход в отводную трубу для аварийного стока нефти и нефтепродукта в сторону от дороги.

Основным способом сооружения подземных переходов тр-дов под дорогами является бестраншейный способ, исключаю­щий повреждение полотна дороги, а также планового и высот­ного положения рельсов и твердого покрытия автодорог или каналов. Технологическая схема выполнения работ по бес­траншейной прокладке переходов включает следующие основные операции: подготовительные работы (доставка техники, земляные работы); прокладку кожуха под по­лотном дороги; прокладку трубопровода внутри кожуха; устрой­ство уплотнений, вытяжной свечи или колодца, отводной ка­навы.

Способ прокалывания. По мере внедрения кожуха с наконечником в грунт его наращивают дополнительными, заранее при­готовленными секциями. При таком способе прокладки кожуха требуется очень большое усилие продавливания, т.к. при внедрении его в грунт происходит уплотнение грунта наконеч­ником.

Способ продавливания. Суть продавливания заключается в том, что кожух вдавливается в грунт открытым концом, а поступающий внутрь кожуха грунт удаляется. При этом усилие продавливания определяется в ос­новном силой трения грунта о наружную поверхность кожуха. Способ горизонтального бурения позволяет прокладывать кожух сразу на полную длину. Бу­ровой инструмент режет грунт впереди трубы, при этом сква­жина получается несколько больше, чем диаметр кожуха. Грунт, поступающий в кожух, перемещается по кожуху шнековым транспортером, который одновременно приводит во вращение и режущую головку бурового инструмента. Сам транспортер вращается силовой установкой. После укладки кожуха в него протас­кивают заранее подготовленный рабочий трубопровод.