Балочные переходы. Расчет балочных переходов с компенсацией продольных деформаций

Особенность балочных переходов является то, что трубопровод укладывается на опоры.

Балочные переходы бывают: одно-, двух-, трех-, четырех- и многопролетные(>4).

Различают следующие виды балочных переходов:

1)балочные переходы без компенсации продольных деформаций;

2)балочные переходы с компенсацией продольных деформаций;

3)зигзагообразная форма прокладке (в плане);

4)с компенсирующими вставками.

В зависимости от условий прокладки применяют 3 вида опор:

1)одиночные;

2)рамные;

3)свайные.

Крепление трубопровода может быть:

1)неподвижное (все нагрузки воспринимает сам трубопровод)

2)подвижное (труба может перемещаться вдоль и поперек оси)

3)шарнирное (исключает продольное и поперечное перемещение трубы, но позволяет трубе поворачиваться на какой-то определенный градус на креплении)

Расчет балочных переходов с компенсацией продольных деформаций

Применяются гнутые компенсаторы различной формы: П-образные, Z-образные, Г-обр.

Параметры компенсатора: l_К – вылет компенсатора, l_П – полка компенсатора, ρ_К – радиус изгиба компенсатора.

Расчет сводится к расчету прочности компенсатора

Условие проверки: |σ_КОМП| + |σ_М| ≤ R₂ – 0,5σ_КЦ, где σ_КОМП – расчетное напряжение в компенсаторе при изменении длины трубопровода от давления и температуры; σ_М – доп. напряжение от изгиба под действием кратковременных поперечных и продольных нагрузок.

σ_КОМП зависит от формы компенсатора. Для П-образных:

где m_K – коэффициент увеличения продольных напряжений гнутых компенсаторов; Δ_К – суммарные продольные перемещения трубопровода в месте примыкания его к компенсатору.

где К_Ж – коэффициент уменьшения жесткости компенсатора, К_Ж = λ_К/1,65.

λ_К – коэффициент гибкости компенсатора,

где – средний радиус компенсатора, - толщина стенки компенсатора.

Коэффициент увеличения продольных напряжений

Суммарные продольные перемещения трубопровода:

 

Z-образные компенсаторы:

Г-образные компенсаторы:

 

Подвесные и арочные переходы

Существует 3 вида подвесных переходов

1)Гибкие;

2)Вантовые;

3)Висячие (самонесущие).

 

Гибкие состоят из:

1 – якорь

2 – пилон

3 – несущий трос

4 – подвески

5 – ветровые оттяжки

6 – консоли

7 – ветровые канаты

 

Арочные переходы применяются в тех случаях, когда применение других типов переходов невозможно, например: ущелье.

Арочные переходы бывают:

а)без вспомогательных конструкций

б)со вспомогательными конструкциями (опоры или оттяжки)

в)составлены из нескольких, связанных вместе трубопроводов

г)со вспомогательными конструкциями (арка)

 

Подземные переходы

К ним относятся переходы через железные и автомобильные дороги.

Требования:

1)подземные переходы прокладываются по насыпи;

2)подземные переходы прокладываются под углом 90⁰;

3)подземные переходы должны иметь кожух;

4)диаметр кожуха должен быть не менее чем на 200мм больше диаметра трубы.

Назначение кожуха – защита от:

1)от нагрузок от железных и автодорог

2)от грунтовых вод;

3)от блуждающих токов.

Способы сооружения подземных переходов:

1)с полным прекращением движения транспорта;

2)с частичным прекращением движения транспорта;

3)без прекращения движения транспорта (бестраншейный).

Методы сооружения при бестраншейном способе прокладки трубопровода:

1)прокалыванием (применяется в слабых грунтах, уплотняет грунт без удаления его);

2)продавливанием (аналогично прокалыванию, наконечник снимается, грунт удаляется);

3)горизонтальным бурением;

4)наклоннонаправленным бурением.