Переходы газопроводов через железные и автомобильные дороги

Переходы газопроводов через железные и автомобильные дороги могут быть подземными и надземными. Конструкция пе­рехода определяется категорией дороги и геологическими особен­ностями земельного участка, на котором расположено препятствие. В большинстве случаев указанные переходы выполняют подзем­ными.

Переходы магистральных газопроводов под железными и авто­мобильными дорогами проектируют в местах прохождения дорог в насыпях либо в местах с нулевыми отметками. Устройство переходов в выемках допускается в исключительных случаях при соответствующем обосновании. Прокладка газопроводов через тело насыпи не допускается. Угол пересечения газопровода с железными и автомобильными дорогами принимается, как правило, 90°, но не менее 60°.

Магистральные газопроводы, пересекающие железные и авто­мобильные дороги категорий I, II, III, Ш-п, IV, IV-п с усовер­шенствованным покрытием капитального и облегченного типов, сооружают в защитном кожухе. При пересечении автомобильных дорог категории V и автомобильных дорог промышленных пред­приятий всех категорий с покрытием переходного и низшего типов, а также полевых и проселочных дорог газопроводы до­пускается прокладывать без защитных кожухов. Защитный кожух служит для защиты газопровода от воздействия внешних нагрузок. Диаметр защитного кожуха выбирают на 200 мм больше наруж­ного диаметра газопровода. Концы кожуха выводят от осей кратчайших путей железных дорог общей сети на расстояние не менее 25 м, промышленных железных дорог 15 м; от бровки земляного полотна автомобильных дорог 10 м. При этом концы кожуха должны находиться на расстоянии не менее 2 м от подошвы насыпи. Кабель связи магистрального газопровода прокладывают в защитном кожухе или вне его, но обязательно в трубах диаметром 57 мм. Оба конца защитного кожуха имеют уплотнения, обеспечи­вающие герметичность межтрубного пространства. На одном из концов кожуха предусматривается вытяжная свеча, которую устанавливают на расстоянии (по горизонтали) не менее 40 м от оси крайнего пути железных дорог общего пользования, 25 м от про­мышленных дорог подошвы земляного полотна автомобильных дорог. Высоту вытяжной свечи от уровня земли принимают не менее 5 м. Если основание вытяжной свечи ниже отметок головки рельса железной дороги и бровки насыпи автомобильной дороги, то расстояние от оси крайнего пути и от подошвы насыпи авто­мобильной дороги до вытяжной свечи следует увеличивать на 5 м на каждый метр превышения отметки головки рельса или бровки насыпи автодороги над основанием свечи.

Рис. 2.8 Схемы переходов магистральных газопроводов под автомобильными (а) и железными (б) дорогами: А - расстояние от конца кожуха до оси крайнего рельса или бровки дороги; В - ширина земляного полотна; С - расстояние от границы перехода до оси крайнего рельса или бровки дороги; H - высота насыпи; H₃ - глубина заложения кожуха; D _к - диаметр кожуха; l₀ - расстояние от конца кожуха до подошвы насыпи; α - угол пересечения газопровода с автомобильной и железной дорогами

В зависимости от диаметра газопровода D принимают следу­ющие диаметры защитного кожуха DK и вытяжной свечи Dс:

Dг мм- 108-168 219-273 325-377 426 530 720 820 1020 1220 1420

Dк мм- 325 426 530 630 720 920 1020 1220 1420 1720

Dсмм- 57 89 108 108 159 159 219 219 219 325

По своей конструкции схемы переходов магистральных газопроводов под железными и автомобильными дорогами (рис. 2.8) мало отличаются друг от друга и состоят из рабочей трубы 1, кожуха 3 с сальниками 2, отводной трубы 5 и вытяжной свечи 6. Глубину заложения участков газопроводов под железными дорогами принимают не менее 2 м от подошвы рельса (см. рис. 2.7 б) до верхней образующей защитного кожуха, а в выемках и на нулевых отметках, кроме того, не менее 0,5 м от дна кювета, лотка, водоотводных канав. Глубину заложения участков газопровода под автомобильными дорогами всех категорий принимают не менее 1,4 м от верха покрытия дороги 4 (см. рис. 2.7а) до верхней обра­зующей защитного кожуха, а в выемках и нулевых отметках, кроме того, не менее 0,4 м от дна кювета, водоотводных канав. При прокладке газопровода без защитного кожуха указанные глубины принимают до верхней образующей газопровода.

Расстояние между параллельными газопроводами на перехо­дах под железными и автомобильными дорогами выбирается исходя из грунтовых условий и условий производства работ, но во всех случаях оно должно быть не менее расстояний, принятых при подземной прокладке линейной части магистральных газо­проводов.

Переходы магистральных газопроводов под железными и ав­томобильными дорогами сооружают открытым (траншейным) и закрытым (бестраншейным) способами. Открытый способ со­оружения переходов характеризуется тем, что для укладки кожуха разбирают верхние строения путей или покрытия дороги, раскапы­вают насыпь и роют траншею в грунте ниже подошвы насыпи. Этот способ целесообразно применять при сооружении переходов под автомобильными дорогами категорий III - V и промышленными дорогами всех категорий. При закрытом (бестраншейном) способе все работы выполняют без нарушения земляного полотна, насыпи, верхнего строения путей и покрытия дорог. Бестраншейный спо­соб осуществляют следующими методами: прокалыванием, продавливанием, горизонтальным бурением.

 

Пригрузка газопровода

Устойчивое состояние газопровода - такое состояние, при котором он будет находиться в покое в заранее заданном (про­ектном) положении при самой неблагоприятной комбинации на­грузок, стремящихся вывести его из этого положения. Особое внимание к обеспечению устойчивого состояния газопровода долж­но уделяться при пересечении его естественных и искусствен­ных препятствий, а также при прокладке его в сложно климатических условиях. Устойчивое состояние газопровода на участках подводных переходов, переходов через болота или заливаемые поймы, а также в обводненных районах должно определяться с учетом следующих основных нагрузок: выталки­вающей Архимедовой силы; горизонтальной и вертикальной составляющих гидродинамического воздействия потока; силы упругости трубопровода; сжимающих или растягивающих про­дольных сил, возникающих вследствие изменения его темпера­турного режима или внутреннего давления. Для компенсации воз­действия этих сил используют собственную массу газопровода, а также пригрузку утяжеляющими грузами или закрепление с помощью анкерных устройств.

Пригрузку газопровода можно осуществлять одиночными чугунными, железобетонными грузами, располагаемыми на опре­деленном расстоянии по длине газопровода друг от друга (опре­деляемым расчётом), монолитным бетонным покрытием и сплош­ным покрытием из сборных железобетонных элементов, а также закрепление с помощью анкерных устройств. Для эко­номии металла чугунные грузы не применяют. Широкое распространение в отечественной практике трубопроводного строительства в условиях обводненной и заболоченной местности, а также на переходах через водные преграды получила пригрузка газопроводов одиночными утяжеляющими железобетонными грузами. Грузы маркируют масляной краской с указанием фактических массы и объема; на грузах, изготовленных с добавлением сульфатостойкого цемента, дополнитель­но ставят букву «С».

Рис. 2.9. Схемы установки на газопровод седловидного (а) и поясного (б) груза

Грузы, как правило, изготавливают централизованно в заводских условиях. Применяют следующие типы грузов: седловидные, поясные и шарнирные.

У седловидных железобетонных грузов (рис. 2.9. а) центр тяжести выше оси газопровода, что иногда приводит к их опро­кидыванию. Кроме того, они имеют недостаточную несущую спо­собность в вершине седла. Поясной груз (рис. 2.9. б) представля­ет собой два бетонных блока, расположенный ниже оси трубы, что обеспечивает устойчивость против опрокидывания. Шарнирный груз (рис.2.10.) состоит из двух шарнирно соединен­ных половинок седловидного груза, имеет пониженный центр тя­жести, плотно прилегает к трубе и соединенных стальными поясами. Блоки имеют общий центр тяжести, устойчив против опроки­дывания.

Грузы устанавливают только на уложенный на проектные от­ метки газопровод. Для предохранения изоляции газопровода от повреждений на участок установки груза приклеивают предохранительный коврик, состоящий их трех слоев бризола или рубероида с прослойками битума.

Одним из наиболее экономичных способов обеспечения устой­чивого состояния газопровода является закрепление их винтовы­ми анкерными устройствами. Основными преимуществами, способ­ствующими широкому внедрению винтовых анкерных устройств, являются быстрота их доставки и установки; возможность заглуб­ления анкера без нарушения структуры грунта; незначительная масса анкерного устройства по сравнению с развиваемой удержи­вающей силой.

 

Рис.2.10. Схема установки шарнирного железобетонного груза: 1 - газопровод;