5.2 Конструкция перехода

Всоответствии со СНиП 2.05.06-85* участки трубопроводов под магистральными автодорогами относятся к I категории. Конструктивная схема перехода изображена на рис.1. Трубопровод располагается в металлическом футляре 2 (кожух), диаметр которого должен быть больше диаметра основной трубы не менее чем па 200мм. Основную трубу и кожух покрывают антикоррозийной изоляцией. На переходах газопроводов концы кожухов уплотняются таким образом, чтобы была обеспечена герметичность пространства между газопроводом и кожухом. Однако уплотнение должно обеспечивать возможность продольных перемещений внутренней трубы по отношению к кожуху. Кожух применяют только на автодорогахI, II, III и IV категорий. Для газопроводов кожух должен иметь длину L = 2l₁ +l₃ ,где l₁ ≥ 10м. Расстояние l₃ принимают равным 25 м. Эта цель достигается применением различного рода сальников 3. Для того чтобы в межтрубном пространстве не поднималось давление в случае утечек газа, на одном из концов кожуха вваривают в стенку кожуха трубу 4, которая выводится над поверхностью земли на высоту h_св > 5м. Для свечи используют трубы диаметром 150мм при диаметре основного трубопровода 1000–1400мм. Колодцы устраивают только на дорогах, I и II категорий, а на дорогах III–IV категорий между трубой и кожухом на концах кожуха делают мягкие не проницаемые уплотнения.

Рис.1. Схема перехода под железной дорогой.

Основным способом сооружения подземных переходов трубопроводов под дорогами является бестраншейный способ, исключающий повреждение полотна дороги и твёрдого покрытия автодорог. Бестраншейным способом называют потому, что при прокладке как кожуха, так и трубопровода не устраивают открытой траншеи. Технологическая схема выполнения работ по бестраншейной прокладке переходов включает следующие основные операции: подготовительные работы; прокладку кожуха под полотном дороги, прокладку трубопровода внутри кожуха; устройство уплотнений; вытяжной свечи или колодца, отводной канавы. Подготовительные работы на строительство переходов под дорогами включает доставку необходимой техники и оборудования, подготовку их к основной операции–прокладке кожуха под дорогой, а также выполнения некоторого выполнения объёма планировочных и земляных работ. Основной объём подготовительных земляных работ составляет устройство рабочего и приёмного котлованов. Котлованы отрывают на глубину несколько ниже той, на которой должен укладываться кожух. Рабочий котлован имеет размеры, позволяющие установить в нём все необходимые машины и механизмы и выполнять работы, связанные с укладкой кожуха. Размеры приёмного котлована должны быть такими, чтобы в нем можно выполнить необходимые монтажные работы по присоединению дополнительных труб перехода или по устройству герметизирующего соедениния кожуха с трубой.

5.2.1 Защитный кожух

Защитный кожух предназначен для предохранения рабочего трубопровода на переходах от воздействия внешних нагрузок, создаваемых движущимся транспортом, а также от агрессивного воздействия грунтовых вод и блуждающих электрических токов. Он должен предохранять земляное полотно дороги от разрушения в случае разрыва рабочего трубопровода. Кроме того, кожух позволяет при необходимости заменять или ремонтировать трубопровод без нарушения интенсивности движения железнодорожного транспорта. Для изготовления кожухов переходов магистральных трубопроводов используют стальные трубы: бесшовные горячекатаные, сварные прямошовные и сварные спирально-шовные. Горячекатаные трубы применяют только для кожухов переходов трубопроводов диаметром до 273мм. Для кожухов под трубопроводы диаметром 325мм и выше используют сварные прямошовные и спирально-шовные трубы. При сварке кожуха из спирально-шовных труб необходимо, чтобы на стыках швы были смещены относительно друг друга не менее чем на 100мм. Основными параметрами защитного кожуха являются его длина, диаметр и толщина стенки.

Для предохранения кожуха от почвенной коррозии применяются пассивные и активные методы их защиты. При пассивных методах защиты кожухов от почвенной коррозии на наружную поверхность кожухов наносят асбестоцементные, песчано–цементные, асфальтоцементные, асфальтобитумные, эпоксидные или полимерные изоляционные покрытия. Асбестоцементные и песчано–цементные, армированные покрытия толщиной 20–30мм обладают высокой прочностью, благодаря чему возможна бестраншейная прокладка изолированного кожуха.

При прокладке кожухов в грунтах средней, повышенной, высокой и весьма высокой коррозионной стойкости, кроме пассивной защиты кожухов применяют активную при помощи катодной поляризации. На переходах под железными электрифицированными дорогами защита кожухов от блуждающих токов не предусматривается.

Кожухи, прокладываемые бестраншейными способами, главным образом горизонтальным бурением, без нанесения на них изоляционных покрытий, защищают от коррозии только катодной поляризацией группой магниевых протекторов, которые устанавливаются ниже глубины сезонного промерзания грунта, на расстоянии 3–10м от защитного кожуха; расстояние между протекторами обычно составляет 3–5м. Число протекторов, необходимое для защиты кожухов, определяется расчетом и зависит от диаметра и длины кожуха, разности потенциала «кожух–земля» после подключения протектора, сопротивления изоляции кожуха, переходного сопротивления «протектор–грунт» и сопротивления проводника, соединяющего протектор с кожухом. Для защиты кожухов от коррозии используются как упакованные, так и неупакованные протекторы. Упакованный протектор устанавливается в заранее пробуренную вертикальную скважину диаметром 250мм, затем присыпается грунтом, заливается ведром воды, после чего полностью засыпается грунтом. Неупакованный протектор также устанавливается в заранее пробуренную вертикальную скважину, но при этом пространство между стенками скважины и протектором заполняется активатором, который изготовляется непосредственно на месте установки. Для этого в специальном деревянном ящике смешивают сернокислый магний или сернокислый натрий с водой, затем небольшими порциями засыпают предварительно перемешанные алебастр и сухую глину. Смесь не должна содержать камней, комков глины и солей. Активатор считается готовым, когда смесь доведена до тестообразного состояния. После этого 10л активатора заливают в скважину и устанавливают в нее протектор таким образом, чтобы слой активатора покрывал верхний торец протектора на 100мм. Толщина слоя активатора должна быть не менее 70мм. Протектор размещают строго по оси скважины, а затем скважины засыпают грунтом.