Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Водозаборные и очистные сооружения

Балластировка подводных трубопроводов


Балластировка подводных трубопроводов

На прибрежных участках морей подводные трубопроводы подвергаются действию волн, что может привести к их смещению и даже повреждению. Анализ аварий самотечных линий показал, что наиболее частой их причиной является потеря устойчивости. Чтобы предотвратить повреждение трубопровода при эксплуатации, его заглубляют ниже зоны возможного размыва, что исключает воздействие потока воды на трубопровод. Проектируемая иногда защита в виде каменной отсыпки поверх уложенного трубопровода обходится весьма дорого и не всегда надежна.

Величина давления воды на трубопровод определяет его конструкцию и способы укладки. Устойчивое положение на дне зависит от массы трубопровода. Известны случаи, когда при протаскивании трубопровода по дну его силой течения выбрасывало из траншеи. При гидродинамическом давлении трубе следует придавать повышенную отрицательную плавучесть. При значительных скоростях, вызывающих размыв русла и берегов, надо увеличивать заглубление трубопровода.

Чтобы избежать сноса трубопроводов течением воды при их укладке, предусматриваются тросовые оттяжки с якорным закреплением плавучих опор, направляющие и свайные конструкции, а в зимних условиях — анкерные опоры, закрепляемые во льду. Все эти устройства рассчитываются в зависимости от гидродинамического давления воды. Расчетная отрицательная плавучесть трубопровода во время его укладки, расчет тяговых устройств и количество разгружающих понтонов также зависят от скорости и давления потока воды.

Гидродинамическое давление на трубопровод и подъемная сила пропорциональны квадрату скорости течения, величина которой переменна и зависит от глубины под уровнем воды. Так как уровень водоема может изменяться, то рекомендуется непосредственно перед укладкой трубопровода установить фактические поверхностные скорости течения воды по нескольким створам, а затем для определения расчетной скорости пользоваться данными рис. 1.

Известен случай, когда трубопровод, уложенный с заглублением, был оставлен без обратной засыпки в расчете на то, что траншея сама наполнится большим количеством наносов в реке. Однако через десять месяцев трубопровод всплыл со дна реки, так как балластная пригрузка была недостаточной.

Учитывая, что скорость течения у берегов будет минимальной, а у оголовков наибольшей, рекомендуется П0 определять по максимальной скорости.

Для придания подводному трубопроводу отрицательной плавучести осуществляется балластировка (пригрузка) его одиночными грузами или сплошным балластным покрытием. Для этого служат чугунные грузы, состоящие из двух полуколец, изготавливаемых по НГ-1125 Гипрогаза из серого чугуна марки С4.700.



Рис. 1. Эпюра скоростей течения воды


Балластировка сплошным покрытием выполняется из монолитного бетона, наносимого на трубопровод путем торкретирование, или сборными железобетонными элементами. При этом отпадает необходимость в защитной деревянной футеровке. Сплошное бетонное покрытие труб одновременно защищает их от механических повреждений и коррозии.



Рис. 2. Крепление подводных трубопроводов
а, б и в - на сваях; г — анкерами I — трос; 2 — скобы; 3 — сваи; 4 — поперечины; 5 — хомуты; 6 — стальные анкеры с лопастями


Для увеличения объемной массы бетонной смеси в нее вводят заполнитель (сульфат бария); объемная масса бетона становится равной 3,04 г/см3. Покрытие наносят в заводских условиях, а на площадке покрывают лишь стыки. Весьма упругое покрытие получают при нанесении смеси из асфальтовой мастики, стекловолокна, песка и барита (удельная масса покрытия 3,85 г/см3).

Подводные трубопроводы, кроме того (рис. 2), закрепляют в грунте сваями с поперечинами или хомутами-седлами, которые удерживают трубопровод анкерами, завинчиваемыми в грунт на глубину не менее 60 см ниже возможной линии размыва.



Похожие статьи:
Устранение фильтрации в бетонных колодцах

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Водозаборные и очистные сооружения

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум