В отличие от трубопроводов, прокладываемых над землей, подземные сети подвергаются дополнительным напряжениям под давлением грунта, а пролегающие в непосредственной близости от автотрасс, железнодорожных полотен, под зданиями, сооружениями и на территориях с подвижными почвами испытывают избыточные механические нагрузки, вибрации и трение — все это приводит к увеличению скорости износа трассы.
Перед началом строительства инженерной сети по всей длине участка ее будущего пролегания проводятся гео-разведывательные работы для определения состава и состояния грунта, его влажности, несущей способности и степени уплотнения. На основании полученных данных, учитывая диаметр трубопровода, особенности местности, сезон строительства и прочие факторы, составляется проектный план строительства сети.
Для каждого участка трубопровода определяется метод укладки и вид земляных работ для обустройства основания в соответствии с нормами и требованиями государственной нормативной документации.
Прокладка в каналах и тоннелях
Пожалуй, самый эффективный способ защиты инженерных коммуникаций от внешних неблагоприятных факторов, который позволяет увеличить срок службы подземных трубопроводов.
Магистраль или ее участок размещается внутри лотков/тоннелей, где она защищена от механических воздействий, попадания грунтовых вод и технических жидкостей, не испытывает отрицательного воздействия грунтового массива, оползней, не подвержена переменам температуры на поверхности, а также защищена от непреднамеренных повреждений, связанных с проведением земляных работ.
Данный способ прокладки позволяет сохранить целостность оболочки, стыковых соединений, теплоизоляции, а также продлить срок службы запорной арматуры и прочих элементов коммуникации.
Инженерная сеть может располагаться внутри следующих подземных сооружений:
- в коммуникационных тоннелях (коллекторах) совместно с кабельными линиями;
- в проходных, полупроходных и непроходных каналах — последние также имеют другие названия, например, ЖБИ, ЖБЛ или железобетонные лотки теплотрасс;
- в некоторых случаях вместо устройства каналов также могут использоваться разгрузочные железобетонные плиты.
Читайте и другие статьи по этой теме:
— Лотки теплотрасс
— Канальная прокладка
Прокладка труб в футляре
Футляр трубопровода защищает трубы от негативных воздействий природного и техногенного характера — механических повреждений и колебаний, истирания от трения в земле, чрезмерных нагрузок под давлением грунта и пр.
Стальные футляры для труб используют в местах, где трубопровод пересекает автомагистрали, железнодорожные и трамвайные пути, взлетно-посадочные полосы; при пролегании близ коммуникаций и кабельных линий, через фундаменты или стены зданий и сооружений, а также в местах сопряжения бесканальных участков с каналами и в местах, где отсутствует возможность выполнения землеройных работ.
Трубопроводные футляры являются своего рода защитными чехлами/гильзами/колбами, внутри которых протягивают рабочую трубу, а открытые торцевые части по окончании монтажных работ герметизируют.
Отдельно про футляр трубопровода мы также писали тут.
Усиление бандажами
При прокладке трубопровода бесканальным способом, в том числе с применением труб-футляров, продлить срок эксплуатации сети помогают бандажированные трубы ППУ.
Бандажами, по сути, называют полиэтиленовые обручи, изготавливаемые из того же сырья, что и трубная ПЭ оболочка, на которой плотно размещается бандаж. Он усиливает прочность конструкции «труба-изоляция-оболочка», благодаря чему снижается риск механических повреждений при транспортировке и в процессе эксплуатации, а сами изделия способны переносить бо́льшую нагрузку.
Применение труб ППУ, усиленных бандажами, предохраняет внешнюю оболочку от повреждений, растрескивания, износа и истирания. Это особенно актуально для участков с повышенной деформацией земной поверхности, например, под автотрассами, ЖД-переездами, фундаментами массивных сооружений.
Немалую роль играет и качество самого защитного кожуха и бандажей. Например, при производстве наружной оболочки мы используем полиэтилен марки ПЭ100, который отличается повышенными качественными и прочностными характеристиками, напрямую влияющими на устойчивость к механическим повреждениям и нагрузкам.
В других наших статьях мы также писали про:
— Бандаж
— Гранулы ПЭ100
— Первичный ПЭ
Устройство траншеи
Трубопроводы прокладываются в траншее в непросадочных грунтах; слабые грунты обустраивают искусственными, хорошо уплотненными основаниями. Трубы не должны опираться на твердые камни или кирпичи.
Дно траншеи очищают, выравнивают, оставляя достаточно места для укладки и монтажа трубопровода, а также удобства уплотнения вокруг труб. Далее засыпается песчаная обсыпка мелкой фракции, в которой не должно быть включений с острыми кромками (камни, щебень), комьев земли, промерзлого грунта, глины и мусора — трение оболочки о твердые, крупные и острые элементы может привести к ее повреждению.
Трубы размещаются на подготовленном песчаном основании и по окончании монтажных работ засыпаются отсортированным материалом, который после засыпки трамбуют.
Компенсационные маты
Во время эксплуатации подземные линии теплосетей подвержены перемещениям в грунте, вызываемым температурным расширением металла. Наибольшим напряжениям подвержены места поворотов и изгибов трасс.
Тепловое расширение стальных труб провоцирует перемещение ППУ трубопровода в земле, что приводит к его механической деформации, а также способствует истиранию полиэтиленовой оболочки о мелкие частицы и мусор в грунте — совокупность этих факторов влияет на увеличение скорости износа сети и необходимости преждевременного ремонта труб.
По этой причине в местах поворотов трассы, а также на П-, Г-, Z-образных элементах и примыкающих к ним участках предусматривают амортизирующие прокладки для смягчения негативного воздействия на трубы различными включениями, содержащимися в грунте.
В качестве демпфирующих элементов используют полимерные маты из вспененного полиуретана или пенополиэтилена.
Про различные виды компенсации напряжений на ППУ трубопроводах у нас также есть отдельная статья:
— Способы снятия нагрузки с трубопроводов. Компенсация напряжений
— Мат компенсационный
