Металлоконструкции

Стальные конструкции. Монтаж стальных конструкций

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Переходы трубопроводов через реки и каналы следует сооружать ниже (учитывая направление течения реки) мостов, пристаней, гидротехнических и водозаборных сооружений. В особых случаях польские нормы позволяют отойти от этого принципа и установить место перехода трубопроводов выше перечисленных сооружений, однако на расстоянии не менее чем 300 м от железнодорожных и дорожных мостов и гидротехнических сооружений и 1000 м от пристаней, речных вокзалов и водозаборных сооружений.

Переход газопровода под дном Вислы в районе Яблонны. Переход под дном Вислы был выполнен для газопровода, пролегающего от польско-советской границы через Ярослав, Пулавы, Зомбки до Влоцлав-ка.

Трубопровод имеет диаметр 400 мм и эксплуатируется при максимальном давлении 2,5 МПа. В месте перехода газопровода Висла имеет ширину около 700 м, а расстояние между противопаводковыми дамбами составляет 1100 м. Максимальная глубина при среднем уровне воды около 3 м. Дно реки песчаное, а подвижный слой дна имеет мощность около 2,5 м.

Трубопровод было решено проложить на глубине 3,5 м ниже уровня дан, принимая во внимание, что углубление трубопровода на 1,5 м под дном необходимо по правилам судоходства, а дополнительное углубление на 2 м приняли с учетом возможности размыва дна. На всей длине дюкер был выполнен из трубы 0406x18 мм. Большая толщина стенки трубы была продиктована необходимостью обеспечить самопогружение трубопровода во время укладки его в русло реки (собственный вес трубы в этом случае больше, чем выталкивающая сила воды).

Переход был сделан в таком месте, где в середине реки находится остров, разделяющий ее на основное русло и затон. Наличие острова облегчило монтаж перехода, так как между островом и левым берегом реки была сооружена насыпь длиной около 170 м и шириной гребня 10 м, что позволило перемещать по ней монтажное оборудование.

На подготовленной площадке была сварена плеть газопровода длиной около 550 м, причем со стороны реки он заканчивался вертикальным криволинейным участком длиной 12 м. Вертикальная кривая отклонялась от газопровода под углом около 30°.

После контроля качества швов, а также испытания плети на внутреннее давление ее покрыли усиленной антикоррозионной изоляцией. Она состояла из слоя битума, нанесенного в холодном состоянии, и четырех слоев ленты из стеклоткани, покрытой с обеих сторон горячим (жидким) битумом. Общая толщина изоляции составила 11 мм. Для защиты изоляции от механических повреждений, которые могут возникнуть во время погружения трубопровода, изолированная труба была обложена деревянными рейками, прикрепленными проволочными хомутами. Подготовленная таким образом плеть газопровода была уложена на платформах, установленных на заранее приготовленных узкоколейных путях. Платформы находились на расстоянии 41 м друг от друга, что гарантировало безопасную работу плети, работавшей как нарезная балка. Путь был наклонен в направлении реки. Платформы соединяли стальным тросом, чтобы облегчить потом их вытягивание из воды.

Траншея в речном дне была выполнена землесосной намывной установкой мощностью около 200 м^/ч. Траншея имела ширину 1,5 м и крутизну откосов 1:5 (выше по течению) и 1:3 (ниже по течению).

Общая масса плети газопровода длиной 550 м составила около 110 т. Сила, необходимая для транспортировки этого участка на платформах, равнялась приблизительно 170 кН, а сила, необходимая для протягивания газопровода по дну, — 200 кН. Протягивание дюкера по дну траншеи выполнялось двумя гусеничными тракторами грузоподъемностью 9 т (90 кН) каждый. Тяговый трос был прикреплен к захватному приспособлению, помещенному сразу за кривой, заканчивающей плеть. Рельеф местности на берегу реки, где работали трактора, не позволял им передвигаться в направлении оси протягиваемого дюкера. Поэтому пришлось применить соответствующим образом закрепленный направляющий блок, который сделал возможным передвижение тракторов параллельно берегу реки. Этот блок вместе с другим блоком, прикрепленным к захватному приспособлению на дюкере, позволил уменьшить силу, необходимую для протягивания трубы.

После протягивания дюкера приблизительно на 80 м заканчивающая его кривая оказалась в воде и была подхвачена плавучим краном грузоподъемностью Ют, который поддерживал дюкер на следующей фазе протягивания. Для облегчения контроля правильности укладки дюкера в траншее к нему были прикреплены через каждые 50 м направляющие вешки высотой 7 м, выполненные из уголков. Кроме того, укладка дюкера в траншее контролировалась водолазом и аквалангистом. Сразу же после укладки дюкера в траншее на дне реки он был покрыт фашинным тюфяком и камнями.

После укладки дюкера в главное русло реки приступили к устройству перехода через остров и затон. Траншеи были выкопаны здесь с помощью обычной наземной техники. Сварка и укладка трубопровода в траншею производилась обычным методом.

Переход нефтепровода под дном Вислы. Переход нефтепровода, подающего очищенную нефть с завода, через Вислу запроектирован под ее дном. Поскольку водоизмещение примененной трубы обеспечивает ее плавучесть, было решено участок трубопровода, закупоренный на концах, сплавить на воду, установить на поверхности реки точно над траншеей на дне, а затем, наполняя трубопровод водой, опустить его в траншею. Местные условия позволяли применять такую технологию работ. В месте перехода трубопровода через реку ширина реки составляла около 510 м, пойма на правом берегу имела ширину около 200 м и была ограничена откосом высотой около 9 м. У левого берега был затон шириной около 100 м. Перед тем как приступить к сооружению перехода трубопровода через реку, в. затон был намыт песок, полученный в результате углубления и регулирования русла Вислы. Это позволило сварить на суше перпендикулярно руслу реки участок нефтепровода длиной 1030 м. Трубопровод изготовили над кромкой выемки, заполненной водой. После проведения необходимых испытаний, устройства антикоррозионной изоляции и обкладки ее деревянными рейками трубопровод был заварен на концах заглушками и опущен в траншею. В этих заглушках были предусмотрены клапаны для наполнения трубопровода водой и выпуска воздуха. На концах плети трубопровода со стороны правого берега реки находились захватные приспособления для закрепления двух тяговых тросов диаметром 30 мм. Эти тросы были пропущены через блоки, находящиеся на правом берегу реки, и присоединены к двум тяжелым гусеничным бульдозерам, которые расходились друг от друга параллельно берегу. Для обеспечения правильного расположения трубопровода над осью траншеи, а также в целях предохранения трубопровода от чрезмерного изгиба за счет течения реки, его через каждые 40 м соединяли оттяжками с плавучими платформами, которые последовательно включались в работу и перемещались вместе с трубопроводом, перетягиваемым бульдозерами. Эти плавучие платформы находились выше трубопровода по течению реки, однако применялись также предохраняющие плавучие платформы ниже по течению — закрепленные якорями драги, в которые мог упираться сплавляемый трубопровод. Когда начало плети трубопровода достигло правого берега реки, проверили правильность его расположения и началось наполнение его водой с обоих концов. Трубопровод при постепенном отпускании поддерживающих тросов с плавучих платформ мягко опустился на дно траншеи. Затем его покрыли фашинными тюфяками и засыпали. Эту монтажную операцию провели в период самого низкого уровня воды в Висле. Однако вся база строительства, находящаяся в затапливаемом районе, была подготовлена к быстрой эвакуации в случае внезапного резкого подъема воды.

Иную технологию сплава следует применять для трубопровода малого диаметра, изготовленного из толстостенных труб, когда его водоизмещение не обеспечивает плавучести. В этом случае применяют дополнительные поплавки, которые должны быть прикреплены таким образом, чтобы их легко можно было отсоединить после наведения трубопровода на ось траншеи, отрытой на дне реки. Плеть трубопровода, предназначенная для сплава, сооружается чаще всего параллельно берегу реки и затем сплавляется. Ее перетягивают несколько гусеничных кранов с боковыми стрелами.

Висячий переход теплопровода через Быдгощский канал. Быдгощский канал в месте перехода через него трубопровода имеет ширину

около 35 м;   расстояние между фундаментами пилонов составляет 36 м.

Через канал переходят два трубопровода диаметром 660 мм. Несущие тросы вместе с прикрепленными к ним подвесками рам выполнены на берегу реки. Эти рамы, а также отдельно несущие тросы помещены на барже, заякоренной по оси мостового перехода. Затем посредством вспомогательных тросов несущие тросы были подняты на пилоны. Во время подъема несущих тросов к подвескам крепились рамы. После закрепления несущих тросов рамам придавалась жесткость с помощью натяжных тросов и конструкции настила. Секции труб подавали с уровня земли, перемещали их вдоль моста с помощью троса, который был прикреплен к лебедке, заанкеренной на берегу канала, и сваривали их в проектном положении. Сварка, следовательно, проходила в трудных условиях.

Висячий переход теплопровода через р. Варту в Познани. Ширина Варты в месте перехода теплопровода составляет около 75 м. Через реку переходят четыре нитки трубопровода диаметром 800 мм. Переход запроектирован как висячая конструкция; средний пролет составляет 80 м, а каждый из двух пролетов равен 20 м. Трубопровод в среднем пролете опирается на настил, подвешенный к несущим тросам; в боковых

пролетах трубопровод является самонесущим.

Монтаж моста начат с установки и расчалки пилонов. Несущие тросы были приготовлены на левом берегу реки. Затем через верхушки пилонов протянули буксирующие тросы, к которым были прикреплены несущие тросы. Лебедка, натягивающая буксирующие тросы, находилась на правом берегу реки. Во время перетягивания несущих тросов к ним прикреплялись вертикальные подвески и траверсы, соединяющие оба троса. Эти работы выполнялись с монтажной платформы, расположенной около верхушки пилона с левой стороны реки. После анкеровки несущих тросов на реку выносилась монтажная платформа, установленная на четырех понтонах. На этих понтонах был установлен также козловый кран грузоподъемностью 1,5 т.

Конструкцию несущей платформы для трубопроводов собирали на левом берегу реки. Монтажные сегменты имели длину 4,1 м. Эти сегменты подавались автомобильным краном на платформу, смонтированную на понтонах.  Крепление платформы к подвескам  происходило от правого к левому берегу реки. После буксировки понтона на место монтажа очередного сегмента конструкции этот сегмент поднимали на требуемую высоту козловым краном.

Трубопроводы собирали на обоих берегах реки в плети длиной свыше 60 м. Эти сегменты надвигались на катках на платформу висячего моста. В середине пролета моста выполнялись монтажные стыки, соединяющие участки трубопроводов, надвинутые с обоих берегов реки.

Висячий переход газопровода через Дунай вблизи Вены. Через Дунай переходит одна нитка газопровода диаметром 420 мм. Ширина Дуная в этом месте, включая прилегающую пойму, составляет около 300 м. Применена висячая конструкция

Этот переход, сооруженный в конце 50-х годов, является классическим решением, которое служило образцом при сооружении аналогичных переходов газопроводов через водные препятствия. Такую же конструкцию имеет сооруженный несколько позже переход газопровода через Одру во Вроцлаве.

Условия судоходства на Дунае диктовали необходимость выполнения перехода без применения стационарных подмостей в середине реки. Несущие и натяжные тросы были протянуты через реку с помощью плавучих платформ, оборудованных специальными подмостями. Это потребовало прекращения движения на реке в течение двух дней по 10 ч ежедневно. Монтаж подвесок и несущих-рам газопровода выполнялся с тележки, подвешенной к несущим тросам. Трубопровод был сварен на берегу и надвинут на несущие рамы.

Мостовой переход трубопроводов водопроводной и тепловой сети в оболочке. Для перехода через реку четырех труб диаметром 820 мм городской водопроводной и тепловой сети был запроектирован технологический переход трубопроводов в общей оболочке,. Это двухъярусный мост, на верхнем ярусе расположены теплопроводы, а на нижнем — водопроводы. Ширина реки в месте ее перехода, включая пойменные территории, составляет 430 м, а ширина зеркала воды — около 90 м. Несущей конструкцией моста является семипролетная неразрезная балка с пролетами 45 + 60 + 60 + 100 + 60 + 60 + 45 = L =430 м.

В конструкции перехода впервые в Польше применен общий кожух трубопроводов длиной 100 м, изготовленный из листовой стали толщиной 6 мм, с ребрами жесткости через каждые 1,5 м из двутавра высотой 120 мм. Продольные ребра выполнены из двутавров, работающих совместно с листом; их шаг соответствует местным условиям работы кожуха. Общая масса стальной конструкции технологического моста составляла около 620 т.

В целях сокращения сроков капитального строительства монтаж стальной конструкции проходил параллельно с выполнением железобетонных работ, связанных с сооружением опор и контрольных камер. Монтаж пролета над рекой был проведен методом продольной надвижки в сочетании со сплавом.

Укрупнительная сборка пролета общей длиной около 120 м и массой 210 т происходила на подмостях по оси моста на левом берегу "реки. Сегменты стальной конструкции длиной 12 м подавались на подмости краном типа "Деррик" грузоподъемностью 50 т. Затем их перевозили по направлению к реке по двум параллельным путям, уложенным на специальных подмостях. Сборка проводилась на 32 тележках по узкоколейному железнодорожному пути. В соответствии с требованиями речной администрации основание несущих балок монтажной платформы должно находиться на одном уровне с гребнем дамб. Поэтому смонтированное на путях пролетное строение было установлено на 3 м выше проектной отметки.

Для сплава пролетного сооружения использовались две баржи грузоподъемностью по 100 т, на которых была смонтирована пространственная опора высотой 11 м. Главное пролетное строение передвигалось с помощью лебедки грузоподъемностью 10 т, установленной на противоположном берегу. Когда пролетное строение было выдвинуто в виде консоли за опору моста на расстояние 34 м, ее оперли на опору, смонтированную на барже. Баржу передвигали со скоростью 6 м/мин, управляя тросами, прикрепленными к четырем лебедкам, симметрично размещенным на обоих берегах реки. Главное пролетное строение было закреплено на временных хомутах на второй опоре на высоте 3 м над проектной отметкой.

На освобожденной монтажной платформе на левом берегу реки были затем собраны два остальных пролета моста и сварены со средним пролетом.  Только  после этого трехпролетную секцию опустили на железобетонные опоры. Эту операцию выпопнили восемь гидравлических домкратов.  Одновременно  была демонтирована монтажная платформа.

На правом берегу реки пролеты моста собирали на уровне земли и поднимали с помощью тяжелых самоходных кранов.

Арочный переход теплопровода через Быдгощский канал, смонтированный с помощью вертолета. На Быдгощском канале с помощью вертолета смонтирован переход трех труб теплопровода диаметром 318 мм. Пролет арки составляет 42 м, а ее стрела подъема равна 5,2 м. Расстояние между трубами 60 см; они соединены платформой, которая связывает всю конструкцию. Каждая арка конструкции представляет собой двухшарнирную арку с затяжкой.

Решение применить для монтажа вертолет было принято вследствие экономичности этого метода в данном случае. При обычном монтаже (с применением самоходных кранов "Коулз Центурион") нужно было бы выполнить значительный объем земляных работ, связанных с нивелированием откоса, а также улучшить подъездной путь кранов к месту монтажа.

Наиболее существенным элементом в принятой схеме монтажа было обеспечение устойчивости арок до момента соединения их   платформой.

Поднять две спаренные арки было невозможно, так как масса одной арки, составляющая около 7,05 т, находилась в пределах максимальной в данных   атмосферных   условиях   грузоподъемности  вертолета типа   Ми-6А.

Для обеспечения устойчивости арок в середине канала была заякорена баржа, на которой смонтировали поддерживающие подмости, состоящие из четырех стержней. На устоях была сооружена наводящая конструкция, состоящая из четырех стержней высотой 1,5 м. После сооружения первой арки для улучшения наведения конструкции на одном из устоев смонтировали опорный пист, который ограничивал горизонтальное перемещение арки во время наведения ее на опоры. Во избежание опасности защемления арки опорный лист смонтировали только на устое с противоположной стороны от направления подхода вертолета к месту монтажа.

Сравнение затрат на сооружение трубопроводного перехода показало, что при применении традиционного метода, вследствие значительного объема земляных работ стоимость монтажных работ была уменьшена до 800 тыс. злотых.