Неподвижные опоры

Неподвижные щитовые опоры – это конструктивные элементы инженерных и тепловых сетей, которые применяются для увеличения эксплуатационной надежности трубопроводов и теплотрасс. Основные функции неподвижных щитовых опор заключаются в предотвращении механических повреждений, линейных и угловых перемещений труб за счет разделения труб на участки, независимые друг от друга в восприятии различного вида усилий, а также в принятии и последующей передаче на грунт и несущие конструкции этих усилий. Опоры применяются для сетей, где требуется подземная и надземная прокладка. Также они являются неотъемлемым элементом при прокладке труб в непроходных каналах при размещении опор вне камер.

Неподвижные щитовые опоры воспринимают не только вертикальные нагрузки, которые образуются из-за веса трубопровода, веса транспортируемых по нему масс и изоляции, снеговой или ледовой нагрузки для наружных трубопроводов, но и большие горизонтальные нагрузки, которые возникают при температурных деформациях и смещениях грунта. Боковые и осевые усилия, воспринимаемые неподвижными опорами, зависят от глубины заложения трубопроводов и от габаритов щита, которые определяются проектами. В зоне возможного влияния блуждающих токов для защиты от коррозии и предотвращения перетекания электрического тока между закладными деталями и приварными щитами опор установлены диэлектрические прокладки. В ППУ-изоляции (ППУ - пенополиуретан) неподвижные щитовые опоры изготавливаются в различных исполнениях: для трубопроводных систем надземной прокладки в качестве гидроизоляции используют оцинкованную оболочку, а для трубопроводов подземной бесканальной прокладки – полиэтиленовую.

Конструктивно неподвижная опора представляет собой устройство из высокопрочной стальной трубы, несущей основную нагрузку по недопущению продольно-поперечного движения трубопровода стального фланца (стальной лист толщиной от 25 до 80 мм и более). Защиту тепловой изоляции пенополиуретана и оболочки от механических повреждений при установке неподвижной опоры на теплотрассе обеспечивают стаканы из стальной трубы. Термоусадочная лента применяется для обеспечения герметичности конструкции в целях защиты от попадания влаги в тепловую изоляцию.

В процессе монтажа неподвижная опора закрепляется в железобетонном щитовом каркасе, благодаря чему теплопровод крепится в определенных точках теплотрассы. При этом труба, заключенная между щитовыми опорами, не сдвигается и не провисает, обеспечивая длительную эксплуатацию при перепаде или понижении температур, и позволяя каждому созданному участку, независимо от других участков, противостоять воздействиям окружающей среды и нагрузкам, создаваемым движением масс по сети.

ЖБИ щит состоит из двухслойной армированной сетки из высокопрочной стали, которая заливается бетоном марки М200. В щите имеются круглые отверстия, через которые проходят трубопроводы. Для фиксирования положения трубопровода в непроходных каналах используют железобетонные щитовые неподвижные опоры, состоящие из железобетонной плиты, которая защемляется в канале, опоры при этом устанавливаются на бетонные плиты. При бесканальной прокладке щитовая опора устанавливается на бетонном фундаменте. С двух сторон щитовой неподвижной опоры к трубам приваривают фланцы, усиленные стальными косынками, через которые передаются усилия от трубопровода на неподвижную опору.

Применение бетона в конструкции неподвижных опор обусловлено очевидными преимуществами: высокая прочность конструкции, легкость ремонта, надежная антикоррозийная защита вследствие водонепроницаемости материала, высокая степень теплоизоляции элементов, отсутствие прямой связи и гальванической развязки между металлическими элементами конструкции щита и стальной трубой. Неподвижное крепление труб с помощью железобетонных щитовых опор обеспечивают разными способами:

• Производство железобетонных щитовых опор на заводе-изготовителе. Данный способ имеет преимущество в том, что, являясь конечным изделием, опора не требует подготовки и заливки бетонной конструкции в трассовых условиях. При использовании этого метода важно заранее просчитать внутреннее рабочее давление, диаметр труб, глубину заложения трубопровода и многие другие нагрузки. При правильном расчете этих показателей бетонная опора обеспечивает полную неподвижность труб на участках;
• Заливка опорной конструкции железобетоном непосредственно на месте строительства. Очевидное преимущество заключается в том, что данный метод позволяет изготавливать щиты любых габаритных размеров.

Размер щита неподвижной опоры исходит из нагрузки, которая будет приходиться на опору, количеством проходящих через щит труб и характеристиками грунта, на котором будет установлен щит. Протяженность участков определяется компенсирующей особенностью компенсаторов, которые устанавливаются между двумя ближайшими неподвижными опорами с целью принятия на себя деформаций трубопровода, вызванных изменениями температуры. ЖБИ щиты опор представляют собой цельную монолитную конструкцию, а при значениях наружного диаметра стальной трубы от 700 мм и выше - составную. Щитовые опоры выполняются с двойным симметричным армированием, так как действующие усилия от труб могут быть направлены в противоположные стороны. Для теплопроводов диаметром более 400 мм и при больших усилиях разработана конструкция сборных неподвижных опор таврового вида.

Железобетонные неподвижные щитовые опоры изготавливаются согласно серии 3.903 КЛ-14 «Каналы непроходные. Вып 1-1. Опоры неподвижные щитовые», СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» и альбому НТС-62-91 «Нормали тепловых сетей». Проекты предусматривают прокладку трубопровода в непросадочных грунтах, вне зоны грунтовых вод. При наличии грунтовых вод следует предусматривать устройство попутного дренажа. Марку бетона принимают: по прочности М200, по морозостойкости F100. Армирование производят сетками из арматурной стали классов A-I, A-III.

Маркируются неподвижные щитовые опоры буквенно-числовым значением, где:

• НО - обозначает аббревиатуру изделия – неподвижная опора;
• цифры после букв – порядковый номер опоры по расчетным усилиям и геометрическим размерам.