Анкерные опоры. В зависимости от способа заделки оболочки трубопровода в бетонный массив опоры анкерные опоры делятся на опоры закрытого и открытого типа. В опорах закрытого типа (рис. 30.8,а) оболочка трубопровода полностью заделывается в массив опоры. В гладкостенном трубопроводе передача усилий на опору осуществляется посредством анкерных колец, приваренных к оболочке трубопровода, а также в результате сцепления металла оболочки с массивом опоры. Поперечное сечение анкерных колец аналогично сечению колец жесткости. В бандажированных трубопроводах осевые усилия в основном передаются на торцы массива опоры через специальные воротники-фланцы, закрепленные на оболочке трубопровода.
В опорах открытого типа (рис. 30.8,б, в) трубопровод крепится к опоре при помощи опорных колец или специальных конструкций. Такие опоры обеспечивают свободный доступ к оболочке трубопровода.
Анкерные опоры обычно располагают на переломах оси трассы трубопровода и на прямых участках — на расстоянии 150 — 200 м друг от друга. При малых углах наклона трубопровода и расположении компенсаторов посредине пролета расстояние между анкерными опорами может быть увеличено до 350 — 400 м.
Промежуточные опоры. По способу опирания трубопровода различают седловые и кольцевые промежуточные опоры (рис. 30.9).
Большинство трубопроводов имеют промежуточные опоры кольцевого типа (рис. 30.9,а, б). Опора кольцевого типа состоит из опорного кольца 1, неподвижно закрепленного на оболочке трубопровода, опорного устройства 2 и фундамента опоры 3. Опорное кольцо передает нагрузку от трубопровода через опорные устройства на массив опоры. В зависимости от действующих нагрузок и принятого типа опорного устройства применяют различные конструкции опорных колец. Опорное кольцо передает нагрузки на опорное устройство при помощи двух опорных плит, закрепленных на кольце симметрично относительно вертикальной оси кольца. Кольцевой тип опор выполняется со скользящими, качающимися и Катковыми опорными устройствами. В большинстве случаев применяют опорные устройства каткового типа. При расположении промежуточных опор на податливых грунтах, способных в процессе эксплуатации дать осадку, применяют опорные катковые устройства с парными клиньями, позволяющими регулировать по высоте положение оболочки трубопровода.
Расстояние между промежуточными опорами определяют в результате рассмотрения различных вариантов расположения опор, при этом учитывают возникающие в оболочке трубопровода напряжения, размеры строительной части опор и реакцию их основания (фундамент промежуточной опоры воспринимает нагрузки от веса участка трубопровода расчетной длины, веса воды в нем и силы трения, возникающей при перемещении трубопровода по опоре). Обычно расстояние между промежуточными опорами составляет 15 — 25 м.
У седловых опор скользящего типа (рис. 30.9,в) оболочка трубопровода свободно лежит в «седле» массива опоры. Обычно опирание оболочки на массив опоры происходит по дуге окружности с углом a=90-:-120°. Для уменьшения трения между оболочкой трубопровода и массивом седловой опоры прокладывается стальной лист и осуществляется смазка трущихся поверхностей. Седловые опоры применяются крайне редко, в основном на трубопроводах малых диаметров (до 1 м), имеющих сравнительно толстую оболочку.
Основы расчета анкерных и промежуточных опор. Анкерные и промежуточные опоры рассчитывают и конструируют как массивные опорные конструкции. При расчетах анкерных опор определяют устойчивость опоры на сдвиг, напряжения в опасных сечениях конструкции и напряжения в основании опоры при самом неблагоприятном силовом воздействии. Анкерные опоры рассчитывают на силы, действующие в трубопроводе в местах его примыкания к опоре (рис. 30.10). Поперечные силы Ny а также изгибающие моменты М определяют из расчета трубопровода как неразрезной балки [76]. Длина участка трубопровода, усилия от которого учитываются как действующие на опору нагрузки, определяется расстоянием между «центрами» соседних анкерных опор. Например, при расчетах анкерных опор разрезных трубопроводов учитываются расчетные нагрузки, действующие на опору от верхнего участка трубопровода длиной LB+ +LBB (от «центра» опоры до конца патрубка верхнего компенсатора) и от нижнего участка длиной LH (от «центра» опоры до конца патрубка нижнего компенсатора).
Фундаменты анкерных и промежуточных опор в основном выполняются из бетона и железобетона, Глубина заложения основание опор принимается с учетом глубины промерзания грунта.
При расположении опор на трещиноватом скальном основании производится цементация основания. Иногда для повышения устойчивости анкерных опор, расположенных на хорошем скальном основании (особенно при расположении трубопроводов на крутых склонах), устанавливаются металлические анкеры, связывающие массив опоры с основанием. Анкеровка позволяет уменьшить строительные размеры опор.
Рис. 30.10. Схема действия сил на анкерную опору
