Прокладка трубопровода под автомобильной или железной дорогой — один из участков, где требования к конструкции узла особенно высоки. Рабочую трубу необходимо провести внутри защитного футляра, сохранить проектное положение, не повредить наружную поверхность при протяжке и после завершения монтажа защитить межтрубное пространство от воды, грунта и загрязнений.

В техническом каталоге ПарусТех для таких задач предусмотрена не одна деталь, а несколько взаимосвязанных элементов: опорно-направляющие кольца ОНК-Б и ОНК-Р, герметизирующие манжеты МГ и защитные укрытия УГМ. В зависимости от конструкции узла дополнительно могут применяться решения для гидроизоляции и уплотнения проходов.

Главный принцип — рассматривать переход под дорогой как единый инженерный узел, а не как рабочую трубу, просто помещённую внутрь трубы большего диаметра.

Зачем нужен защитный футляр

При пересечении автомобильных и железных дорог рабочий трубопровод прокладывается внутри футляра, кожуха или гильзы.

Футляр создаёт внешнюю защитную оболочку, но сам по себе не решает несколько важных задач.

Рабочую трубу внутри него необходимо:

• удерживать в заданном положении;
• отделять от внутренней поверхности футляра;
• защищать при протяжке;
• герметизировать на торцах;
• защищать герметизирующие элементы после завершения монтажа.

Именно поэтому в каталоге ПарусТех решения для подобных проходов разделены по функциям.

Первый этап — центрирование рабочей трубы

Для позиционирования трубы внутри футляра предназначены опорно-направляющие кольца ПарусТех ОНК-Б.

Кольцо устанавливается непосредственно на рабочую трубу и формирует заданный зазор между ней и футляром. Одновременно опорные элементы защищают наружную поверхность трубопровода при его перемещении внутри защитного кожуха. Каталог прямо указывает применение ОНК-Б на пересечениях с автомобильными и железными дорогами.

Это означает, что труба не должна просто лежать на внутренней поверхности футляра.

Её положение задаётся отдельной системой опор.

Такой подход позволяет заранее определить геометрию всего узла:

рабочая труба → опора → монтажный зазор → футляр.

Почему нельзя выбирать ОНК только по диаметру трубы

Наружный диаметр рабочей трубы — лишь первый параметр.

Для полимерного ОНК-Б тип 1 каталог предлагает при предварительной проверке принимать наружный габарит кольца как:

OD трубы + 2H,

где H — высота опоры.

После этого необходимо сопоставить полученный размер с внутренним диаметром футляра.

Учитываются также:

проектный зазор;

монтажные допуски;

условия протяжки.

То есть даже если кольцо соответствует OD рабочей трубы, это ещё не означает, что собранная конструкция нормально пройдёт внутри конкретного футляра.

Шаг установки опор тоже имеет значение

Кольца размещаются по длине рабочей трубы с определённым шагом.

Для ОНК-Б в каталоге рекомендовано:

до 300 мм — шаг 2,5 м;
300–600 мм — 2,0 м;
свыше 600 мм — 1,5 м.

В начале и конце рабочей трубы рекомендуется устанавливать сдвоенные кольца.

Поэтому количество ОНК в спецификации зависит не только от диаметра, но и от длины футлярного участка.

Например, при длинном переходе под дорожным полотном необходимо заранее определить:

длину защищаемого участка → допустимый шаг → число промежуточных колец → дополнительные кольца на концах.

Иначе правильно подобранное изделие может быть неправильно распределено по длине трубы.

Когда обычных опор недостаточно

При протяжке труб большого диаметра важным фактором становится сопротивление движению.

Чем тяжелее труба и чем длиннее переход, тем выше значение силы трения внутри футляра.

Для таких условий предусмотрено роликовое опорно-направляющее кольцо ПарусТех ОНК-Р.

Оно используется для рабочих труб с OD от 400 мм. Каждый сегмент оснащён четырьмя роликами, которые воспринимают нагрузку трубы и уменьшают трение при протягивании.

Для ОНК-Р каталог указывает две высоты роликовой опоры — 50 и 110 мм, рекомендуемый шаг установки 1,5 м и максимальную статическую нагрузку до 3200 кг.

Таким образом, выбор опорно-направляющего решения связан уже не только с геометрией, но и с технологией монтажа.

Второй этап — герметизация торца футляра

После завершения протяжки пространство между рабочей трубой и футляром остаётся открытым.

Через торец туда могут попадать:

вода;

грунт;

песок;

грязь;

другие внешние загрязнения.

Для предотвращения этого используется герметизирующая манжета ПарусТех МГ.

Каталог прямо указывает применение МГ на переходах трубопроводов под автомобильными и железными дорогами. Манжета герметизирует пространство между рабочей трубой и футляром, кожухом или гильзой.

В стандартном исполнении она устанавливается одновременно на рабочую трубу и защитный футляр и фиксируется металлическими хомутами.

Таким образом, ОНК и МГ выполняют совершенно разные функции:

ОНК формирует положение трубы внутри футляра.

МГ закрывает межтрубное пространство на выходе.

Выбор манжеты зависит от способа строительства

В каталоге представлены четыре варианта МГ.

МГ тип 1

Неразъёмное исполнение.

Используется преимущественно при новом строительстве, когда манжету можно заранее надеть через свободный конец трубопровода.

Кроме того, изделие может быть изготовлено для центрального или смещённого положения рабочей трубы относительно футляра.

МГ тип 2

Разъёмное исполнение.

Подходит для существующих трубопроводов, когда свободного конца трубы уже нет. Такое решение устанавливается без разборки действующего узла.

МГ тип 3

Исполнение со встроенной застёжкой-молнией.

Предназначено для быстрого монтажа на существующем или уже собранном трубопроводе.

МГ тип 4

Универсальное исполнение.

Один типоразмер может применяться для нескольких сочетаний диаметров рабочей трубы и футляра.

Таким образом, при проектировании перехода важно заранее понимать, как именно будет собираться узел.

Герметизация должна учитывать эксплуатационные условия

Параметры манжеты определяются не только геометрией.

Каталог предусматривает холодостойкое, огнестойкое, маслобензостойкое и стойкое к УФ-излучению исполнения. Рабочий температурный диапазон заявлен от −30 до +100 °C, а компенсация теплового удлинения труб — до 50 мм.

Это особенно важно для наружных трубопроводных переходов.

В процессе эксплуатации рабочая труба может испытывать температурные перемещения, а сам торец футляра — воздействие внешней среды.

Поэтому задача манжеты состоит не только в том, чтобы однажды закрыть отверстие, но и в том, чтобы сохранять работоспособность узла в предусмотренных проектом условиях.

Третий этап — защита самой манжеты

Герметизирующий элемент установлен. Но строительные работы ещё не закончены.

При обратной засыпке грунт может воздействовать непосредственно на манжету. Возможны удары, давление и повреждения во время дальнейшего монтажа или обслуживания.

Поэтому в системе предусмотрено укрытие герметизирующей манжеты ПарусТех УГМ.

Каталог отдельно указывает, что УГМ используется в том числе при сооружении переходов трубопроводов под автомобильными и железными дорогами.

Конструктивно изделие представляет собой сборный защитный кожух, который устанавливается поверх МГ.

Он защищает её от:

ударов;
давления грунта;
повреждений при обратной засыпке;
воздействий во время строительства и обслуживания.

Получается полноценная последовательность:

ОНК → позиционирование и протяжка;

МГ → герметизация;

УГМ → механическая защита герметизации.

Почему УГМ не должен препятствовать движению трубы

Есть ещё одна важная деталь.

Защитный кожух должен предохранять манжету, но не превращать узел в абсолютно жёсткую конструкцию.

В каталоге отмечено, что УГМ не препятствует перемещению трубопровода в пределах проектного узла.

Это логично связано с характеристиками самой МГ, для которой предусмотрена возможность компенсации теплового удлинения трубы.

Следовательно, система защиты должна одновременно выполнять две задачи:

защищать герметизирующий элемент от грунта и механических воздействий, но сохранять предусмотренную проектом подвижность трубопровода.

Как выглядит вся конструкция перехода

Если упростить узел, его можно представить следующим образом:

рабочая труба проходит внутри футляра;

на рабочей трубе установлены ОНК-Б или ОНК-Р;

они формируют зазор и обеспечивают перемещение трубы;

на торце футляра установлена МГ;

поверх манжеты при необходимости размещается УГМ.

Именно такая функциональная логика показана и в общей схеме применения продукции ПарусТех: опорно-направляющие элементы отвечают за центрирование, а МГ, УГМ, ВГ и УМП относятся к герметизации и гидроизоляции проходов.

Что нужно определить до формирования спецификации

Для перехода под дорогой желательно собрать исходные данные ещё до выбора конкретных изделий.

Необходимы как минимум:

наружный диаметр рабочей трубы;
материал и конструкция рабочей трубы;
внутренний диаметр футляра;
длина футлярного участка;
необходимое положение трубы;
требуемая высота опор;
условия протяжки;
новое строительство или реконструкция;
условия эксплуатации и температура;
необходимость дополнительной защиты манжеты.

После этого можно последовательно подобрать элементы узла.

Надёжность перехода формируется до начала протяжки

Главная ошибка при устройстве футлярного перехода — воспринимать его как простую операцию: провести одну трубу внутри другой и закрыть торцы.

На практике ещё до монтажа необходимо определить геометрию, расстояние между опорами, технологию движения трубы и конструкцию герметизации.