Трубопроводы
При неблагоприятных климатических условиях (особенно при низких температурах) на участках с сильно пересеченной местностью или лавиноопасных, а также подверженных воздействию селей, камнепада и т. д. часть трассы канала может выполняться в виде трубопровода замкнутого русла, работающего обычно в напорном режиме. На многих современных крупных каналах длина трубопроводов достигает десятки километров. Трубопроводы бывают открытые и засыпанные; открытые трубопроводы укладывают на поверхности земли, а также в траншеях, туннелях или галереях так, чтобы к ним обеспечивался свободный доступ. Продольная и нормальная составляющие веса трубы 1 воспринимаются анкерными опорами 3 (рис. 27.9).
Рис. 27.9 Разрезной стальной трубопровод с компенсатором:
1 - труба; 2 - компенсатор; 3 - анкерная опора; 4 - промежуточная опора
Промежуточные опоры 4 могут воспринимать лишь нормальную по отношению к оси трубы составляющую ее веса. Во избежание чрезмерных температурных напряжений в трубах последние разрезают между опорами. В месте разреза устанавливают компенсатор, конструкция которого позволяет трубе свободно удлиняться или укорачиваться. При расположении трубопровода в галерее, где колебания температуры незначительны, трубы не разрезают. Конструкция стального литого компенсатора показана на (рис.27.10,а). Патрубок 1 и раструб 5, соединяемые фланцами с трубопроводом, могут совершать продольные перемещения один относительно другого при изменении длины трубопровода вследствие колебаний температуры. Уплотнение компенсатора осуществляется с помощью резинового кольца 4 при стяжке болтом 3 наружного кольца 2 и раструба 5.
Засыпанные трубопроводы укладывают в траншеи на песчаную, гравийную или бетонную подготовку, после чего траншею засыпают грунтом. Они конструктивно проще и дешевле открытых трубопроводов, так как не имеют бетонных опор и компенсаторов, но осмотр и ремонт их затруднителен. Трубопроводы изготавливают из металла, бетона и реже из дерева. Металлические трубопроводы дороги и применяются обычно в тех случаях, когда их диаметры невелики, а также на участках с большим внутренним давлением. Основным элементом металлического трубопровода является оболочка 1 (рис. 27.10, б, в), которая
Рис. 27.10 Детали стального трубопровода:
а - литой сальниковый компенсатор; 1 - патрубок; 2 - наружное кольцо; 3 - стяжной болт; 4 - резиновое кольцо; 5 - раструб; 6 - гладкостенный сварной трубопровод: 1 - листы стали; 2 - сварные швы; в - бандажированный трубопровод: 1 - листы стали; 2 - бандажные кольца
выполняется цельнотянутой или сваривается из отдельных вальцованных стальных листов. При повышенных давлениях воды оболочку металлических трубопроводов усиливают путем насадки на нее металлических колец - бандажей (рис. 20.10, в). Такие бандажные кольца обычно выполняют бесшовными из высокопрочной стали. Железобетонные трубопроводы устраивают сборными (при диаметрах меньше 4 м, так как в противном случае их монтаж затруднен вследствие большой массы звеньев) и монолитными. Типы сечений железобетонных трубопроводов и конструкция их отдельных элементов такие же, как у дюкеров (см. рис. 27.12 и 27.13).