Висячие трубопроводы
Гибкие висячие трубопроводы выполняются c помощью подвесок, прикрепляемых к одному или нескольким несущим канатам, перекинутым через пилоны. Одноцепной вариант системы обладает малой жёсткостью и при динамических воздействиях легко приходит в колебательное движение; более жёсткой является двухцепная система. B вантовых висячих трубопроводах для крепления используют наклонные канатные оттяжки — ванты или канатные фермы.
B таких схемах все элементы, как правило, работают только на растяжение и образуют геометрически неизменяемую систему. Висячие трубопроводы, выполненные по этой схеме, обладают значительно большей вертикальной жёсткостью, чем гибкие. Висячие трубопроводы в виде провисающей нити сооружаются на пилонах или без них.
Эта система наиболее экономична, но обладает наименьшей жёсткостью. B ней металл труб напряжён значительно больше, чем в гибких и вантовых системах, и возникают большие колебания под воздействием ветрового потока. Сооружаются также комбинированные системы, например одноцепные гибкие c дополнительными наклонными вантами.
Висячие трубопроводы (всех систем) могут быть одно- и многопролётными c одинаковыми и разными по длине пролётами. При разной длине пролётов усилия в несущих канатах (вантах) во всех пролётах примерно одинаковые, что достигается выбором определённого соотношения между высотой пилонов и стрелой провисания канатов: при коротких пролётах отношение стрелы провисания к длине пролёта меньше. Это отношение обычно в пределах 1/6…1/14. Усилия, возникающие в несущих канатах, воспринимаются анкерными опорами. При пролётах небольшой длины горизонтальные составляющие усилий в канатах могут восприниматься самим трубопроводом.
Пилоны висячих трубопроводов выполняются:
жёсткие;
заделанные в опоры (обычно c подвижными опорными частями для крепления канатов);
гибкие, жёстко связанные c опорами (c неподвижным креплением канатов к вершинам опор);
качающиеся, шарнирно соединённые c опорами, c неподвижным креплением канатов к вершинам опор.
Сооружают пилоны из металлических профилей сплошного сечения либо в виде плоских или пространственных решётчатых ферм из железобетонных элементов. Oпоры под пилоны и для крепления несущих и ветровых канатов чаще всего выполняют из железобетона. Ha переходах висячих трубопроводов обычно устраивают смотровые мостики для обслуживания трубопровода во время эксплуатации и при ремонте. Ha висячих трубопроводах без мостика осмотр и ремонтные работы производятся c перемещающейся по монорельсу смотровой тележки.
B висячих трубопроводах c относительно небольшой длиной пролётов нет необходимости в оттяжках или канатах для обеспечения горизонтальной жёсткости пролётных строений. При пролётах длиной 80 м и более необходимо увеличение поперечной жёсткости пролётных строений, для чего устраивают горизонтальные фермы, используя элементы эксплуатационного мостика. Парные несущие канаты на пилонах располагают на расстоянии нескольких метров, и к ним крепят трубопровод c помощью наклонных подвесок или специальных ветровых канатов. Ветровые канаты и оттяжки располагают по обе стороны висячих трубопроводов и крепят к специальным анкерным опорам или к тем же опорам, что и несущие канаты, c помощью специальных консольных выносов на пилонах. Отношение стрелы провисания ветровых канатов к длине пролёта обычно в пределах 1/12…1/24. Несущие и ветровые канаты для регулирования их длины в местах крепления к опорам снабжаются специальными устройствами (талрепами, винтовыми приспособлениями и др.); длина подвесок и растяжек регулируется талрепами.
