Закрепление магистральных трубопроводов анкерными устройствами

Анкерное закрепление трубопроводов - способ закрепления трубопроводов на анкерных опорах; применяется для предотвращения всплытия трубопроводов, прокладываемых через водные преграды на заболоченных и обводнённых участках. Процесс производства работ при анкеровке осуществляется при помощи специальных механизмов и оборудования для забивки, завинчивания или выстреливания анкеров - составных элементов анкерных опор погружаемых в грунт по обеим сторонам трубопровода.

Сверху анкеры охватывает силовой пояс, на который укладывается прокладочный материал (бризол, деревянные маты и т.п.), предупреждающий порчу изоляции трубопровода. Aнкерные опоры сооружаются по всей трассе трубопровода, через равные интервалы. Число опор и расстояния между ними зависят от действующей на трубопровод выталкивающей силы, продольной жёсткости трубопровода и несущей способности опор.

Рис.1. Анкерный болт

Анкер (от англ. «anchor» - «якорь») (анкерный болт, дюбель и т.п.)– крепежное изделие, определенным (механическим или химическим) образом повышающее сцепление между основным крепежным изделием и основанием, представляющим собой материалы различной прочности, до необходимого уровня. Иными словами, анкерами называются устройства, позволяющие передавать на грунтовый массив выдергивающие усилия.

Качественный анкер, как и любое другое крепежное изделие, изготавливается из высококачественной стали, в зависимости от области применения, с оцинковкой или без, не подвергается коррозии и способен выдерживать и распределять постоянные нагрузки.

Анкер представляет собой высоконадежное крепежное изделие, которое применяется в строительных монтажных работах. Например, анкерный болт (Рис.1) может использоваться для крепежа тяжеловесных конструкций к строительному камню, кирпичу и бетону. В чем заключается крепление с помощью анкера? Прежде всего высверливают отверстие, затем в него вставляют гильзу, а уже в гильзу вставляют крепежную деталь. Ею может быть болт, шпильки, шурупы.

Применение грунтовых анкеров возможно в различных грунтах, за исключением набухающих, просадочных и сильносжимаемых грунтов, илов, торфов и глин текучей консистенции. Анкеры препятствуют всплытию заглублённых сооружений, что позволяет делать эти сооружения более лёгкими.

Крепление анкерами сооружений, заглублённых ниже уровня подземных вод, уменьшает изгибающие моменты, что даёт возможность сократить расход материалов.

1. Конструкция анкерных устройств

А. Классификация

Конструктивно анкеры состоят из оголовка, анкерной тяги и анкерной заделки.

Оголовок - элемент анкера, передающий нагрузку от закрепляемого элемента ограждающей конструкции на анкерную тягу. Оголовок состоит из опорной плиты, воспринимающей нагрузку от ограждающей конструкции и крепежных элементов (гайка, шайба, колодка, конус), передающих нагрузку от опорной плиты на тягу. Тяга - элемент анкера, передающий нагрузку от оголовка на заделку. Тяга – основная деталь анкера, имеющая на одном конце шпильку с резьбой и гайкой или иную конструкцию для закрепления, на другом - спиральную арматуру или рифленую трубу. Обычно тягу анкера условно разделяют на рабочую и свободную части. Заделка (корень) - часть анкера, передающая нагрузку от тяги на грунт.

В отечественной и зарубежной практике конструкции анкеров классифицируют по ряду признаков: По способу погружения в грунт – лепестковые (раскрывающиеся), буровые, забивные, винтовые; По конструкции анкерной заделки - цилиндрические; с уширением, устраиваемым разбуриванием, комуфлетированием, с помощью инъекции; По конструкции анкерной тяги - стержневые, трубчатые, из проволочных прядей, арматурных канатов; По сроку службы - временные и постоянные. Временные анкеры сооружают на срок производства СМР или при устройстве временных надувных сооружений, шпунтовых стенок и т. п. Постоянные анкеры устраивают на весь срок службы сооружений. В качестве примера таких сооружений можно назвать подпорные стенки, причалы, подвесные дороги, доки, опускные колодцы, линии электропередачи и т.д.

По виду используемого материала различают металлические, бетонные, железобетонные, деревянные и комбинированные конструкции анкеров.

По схеме взаимодействия с грунтом анкеры можно разделить на: наземные (гравитационные), располагающиеся на поверхности грунта и работающие за счет сил трения между грунтом и конструкцией анкера; заглубленные, располагающиеся в массиве грунта и работающие за счет сопротивления грунта перемещению элементов анкера.

По способу сопротивления выдергиванию классифицируются на анкеры трения, анкеры лобового сопротивления и анкеры смешанного типа.

Наземные анкеры чаще всего представляют собой железобетонные блоки, располагаемые на поверхности грунта. В практике СМР эти блоки часто снизу имеют упоры, которые заглубляются в грунт под действием собственного веса блока. Заглубленные анкеры различают по конструкции и технологии изготовления. Заглубленные анкеры могут устраиваться с предварительным напряжением и без него.

Анкерные устройства различают по их расположению в пространстве: вертикальные, горизонтальные, наклонные. Вертикальные анкеры применяют, например, в опускных и других сооружениях для борьбы со "всплытием" этих сооружений под действием гидростатических сил. Наклонные и горизонтальные анкеры используют при строительстве подпорных стен и различных ограждений.

Б. Технические требования на изготовление

При балластировке трубопроводов анкерными устройствами основными техническими параметрами являются расчетная несущая способность(воспринимаемое ими усилие) и расстояние между ними.

Технические требования:

1. Основные параметры.

2. Анкерное устройство должно соответствовать требованиям Технических условий, комплекту конструкторской документации ВАУ 1.00.00. СБ.

3. Основные параметры и размеры должны соответствовать, указанным в таблице 1:

Таблица 1