管道跨越工程

管道跨越工程是指跨越河流、峽谷、沼澤或道路等自然或人工障礙物的管道工程。因其均屬架設在各種管架上的地上管道，故統稱架空管道。管道跨越的形式主要有:①管拱，將管道本身作成拱形跨過，架在兩端的支墩上，適用於跨越小型的河流、峽谷等。②梁式跨越，將管道以連續梁的形式支承在管架上，管道下部可加增強的桁架，以增大跨度,但一般不超過50m，適用於允許在中間設支架的中小型跨越。③懸索管橋，修建專用的懸索橋，將管道用長度不等的吊桿掛在橋主纜索之下，用於大型跨越。④斜拉索管橋，用由塔架支承的多根高強度鋼索斜拉水平管道通過障礙區上方，用於大型跨越。

基本介紹

• 中文名：管道跨越工程
• 外文名：Pipeline crossing engineering
• 拼音：guandaokuayuegongcheng
• 解釋：採用架空敷設方式

概述

管道架空敷設方式多用於河岸沖刷嚴重、沖淤變化無規律、流速大、河床開溝困難或一些通航頻繁並需要經常疏浚的河道，以及地勢陡峭的峽谷等地點。除有些管道附掛在公路橋樑上以外，大部分的管道跨越都是既利用管道來輸送油品或天然氣，又用管道自身作為支承結構。由於管道截面較小，跨度受到限制，因此常把管道作為主體，再附加一些桿件，組成各種結構形式，來滿足不同跨度的需要。
早在公元1600年前後，在中國四川省就出現竹製跨越管道（見天然氣管道）。20世紀以來，輸送油品和天然氣的鋼製管道的跨越工程發展很快，跨越形式多種多樣；在簡化結構、擴大跨度、改善抗風性能、使用高強度材料和新的施工技術等方面也不斷地有新的發展。

管道跨越形式

主要有管拱跨越和各種管橋等形式。①管拱跨越：有單拱和組合拱。單拱是將單根跨越管道製成拋物線形或圓弧形，儘量使它近似於均布靜載作用下的壓力線。這樣管道截面上彎矩較小，擴大了跨越能力。為了更好地發揮管拱跨越的潛力，常把幾條單拱組合成三角形或矩形截面的組合拱。單拱適於跨越中、小河流；組合拱可以跨越較大的河流。②輕型托架管橋：是一種下撐式組合梁結構，管道是結構的上弦，高強度鋼索或鋼拉桿組成下弦。結構輕盈,施工方便,適用於跨越小型河流。③桁架管橋：是一種空腹梁結構。管道是結構上弦，再用兩榀桁架組成三角形或矩形空腹梁。這樣結構剛度大,穩定性好,適用於跨越中、小型河流。④懸索管橋：1926年美國首先在管道跨越紅河中用這種結構形式。50多年來，這種結構一直在不斷地發展。它的主要優點是跨越能力大，管道受力小；缺點是抗風穩定性差，易受風力作用而激起振動。因此懸索管橋必須附加抗風索和減振裝置。⑤懸纜管橋：用主索的拉力提高管橋結構的剛度和自振頻率，易於實現防止共振的要求。懸纜管橋可不設定抗風索，但不適用於大管徑管道。⑥斜拉索管橋：利用密集布置的斜拉索，分別斜向張拉著管道，使之軸向受拉，增加了管道剛度，改善了結構性能。管身結構可看作是一個具有分布質量和無限自由度的結構體系；設定斜拉索使一根柔性管道梁的簡單體系變成一個具有高次超靜定的複雜體系。在不同周期的氣流干擾力作用下，每根斜拉索各自以不同的局部頻率振動，使管道的振動發生複雜的干擾，從而使管道的振動能量散逸和衰減。斜拉索將管道在輸送過程中發生的不均勻荷載的作用傳遞到塔架,減少了撓度變化。另外,由於管道軸向受拉，避免了細長管件受壓失穩的影響。因此，斜拉索適合於大管徑管道跨越大、中型河流。中國四川省的天然氣管道系統和跨越通航漢江的輸油管道已在六處大型跨越工程上採用此種結構。
對於大型跨越管道的焊縫,要求全部用X射線照片檢查。為了防止河流污染及便於處理事故，在大型河流的跨越兩岸常需設定事故截斷閥門。