Дюкер — подводный переход трубопровода¶
Дюкер (от нем. Düker) — участок трубопровода, проложенный под руслом реки, озера, канала, болота, автомобильной или железной дороги, а также под другими препятствиями. Прокладка трубопровода ниже дна водоёма или ниже поверхности земли на глубину, исключающую повреждение трубы, отличает дюкер от обычного надводного перехода (моста) и от эстакадного перехода.
¶Назначение и область применения
Дюкеры применяются при транспортировке воды, нефти, газа, продуктов нефтепереработки, а также при устройстве канализационных коллекторов. В коммунальном хозяйстве дюкеры используются для пересечения рек и оврагов водопроводными и канализационными линиями, в промышленности — для подачи технической воды и отвода стоков, в нефтегазовой отрасли — при строительстве магистральных трубопроводов.
Основные задачи, которые решает дюкер:
- безопасное пересечение водных преград без устройства перехода по поверхности;
- сохранение судоходства и рыбопропускной способности реки;
- защита трубы от внешних воздействий (ледохода, паводков, якорей, дноуглубительных работ);
- обеспечение герметичности и долговечности перехода.
¶Конструкция и устройство
Типовой дюкер состоит из следующих элементов:
- Подводящий участок (входной) — соединяет наземную часть трубопровода с подводной.
- Подводный участок — непосредственно проложенный под руслом трубопровод.
- Выходной участок — поднимает трубопровод обратно на поверхность на противоположном берегу.
- Затворные камеры — размещаются на входе и выходе, предназначены для отключения дюкера при авариях и ремонтах.
- Воздушные камеры (воздушники) — служат для компенсации гидроударов и предотвращения вакуума при опорожнении и заполнении дюкера.
- Дренажные устройства — отводят возможные протечки из-под трубы.
Глубина заложения подводного участка определяется глубиной промерзания грунта, глубиной русла, а также требованиями к защите трубы от повреждений. Для рек дюкер обычно прокладывают ниже дна на 0,5–1 м (для небольших рек) и на 2–5 м и более (для крупных рек и при наличии судоходства).
¶Способы строительства
¶Открытый способ
Траншея (лоток) разрабатывается в дне реки после частичного отвода воды или под защитой временной плотины. Применяется на небольших реках и при низком уровне воды. Труба укладывается в траншею и засыпается грунтом.
¶Наклонно-направленное бурение (ННБ)
Современный и наиболее распространённый способ. Скважина бурится с одного берега на другой под заданным углом, после чего в неё протягивается или проталкивается труба. Преимущества: сохранность русла, возможность прокладки под крупными реками и в городской застройке, отсутствие необходимости в отводе воды.
¶Прокол и горизонтально-направленное бурение (ГНБ)
Применяется для коротких переходов и труб небольшого диаметра. Прокол выполняется гидравлическим или механическим инструментом без выемки грунта.
¶Вдавливание и волочение
Труба вдавливается в грунт с одной стороны или протягивается через предварительно пробуренную скважину. Используется для стальных и полиэтиленовых труб.
¶Материалы труб
Для дюкеров применяют:
- Стальные трубы — с наружной и внутренней антикоррозийной изоляцией (битумная, полиэтиленовая, изоляция «стеклопластик»). Наиболее распространены для магистральных нефтегазопроводов.
- Чугунные трубы — традиционно используются в водопроводных и канализационных дюкерах.
- Полиэтиленовые трубы (ПЭ) — применяются для напорных водопроводов и канализации, особенно при прокладке методом ГНБ.
- Железобетонные трубы — для безнапорной канализации и ливневых коллекторов.
¶Типовые решения и нормирование
В России проектирование и строительство дюкеров регулируются сводами правил и строительными нормами (СНиП, СП), а также отраслевыми нормами для нефтегазовых объектов (СП 45.13330, СП 104.13330 и др.). Типовые решения включают дюкеры диаметром от 100–200 мм (коммунальные сети) до 1000–1400 мм и более (магистральные трубопроводы).
¶Эксплуатация и контроль
В процессе эксплуатации дюкеры подвергаются периодическому обследованию: контролю состояния изоляции, гидравлическим испытаниям, обследованию затворных и воздушных камер. Для подводных участков применяются методы внутритрубного контроля (диагностирующие приборы — «дефектоскопы-ходуны»), а также водолазные осмотры.
¶История
Первые дюкеры в России сооружались в XIX веке при строительстве городских водопроводов — в частности, при прокладке водопроводов через реки в Москве, Санкт-Петербурге и других городах. С развитием нефтегазовой отрасли в XX веке дюкеры стали одним из стандартных типов переходов магистральных трубопроводов через крупные реки, включая Волгу, Обь, Енисей и Лену.
Источники:
- СП 45.13330 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»
- СП 104.13330 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»
- Справочник проектировщика водопроводных и канализационных сетей
- Справочник по строительству магистральных трубопроводов