جسر أنابيب المياه

شبكة توزيع المياه الحالية في العديد من المدن القائمة ذات النمو السكاني الحضري واسعة النطاق وتتقدم في العمر بسرعة، يشكل خط أنابيب المياه المكشوف المثبت على الجسر جزءًا ضعيفًا من شبكة خطوط الأنابيب، وغالبًا ما يخضع لقوى وأنظمة بيئية إضافية من قبل مالكي الجسر.

الأنابيب على الجسور:

على الرغم من أن تركيب الأنابيب على الجسور المضيفة يعد بشكل عام أكثر اقتصادا من بناء معابر أنابيب مستقلة جديدة، إلا أن عدم فهم أداء الجسر ومتطلبات مالك الجسر قد يكون مربكًا لمصممي خطوط الأنابيب، لقد تم تطوير مجموعة شاملة من المبادئ التوجيهية التي تتناول مثل هذه القضايا المتعلقة بالتخطيط والتصميم والتفتيش وجوانب الصيانة لمنشآت خطوط أنابيب المياه على الجسور المضيفة لمكتب الأشغال المائية، يصف هذا المقال بإيجاز تطوير المبادئ التوجيهية وتقدم نسخة مجردة من التوصيات لتخطيط وتصميم مثل هذه التركيبات.

يتم أيضًا تضمين ملخص موجز لمعايير تصميم شماعات الأنابيب المقترحة مع قوى التصميم ومجموعات الأحمال وعوامل الأمان، تم تطوير المبادئ التوجيهية خصيصًا للأفراد المشاركين بشكل روتيني في تخطيط وتصميم وفحص وصيانة خطوط أنابيب المياه دون خلفية هندسية للجسور، لقد تم تطوير المبادئ التوجيهية خصيصًا للموظفين الذين يشاركون بشكل روتيني في تخطيط وتصميم وفحص وصيانة خطوط أنابيب المياه دون خلفية هندسية للجسور.

أنواع أنظمة التثبيت الرئيسية:

هناك نوعان من أنظمة التثبيت الرئيسية، يعتمد الاختيار على نوع الهيكل:

• خط أنابيب مؤمن على الهيكل.

• خط أنابيب مستقل عن الهيكل.

تتوافق الأنظمة الموضحة أدناه مع الأنواع المعتادة من معابر الجسور، يتم تقديمها فقط كأمثلة ولا تمثل مجموعة متنوعة من المواقف التي يمكن مواجهتها، كل جسر هو حالة خاصة ويجب دراسته على وجه التحديد، الشاغل الأولي هو التأكد من أن الهيكل يمكن أن يدعم وزن الرئيسي وأن توفير المراسي أمر ممكن.

خطوط الأنابيب مثبتة بقوة على الهيكل:

– واحد لكل أنبوب.

– كل دعم خلف المقبس.

– سروج داعمة (α = 120 درجة هو إجراء احترازي جيد).

– تأمين الأطواق.

– حماية من المطاط.

التمدد الحراري للأنابيب المثبتة بقوة على الهيكل:

التمدد النسبي: يجب أن يتم تأمين كل مشبك بشكل مناسب ويعمل كمثبت للجسر، بين كل من هذه الدعامات، والتي تكون صلبة مع الأنبوب والجسر، تعمل وصلات الدفع كمعوضات تمدد تمتص تمدد طول الأنبوب.

التمدد الكلي: اعتمادًا على اتساعها، يتم استيعاب التمدد الكلي في نهايات الجسر إما عن طريق مفصل مقبس بسيط (في حالة جسر البناء التقليدي قصير المدى)، أو بواسطة مهائي توسع مناسب الحجم (في الحالة) من جسر مفتوح النهاية).

توصيات:

يجب أن يتم تثبيت كل مكون يتعرض للضغط الهيدروليكي (الانحناءات، المحملات، الصمامات) بواسطة نظام تثبيت. يجب أن تكون الدعامات ذات أبعاد كافية لتأمين المحاذاة الصحيحة للأنابيب ولمقاومة الدفع الهيدروليكي، يوصى بتوفير هامش أمان مناسب على أبعاد الدعم لتعويض القوى الهيدروليكية الناتجة عن أي اختلال في محاذاة الأنابيب.

خط أنابيب مستقل عن الجسر:

كل دعامة صلبة مع خط الأنابيب ومستقلة عن حركات الجسر، يمكن استخدام عدة تقنيات باستخدام الانزلاق أو التدحرج على قضبان أو بكرات، اعتمادًا على حجم التوسعات.

يجب أن تكون قوى الانزلاق الداعمة متوافقة مع نظام التثبيت:

– دعامة واحدة لكل أنبوب.

– كل دعم خلف المقبس.

– دعامة سرج.

– طوق تأمين.

– حماية مطاطية.

التمدد الحراري للأنابيب المستقلة عن الجسر:

يتوسع خط الأنابيب ويتقلص بشكل مستقل عن الجسر، المفاصل مثبتة، فهي تسهل التجميع وتلعب دورًا في توزيع التوسع الكلي لخط الأنابيب، هذا التمدد، ΔL، يتم تناوله بواسطة ممتص تمدد بحجم مناسب في الطرف الحر من الرئيسي.

تصميم عبور خط الأنابيب على هيكل الجسر:

يعتبر تصميم عبور خط الأنابيب على هيكل الجسر تصميمًا خاصًا في كل حالة، بسبب الطبيعة المتنوعة لتصاميم الجسور، التصميم المفاهيمي المفضل لجسر خط الأنابيب، يتكون التقاطع من محاذاة مستقيمة باستخدام إما مفصل ميكانيكي مقيد (DIP) أو بعقب أنبوب فولاذي ملحوم على نظام أسطواني مع وصلة تمدد للأنبوب تسمح لخط الأنابيب بالعمل بشكل مستقل عن البنية الفوقية للجسر، يعتبر هذا السيناريو هو الحالة المثالية؛ لأنه خالٍ من التركيبات ويقلل من انحرافات وصلات الأنابيب، مما يؤدي إلى تكوين قوى دفع، ومع ذلك، بسبب لتكوين الجسر المحدد يمكن تصميم سيناريوهات أخرى بموافقة، كما أن المبادئ التوجيهية التي تتبع اعتبارات التصميم الحالية التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند تحضير معبر جسر مصمم خصيصًا.