Север и рынок. 2025, № 4.

СЕВЕР И РЫНОК: формирование экономического порядка. 2025. № 4. С. 169-181. Sever i rynok: formirovanie ekonomicheskogo poryadka [The North and the Market: Forming the Economic Order], 2025, no. 4, pp. 169-181. ИННОВАЦИИ В ЭКОНОМИКЕ СЕВЕРНЫХ И АРКТИЧЕСКИХ РЕГИОНОВ investigates the interaction between pipeline support structures and frozen soils under frost heaving conditions. Maintaining the designed alignment of main pipelines in such conditions can be achieved through the development of specialized supports on permafrost soils. These supports, designed with optimized geometric parameters of the cutting edge, enable controlled penetration and management of heaving frozen soil. The scientific novelty of this research lies in the integrated approach, which combines the analysis of support structures with cutting elements and considers the coupled mechanical and physical processes inherent to soil dynamics. The study also identifies the optimal pipe support depending on the support arrangement. The primary objective is to substantiate the feasibility of implementing this new construction technology in the extreme Arctic climate. The study employs modeling methods to analyze the interaction between pipelines, support structures, and frozen soil. A comprehensive technical and economic assessment demonstrates that the proposed technology can significantly reduce pipeline accidents, lower operational costs, increase transportation reliability, and shorten the payback period for complex Arctic projects. The research aims to promote the adoption of this technology within Russian industry, ensuring safe, cost-effective pipeline operation under sanctions, while supporting import substitution and strengthening national technological sovereignty. Keywords: elevated pipeline, support structure, frost heaving, innovative technology, technical and economic efficiency For citation: Batyrov А. М., Ilyinsky A. A., Krasnikov A. А. An innovative approach to constructing elevated pipelines in the Russian Arctic. Sever i rynok: formirovanie ekonomicheskogo poryadka [The North and the Market: Forming the Economic Order], 2025, no. 4, pp. 169-181. doi:10.37614/2220-802X.4.2025.90.011. Введение Развитие нефтегазовых объектов в Арктической зоне РФ является приоритетной задачей, так как этот регион — мощная сырьевая база страны и гарант ее энергетической безопасности. Также важно развивать инфраструктурные объекты, необходимые для освоения нефтегазовых месторождений, например, сооружать магистральные трубопроводы для транспортировки нефти от места ее добычи до конечного потребителя [1; 2]. Известны случаи многочисленных аварий, вызванных выдавливанием опор вследствие морозного пучения грунта. Например, на месторождениях Ханты- Мансийского автономного округа фиксируется около 2 000 повреждений в год. На газопроводе Ямбург — Ныда более 5 % аварий связано с этим явлением, а на трассе Мессояха — Норильск за первые годы эксплуатации произошло свыше 100 инцидентов из- за потери устойчивости опор [3; 4]. Для разработки технологии сооружения надземных магистральных трубопроводов, эффективной при эксплуатации в многолетнемерзлых грунтах, необходимо изучить характер взаимодействия режущего клина опорной конструкции с мерзлым грунтом в изменяющихся условиях с учетом всех процессов и явлений, сопутствующих при геологических процессах. Из-за морозного пучения сваи традиционных конструкций опор разнонаправлено смещаются и теряют устойчивость, что ведет к нарушению проектного положения трубопроводов и влечет за собой экономические потери вследствие простоя, необходимость проведения ремонтных работ, а также экологический ущерб в радиусе аварии, а иногда не обходится и без человеческих жертв (рис. 1). Основным фактором возникновения опасных напряжений на трубопроводе является показатель температуры грунта, который, в свою очередь, влияет на его физико­ механические свойства и тем самым оказывает влияние на опорную конструкцию магистрального трубопровода [5]. Задачи исследования: 1) определить влияние морозного пучения грунта на магистральный трубопровод при эксплуатации в осложненных климатических условиях Арктической зоны РФ; 2) разработать авторскую технологию сооружения опорной конструкции надземного магистрального трубопровода при эксплуатации в осложненных климатических условиях, включающую армированный железобетонный клин с демпферным элементом; 3) обосновать возможность применения инновационной технологии сооружения надземных магистральных трубопроводов в осложненных климатических условиях Арктической зоны; 4) рассчитать экономические показатели эффективности инновационной технологии сооружения надземных магистральных трубопроводов в осложненных климатических условиях Арктической зоны. Для предотвращения смещения свай и повреждения трубопроводов предлагается конструкция опоры с клином, заглубленная в мерзлый грунт (рис. 2) [7]. Данное техническое решение направлено на повышение устойчивости системы при воздействии сил морозного пучения грунта. Основным защитным элементом опоры, предотвращающим воздействие сил морозного пучения на надземный трубопровод, является клин. Его работа основана на двух принципах: во-первых, он создает усилие вдавливания, противодействующее пучению, а во-вторых, благодаря особой геометрии он рассекает вспученный мерзлый грунт. Это приводит к боковому смещению грунтовых масс, что существенно снижает нагрузку на опору и помогает сохранить проектное положение трубопровода [8]. © Батыров А. М., Ильинский А. А., Красников А. А., 2025 170