полимерно-контейнерное балластирующее устройство

Формула изобретения

1. Полимерно-контейнерное балластирующее устройство для трубопроводов, содержащее две симметрично расположенные емкости из гибкого материала, рамки каркаса, к поперечным и наружным продольным сторонам которых прикреплены емкости, соединяющие наружные продольные стороны рамок силовые перемычки и дополнительные торцевые стенки, прикрепленные к силовым перемычкам, отличающееся тем, что каждая емкость снабжена своим полотнищем гибкого материала, причем полотнище одной емкости налагается на полотнище другой емкости, а внутренние продольные стороны рамок закреплены в торцах полотнищ противолежащей емкости.

2. Полимерно-контейнерное балластирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкие полотнища емкостей и силовые перемычки скреплены в средней части.

3. Полимерно-контейнерное балластирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительные торцевые стенки выполнены за одно целое с емкостями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к прокладке подземных магистральных трубопроводов в условиях болотистых почв и обводненных траншей.

Известен утяжелитель трубопровода, который содержит размещенные симметрично относительно продольной оси трубопровода емкости с жесткими прямоугольными каркасами из прутка (авторское свидетельство СССР №1067284). Стенки емкостей подвешены к каркасам и выполнены из единой полосы гибкого материала. Утяжелитель снабжен парой гибких перемычек, прикрепленных концами к наружным углам каркасов. Гибкие перемычки и образующая стенки емкостей полоса гибкого материала соединены в средней части, налагаемой на верхнюю образующую трубопровода.

Недостатком данного решения является возможность высыпания грунта засыпки через боковые стороны емкостей.

Этот недостаток устраняется в устройстве по патенту РФ №2220351.

Данное устройство содержит пару симметричных относительно продольной оси трубопровода заполняемых балластирующим грунтом емкостей, соединенных налагаемыми на трубопровод силовым поясом и парой гибких внешних силовых перемычек, прикрепленных к наружным углам жестких прямоугольных рамок, образующих каркас емкостей и контактирующих с трубопроводом внутренними продольными сторонами. Дно емкостей и силовой пояс выполнены из единого полотнища гибкого материала и снабжены дополнительной расположенной над полотнищем силового пояса и огибающей внутренние продольные стороны плоских рамок накладкой, продольные края которой повторно налагаются на трубопровод и соединяются с нахлестом над верхней образующей трубопровода. Внешние силовые перемычки выполнены в виде многослойных лент, сдвоенное полотнище накладки, силовой пояс и внешние силовые перемычки скреплены в налагаемой на трубопровод их средней части. Торцовые стенки емкостей выполнены из вшитых в днища емкостей перегородок. Внешние силовые перемычки снабжены скрепленными с ними дополнительными торцовыми стенками с возможностью заведения их внутрь емкостей. Данная конструкция по совокупности признаков наиболее близка к заявляемой полезной модели и выбрана в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является возможность сползания полимерно-контейнерного балластирующего устройства с балластируемого трубопровода ввиду несимметричности загрузки его емкостей грунтом, что в полевых условиях прокладки трубопровода нередкость, и поэтому ТУ ВСН Газпрома требует симметричного заполнения емкостей при засыпке.

Так как в прототипе силовой пояс прижат сверху сдвоенным полотнищем дополнительной накладки, в проушинах на краях которой расположены нижние продольные элементы плоских рамок, то от сползания на трубопроводе силовой пояс удерживается только силой трения, создаваемой давлением дополнительной накладки.

Задача предлагаемого изобретения - устранение случаев сползания балластирующего устройства с трубопровода в процессе несимметричного заполнения грунтом его емкостей.

Техническим результатом решения поставленной задачи является убыстрение процесса балластировки прокладываемого трубопровода и, тем самым, уменьшение времени на его прокладку.

Кроме этого, за счет такой конструкции полимерно-контейнерного балластирующего устройства уменьшаются горизонтальные составляющие сил давления продольных металлических элементов плоских рамок на изоляционный слой трубопровода, что повышает его долговечность.

Эта задача решается тем, что каждая емкость снабжена своим полотнищем гибкого материала, которое при установке устройства на трубопровод налагается на полотнище противолежащей емкости, причем поперечные и внешняя продольная стороны плоской рамки закреплены по периметру каждой емкости, а внутренние продольные стороны - на торцах полотнища противолежащей емкости.

Такая конструкция позволяет использовать силу трения каждого полотнища относительно другого полотнища или трубопровода, а также давление нижних продольных элементов плоских рамок, расположенных в проушинах на торцах полотнищ противолежащих емкостей и упирающихся в поверхность трубопровода и вес этих емкостей.

Сила трения, препятствующая сползанию верхнего полотнища, возникает при давлении верхнего полотнища, за счет своей емкости, на нижнее полотнище и усиливается за счет загрузки противолежащей емкости. Сила трения, препятствующая сползанию нижнего полотнища, возникает при давлении верхнего полотнища, за счет своей емкости, на верх нижнего, а также при давлении нижнего полотнища на поверхность трубы и усиливается за счет загрузки противолежащей емкости.

Таким образом, используя увеличенные силы трения между верхним и нижним полотнищами и поверхностью трубопровода, усиленные за счет перераспределения нагрузок между емкостями, можно, при засыпании установленного на трубопроводе предлагаемого балластирующего устройства, избежать сползания его с трубопровода даже при несимметричной засыпке емкостей.

На чертеже представлен продольный разрез полимерно-контейнерного балластирующего устройства.

Полимерно-контейнерное балластирующее устройство (ПКБУ) содержит две емкости 1, 2 из гибкого полимерного материала. Каждая из емкостей 1, 2 со стороны трубопровода снабжена своим полотнищем соответственно 3, 4, налагаемыми на трубопровод. Торцы полотнищ 3, 4 снабжены проушинами 3¹ , 4¹ для закрепления в них внутренних продольных сторон плоских рамок. Плоские рамки, образующие каркас ПКБУ, могут быть выполнены из труб и состоят из наружных 5, 6 труб, двух в каждой рамке поперечных 7, 8 труб и внутренних продольных 9, 10 труб. Наружные трубы 5, 6 связаны между собой силовыми перемычками 11. Полотнища 3, 4 емкостей 1, 2 и силовые перемычки 11 могут быть скреплены между собой в средней части. Торцовые стенки 12, 13 емкостей 1, 2 образуют объем емкостей для последующего заполнения их грунтом. Для создания большего объема ПКБУ, как и в прототипе, может быть снабжено дополнительными торцовыми стенками 14, 15. Полотнища 3, 4 могут быть скреплены между собой в верхней части швом 16, прочность которого значительно меньше прочности полотнищ 3, 4.

При сборке ПКБУ продольные внутренние трубы 9, 10 рамок вставляются в проушины 4¹ , 3¹ соответственно, с ними скрепляются поперечные трубы 7, 8, к которым прикрепляются трубы 5, 6, предварительно вставленными в проушины емкостей 1, 2.

Собранное ПКБУ устанавливается на трубопровод и начинается заполнение его грунтом.