контейнер текстильный для балластировки трубопроводов

Формула изобретения

1. Контейнер текстильный для балластировки трубопровода, содержащий две изолированные друг от друга емкости для заполнения балластирующим материалом, образованные боковыми и торцевыми стенками, а также верхним и нижним основаниями разной площади и соединенные между собой гибкой связью, выполненной с возможностью установки на трубопровод, причем каждая из емкостей имеет загрузочное отверстие с загрузочным рукавом и грузовые петли, отличающийся тем, что нижнее основание каждой емкости выполнено с шириной и площадью, меньшими ширины и площади верхнего основания, а каждая емкость снабжена, по меньшей мере, одной перемычкой, пришитой к боковым стенками и выполненной в виде полотнища, или в виде шнуров, или в виде тканых лент.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что емкость выполнена с, по меньшей мере, двумя перемычками, в виде параллельных полотнищ.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что емкость выполнена с, по меньшей мере, двумя перемычками изолированными друг от друга.

4. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что емкость выполнена с, по меньшей мере, двумя перемычками, соединенными друг с другом и расположенными по ломаной линии.

5. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной гибкой связью, соединенной с верхними основаниями обеих емкостей и выполненной длиной, не превышающей диаметр трубы.

6. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что каждая емкость имеет один или два загрузочных рукава, которые размещены вдоль одного из оснований и выполнены с суммарной площадью проходного сечения, составляющей не менее 50% от площади верхнего основания емкости.

7. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что емкости выполнены с возможностью установки на трубу с горизонтальным расположением оснований и вертикальным расположением торцевых стенок.

8. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что емкости выполнены трапецеидального сечения с возможностью установки на трубу с наклонной боковой стенкой, обращенной к откосу траншеи.

9. Контейнер по п.1 или 2, отличающийся тем, что загрузочные рукава снабжены тесьмой для завязывания после заполнения емкостей.

10. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что грузовые петли выполнены кольцевыми, закреплены на боковых стенках емкостей или крепятся к торцевым стенкам емкостей.

11. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что боковые стенки усилены технической тканью или лентой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сооружения новых подземных трубопроводов, в том числе проходящих по обводненным и заболоченным участкам, на переходах малых рек, в зоне вечной мерзлоты, предназначено для обеспечения устойчивого положения различных трубопроводов и может быть использовано при реконструкции и ремонте уже существующих.

Известен контейнер текстильный для балластировки трубопроводов, содержащий две изолированные друг от друга емкости переменного сечения для заполнения балластирующим материалом, образованные боковыми и торцевыми стенками, а также продольными верхним и нижним основаниями разной площади, и соединенные между собой гибкой связью, выполненной с возможностью установки на трубу. Емкости обращены к средней части гибкой связи нижними основаниями, каждая из емкостей имеет форму тела, ширина, периметр или площадь нижнего основания которого (в установленном на трубу положении) превышает соответственно ширину, периметр или площадь его верхнего основания (RU №2292293).

Известен также контейнер текстильный для балластировки трубопровода(ов), содержащий две изолированные друг от друга емкости переменного сечения для заполнения балластирующим материалом, образованные боковыми и торцевыми стенками, а также продольными верхним и нижним основаниями разной площади, и соединенные между собой гибкой связью, выполненной с возможностью установки на трубу, а каждая из емкостей снабжена загрузочным рукавом и грузовой петлей. Емкости обращены к средней части гибкой связи нижними основаниями, каждая из емкостей имеет форму тела, ширина, периметр или площадь нижнего основания которого (в установленном на трубу положении) превышает соответственно ширину, периметр или площадь его верхнего основания. Гибкая связь выполнена с длиной, выбранной из условия обеспечения расположения основания меньшей ширины и площади над основанием большей ширины и площади при установке гибкой связи на трубу (RU №2303188, опубл. 20.07.07, прототип).

Недостатками известных контейнеров являются невозможность установки в траншею с незначительным отклонением стенок траншеи от вертикали, сложность установки на трубу из-за неизбежной резкой деформации первоначальной формы емкостей при заполнении их балластирующим материалом. Недостатками также являются необходимость увеличения ширины траншеи по дну и увеличенный из-за этого объем земляных работ, большая продолжительность засыпки емкостей контейнера по времени, недостаточный запас прочности конструкции, не обеспечивающий ее работу в течение всего периода эксплуатации трубопроводов больших диаметров.

Технической задачей изобретения является создание эффективного контейнера для балластировки трубопроводов и расширение арсенала контейнеров для балластировки трубопроводов.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в том, что обеспечивается сохранение формы емкостей после заполнения балластирующим материалом, возможность установки в траншею прямоугольной формы, разработанной роторным экскаватором, или в траншею с минимальным наклоном откосов и максимальное сокращение объемов земляных работ, а также уменьшение времени заполнения балластом емкостей контейнера и повышение надежности работы конструкции в сложных природно-климатических условиях.

Сущность изобретения состоит в том, что контейнер текстильный для балластировки трубопровода содержит две изолированные друг от друга емкости для заполнения балластирующим материалом, образованные боковыми и торцевыми стенками, а также верхним и нижним основаниями разной площади, и соединенные между собой гибкой связью, выполненной с возможностью установки на трубу, причем каждая из емкостей имеет загрузочное отверстие с загрузочным рукавом и грузовые петли, при этом нижнее основание каждой емкости выполнено с шириной и площадью, меньшими ширины и площади верхнего основания, а каждая емкость снабжена, по меньшей мере, одной перемычкой, вшитой во внутреннем сечении между боковыми стенками, при этом гибкая связь выполнена с длиной, выбранной из условия обеспечения расположения основания большей ширины над основанием меньшей ширины при установке гибкой связи на трубу.

Каждая емкость выполнена расширяющейся в сторону соединения со второй емкостью и обращена к середине гибкой связи верхним продольным основанием, выполненным с большими шириной и площадью, чем нижнее.

В частных случаях реализации перемычка вшита между боковыми стенками во внутреннем поперечном сечении, перемычка выполнена в виде полотнища, емкость выполнена с, по меньшей мере, двумя перемычками в виде параллельных полотнищ, перемычка выполнена в виде шнуров или в виде тканых лент, емкость выполнена с, по меньшей мере, двумя перемычками, изолированными друг от друга или с, по меньшей мере, двумя перемычками, соединенными друг с другом и расположенными по ломанной линии.

При этом контейнер может быть снабжен дополнительной гибкой связью, соединенной с верхними основаниями обеих емкостей и выполненной с длиной, не превышающей диаметра трубы, перемычка пришита к боковым стенкам емкости или закреплена петлями, каждая емкость имеет один или два загрузочных рукава, которые размещены вдоль одного из оснований и выполнены с суммарной площадью проходного сечения, составляющей не менее 50% площади верхнего основания емкости.

Кроме того, емкости выполнены с возможностью установки на трубу с горизонтальным расположением продольных оснований и вертикальным расположением торцевых стенок, емкости выполнены трапецеидального сечения с возможностью установки на трубу с наклонной боковой стенкой со стороны, обращенной к откосу траншеи, загрузочные рукава снабжены тесьмой для завязывания после заполнения, грузовые петли могут быть выполнены кольцевыми, закрепленными на продольных стенках емкостей, или могут крепиться к боковым стенкам емкостей, боковые стенки могут быть усилены технической тканью или лентой, а гибкая связь может крепиться к грузовым петлям.

На фиг.1 изображен контейнер текстильный в установленном на трубу положении, на фиг.2 - емкость контейнера с двумя перемычками, на фиг.3 - вид на боковую стенку емкости, на фиг.4 - схематическое изображение контейнера, на фиг.5 - вид снизу на емкость с перемычками, изолированными друг от друга и расположенными в поперечных сечениях, на фиг.6 - вид снизу на емкость с перемычками, соединенными между собой и расположенными по ломанной линии.

Контейнер текстильный для балластировки трубопровода содержит две изолированные друг от друга емкости 1 для заполнения балластирующим материалом, образованные изготовленными из технической полимерной ткани боковыми стенками 2, торцевыми стенками 3, а также верхним и нижним основаниями 4, 5 соответственно разной площади. Емкости 1 соединены между собой гибкой связью 6, выполненной с возможностью установки на трубу (не обозначена, на фиг.1 совпадает с контуром верхней части трубы). Каждая из емкостей 1 имеет загрузочное отверстие с загрузочным рукавом 7 и грузовые петли 8. Нижнее основание 5 каждой емкости 1 выполнено с шириной и площадью, меньшими ширины и площади верхнего основания 4. Каждая емкость 1 снабжена, по меньшей мере, одной перемычкой 9, вшитой во внутреннем сечении между боковыми стенками 2. Гибкая связь 6 выполнена с длиной, выбранной из условия обеспечения расположения основания 4 большей ширины над основанием 5 меньшей ширины при установке гибкой связи 6 на трубу.

Каждая емкость 1 выполнена расширяющейся в сторону соединения со второй емкостью 1 и обращена к середине гибкой связи 6 верхним продольным основанием 4, выполненным с большими шириной и площадью, чем нижнее основание 5.

Перемычка 9 вшита между боковыми стенками 2 во внутренних поперечных сечениях.

Перемычка 9 может быть выполнена в виде полотнища, или в виде шнуров, или в виде тканых лент.

Каждая емкость 1 может быть выполнена по меньшей мере, с одной перемычкой 9 в виде полотнища, близкого по форме и площади торцевым стенкам 3 емкостей 1.

Емкость может быть выполнена с двумя и более перемычками 9, изолированными друг от друга или соединенными друг с другом и расположенными по ломанной линии (фиг.5, 6).

Контейнер предпочтительно снабжен дополнительной гибкой связью 10, соединенной с верхними основаниями 4 обоих емкостей 1 и выполненной с длиной, не превышающей диаметра трубы.

Перемычка 9 пришита к боковым стенкам 2 емкости 1 или закреплена петлями.

Каждая емкость 1 имеет один или два загрузочных рукава 7, которые размещены вдоль одного из оснований 4 или 5 емкости 1 и выполнены с суммарной площадью проходного сечения, составляющей не менее 50% площади верхнего основания 4 емкости 1. Емкости 1 выполнены с возможностью установки на трубу с горизонтальным расположением продольных оснований 4, 5 и вертикальным расположением торцевых стенок 3. При этом емкости 1 выполнены трапецеидального или близкого к треугольному сечения с возможностью установки на трубу с наклонной боковой стенкой 2 со стороны, обращенной к откосу траншеи (не изображена).

Грузовые петли 8 могут быть выполнены кольцевыми, закрепленными на продольных стенках 2 емкостей или крепиться к боковым стенкам 3 емкостей. Петли 8 могут быть пришиты в средней части стенки 2 или по краям (на фиг.3 изображено пунктиром).

Боковые стенки 2 могут быть усилены технической тканью или лентой. Гибкая связь 6 крепится к соответствующим стенкам 2 (обращенным к трубе) предпочтительно в их средней части, а также может крепиться к грузовым петлям 8. Загрузочные рукава 7 снабжены тесьмой для завязывания после заполнения.

Стенки 2-5 могут иметь любую геометрическую форму и соответствующие размеры и могут быть выполнены заодно друг с другом (из одного куска ткани).

Контейнер текстильный для балластировки трубопроводов эксплуатируется следующим образом.

Траншея в случае использования заявляемого контейнера для балластировки подземных трубопроводов может быть выполнена наиболее дешевым и быстрым способом с помощью роторного экскаватора с минимальным объемом земляных работ.

Емкости 1 изготавливаются предпочтительно с поперечным сечением в форме трапеции с более узким основанием 5 внизу траншей. Форма емкости 1 обеспечивается и стабилизируется одной-тремя перемычками 9, например трапециями, вшитыми по боковым сторонам 2 внутрь емкостей 1. Длина сторон 2 емкости 1 вдоль трубы до 1,5 м, ширина основания 4 по верху до 1,3 м, ширина основания 5 по низу до 0,6 м, высота торцевых сторон 3 до 1,5 м для трубопровода диаметром 1420 мм, при этом площадь двух загрузочных рукавов 7 емкости составляет около половины площади верхнего основания 4 емкости 1.

При засыпке грунтом емкости 1 расстилаются на земле, на них устанавливается бункер, в который засыпают объем балластирующего материала (песка, гравия или иного материала), равный объему емкостей 1 контейнера.

После заполнения бункера грунтом он поднимается на высоту 1,7-1,8 м, при этом грунт быстро пересыпается в емкости 1 контейнера, и загрузочные рукава 7 завязываются тесьмой, обеспечивая герметичность емкостей 1.

После окончания загрузочных работ (завязки) контейнер поднимают и транспортируют к месту укладки и устанавливают на трубу, уложенную в траншею на проектные отметки таким образом, чтобы гибкая связь 6 по всей длине опиралась на трубопровод, а емкости 1 были уложены на трубопровод по обе его стороны с расположением основания 4 большей ширины над основанием 5 меньшей ширины при установке гибкой связи 6 на трубу. Гибкая связь 10 при этом занимает примерно горизонтальное положение и не допускает развала емкостей 1 по сторонам трубы.

После установки контейнеров (утяжелителей), заполненных балластирующим материалом, на балластируемый трубопровод траншея, в которой размещен трубопровод, засыпается грунтом. Масса грунта над полимерконтейнером обеспечивает увеличение его балластирующей способности. В процессе эксплуатации нагрузки должны передаваться на грунт сторонами 2 емкостей 1 по сторонам траншеи. В таком положении происходит длительная эксплуатация трубопровода в сложных гидрогеологических условиях, например в обводненных местностях.

Воздействие гибкой связи 6 обеспечивает незначительные нагрузки на изоляционное покрытие трубопровода и не деформирующие его стенки. В процессе эксплуатации обеспечена продольная и поперечная устойчивость положения контейнера с емкостями 1 и трубопровода на дне обводненной траншеи, поскольку емкости 1 не могут значительно изменять форму, а также расходиться, сминаться или закручиваться при поперечном и продольном перемещениях трубы, неизбежных при смене времен года.

Таким образом, создан эффективный контейнер для балластировки трубопроводов и расширен арсенал контейнеров для балластировки трубопроводов.

При этом обеспечивается сохранение формы емкостей после заполнения балластирующим материалом, возможность установки в траншею прямоугольной формы, разработанной роторным экскаватором, или в траншею с минимальным наклоном откосов и максимальное сокращение объемов земляных работ, а также уменьшение времени заполнения балластом емкостей контейнера и повышение надежности работы конструкции в сложных природно-климатических условиях.