УТЯЖЕЛИТЕЛЬ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1996 года по МПК F16L1/06 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при ремонте магистральных трубопроводов.

Наиболее близким техническим решением к обоих вариантам предложенного технического решения является утяжелитель трубопровода, содержащий налагаемое на трубопровод полотнище, прикрепленную к нему одной своей стороной пару жестких рамок с емкостями из гибкого материала, гибкие перемычки, соединенные концами со свободной вертикальной стороной каждой из рамок и прикрепленные серединой к зоне продольной оси симметрии полотнища, и размещенный в емкостях и на поверхности полотнища насыпной балластный грунт (см. авторское свидетельство СССР N 1067284, кл. FI6L 1/06, 1982).

Недостатком известного технического решения, характеризующегося низкой материалоемкостью, является невоможность его применения на всплывшем трубопроводе, поскольку емкости расположены ниже оси трубопровода и их погружению вместе с трубопроводом могут препятствовать выступы грунта под водой.

Задачей изобретения по первому варианту является расширение эксплуатационных возможностей утяжелителя путем обеспечения его установки на проложенном в условиях торфяной залежи и всплывшем трубопроводе. Для достижения указанной задачи в устройстве по прототипу жесткие рамки прикреплены к продольным кромкам полотнища, а каждая из емкостей образована дополнительным полотнищем (мембранной), плоские габариты которого равны габаритам рамки и материал которого имеет упругогопластическую деформативность 30-35% Кроме того, насыпной балластный грунт образован смесью минерального грунта с торфом. Также основное полотнище и гибкие перемычки выполнены из материала дополнительных полотнищ. Также основное и дополнительное полотнища выполнены из единой полосы гибкого материала.

Предложение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен фронтальный вид устройства по I варианту в положении до заполнения балластным грунтом, а на фиг. 2- то же, после заполнения.

Утяжелитель трубопровода содержит налагаемое на всплывший трубопровод 1 полотнище 2, прикрепленную к нему своей стороной 3 пару жестких рамок 4 с емкостями из гибкого материала, гибкие перемычки 5, соединенные концами со свободной противоположной стороной 6 каждой из рамок 4 и прикрепленные серединой к зоне 7 продольной оси симметрии полотнища 2, и размещенный в емкостях и на поверхности полотнища насыпной балластный грунт 8.

Полотнище 2 имеет примерно ширину, равную половине длины окружности трубопровода. При этом жесткие рамки 4 своей стороной 3 прикреплены к продольным кромкам полотнища 2, а каждая из емкостей образована дополнительным полотнищем (мембраной), плоские габариты которого равны габаритам рамки 4 и материал которого имеет упругопластическую деформативность 30-35% (т.е. разрывается при удлинении на указанную величину). Дополнительное полотнище (мембрана) 9 прикреплено ко всем четырем сторонам рамки 4. Основное полотнище 2 и гибкие перемычки 5 могут быть выполнены из материала дополнительных полотнище (мембран) 9. Основное 2 и дополнительные 9 полотнища могут быть выполнены из единой полосы гибкого материала.

Указанный гибкий материал ткань ТБГ по ТУ 6-06-6-67-87.

При прокладке в торфяной залежи насыпной балластный грунт 8 образован смесью минерального грунта с торфом.

Работает утяжелитель следующим обрезом. В случае всплытия проложенного по торфяной залежи трубопровода 1 производят навеску на него группы незаполненных утяжелителей. Возможно их скрепление между собой рамками 4. Затем производят заполнение утяжелителей. Под действием веса грунта дополнительные полотнища 9 деформируются вниз и образуют емкость. Общий объем грунто-торфяной смеси в полостях утяжелителя для трубопровода диам. 1420 мм составляет 4 м³, что при объемной массе в воде 0,6 т/м³ позволяет создать балластирующую нагрузку до 2 т/м. Общая балластная масса надавливает на трубопровод, и он опускается в торфяную массу, преодолевая препятствия от заплывшей под него массы. Трубопроводу достаточно погрузиться на половину своего диаметра, чтобы его поверхность оказалась полностью вне прямого контакта с атмосферой, что и является положительной мерой противодействия аварийному всплытию трубопровода в условиях присутствия под ним торфяной массы, препятствующей погружению.

Таким образом, благодаря прикреплению рамок к продольным кромкам основного полотнища и образованию емкостей из дополнительного деформирующегося полотнища (мембраны) габаритами, равными габаритам рамки, обеспечена возможность установки утяжелителя на проложенном в условиях торфяной залежи и всплывшем трубопроводе, в результате чего расширены эксплуатационные возможности утяжелителя.

Прототипом утяжелителя по второму варианту утяжелителя является тот же прототип, что и для первого варианта.

Недостатком прототипа для случая проложенного в условиях размываемых грунтов и всплывшего трубопровода является наличие той же помехи для погружения в водную среду наличие расположенных ниже оси трубопровода емкостей, погружению которых могут препятствовать выступы грунта под водой.

Задачей по второму варианту является расширение эксплуатационных возможностей утяжелителя путем обеспечения его установки на проложенном в условиях размываемых грунтов и всплывшем трубопроводе.

Для достижения указанной цели в устройстве по указанному выше прототипу жесткие рамки прекреплены к продольным кромкам полотнища, при этом гибкие перемычки выполнены из единого дополнительного полотнища, а балластный грунт размещен на последнем.

Предложение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 3 изображен фронтальный вид устройства по II варианту в положении до заполнения балластным грунтом, а на фиг. 4 то же, поле заполнения.

Утяжелитель трубопровода содержит налагаемое на трубопровод 1 полотнище 2, прикрепленную к нему своей стороной 3 пару жестких рамок 4, гибкие перемычки 5, соединенные концами со свободной противоположной стороной 6 каждой из рамок и прикрепленные серединой к зоне 7 продольной оси симметрии полотнища 2, и насыпной балластный грунт 8.

Полотнище 2 имеет ширину, примерно равную половине длины окружности трубопровода, а жесткие рамки 4 прикреплены к продольным кромкам полотнища 2. Гибкие перемычки 5 выполнены из единого дополнительного полотнища, и балластный грунт 8 размещен на последнем.

Работает утяжелитель следующим образом. В случае всплытия проложенного в условиях размываемых грунтов трубопровода 1 производят навеску на него группы незаполненных утяжелителей. Затем производят их заполнение, в результате чего трубопровод свободно погружается в водную среду. При этом балластировка такова при объемной массе 1,3 т/м³, что трубопровод погружается полностью и настолько, чтобы его поверхность оказалась вне прямого контакта с атмосферой. Остановка погружения трубопровода происходит в момент, когда верхние зоны рамок 4 вступят во взаимодействие с остатками берм траншеи.

Таким образом, благодаря прикреплению рамок к кромкам полотнища, выполнению гибких перемычек из единого дополнительного полотнища и размещению балластного грунта на последнем обеспечена возможность установки утяжелителя на проложенном в условиях размываемых грунтов и всплывшем трубопроводе, в результате чего расширены эксплуатационные возможности утяжелителя. ЫЫЫ2

Использование: строительство и ремонт магистральных трубопроводов. Сущность изобретения: утяжелитель трубопровода содержит полотнище 2, две жесткие рамки 4, гибкие перемычки 5, балластный грунт 8. При всплытии трубопровода на торфяных залежах или размываемых грунтах полотнища 2 располагают на трубопроводе 1 и засыпают грунт 8 на полотнище 2 и емкости в рамках 4. Трубопроводу достаточно погрузиться на половину диаметра, а грунт засыпки служит насыпью. 4 ил.

1. Утяжелитель трубопровода, содержащее налагаемое на трубопровод полотнище, прикрепленную к его кромкам одной своей стороной пару жестких рамок, связанные с ними емкости из гибкого материала, гибкие перемычки, прикрепленные своей серединой в зоне продольной оси симметрии полотнища и соединенные концами со свободной стороной каждой из рамок, и размещенный в емкостях насыпной балластный груз, отличающийся тем, что рамки размещены наклонно, а емкости выполнены в виде мембран, при этом материал полотнищ имеет упругопластическую деформативность 30 35%
2. Утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что мембраны размещены в контурах рамок. 3. Утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что мембрана размещена между гибкими перемычками и совмещена с ними.