УТЯЖЕЛИТЕЛЬ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1996 года по МПК F16L1/06 

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

Известны утяжелители трубопровода.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению, принятым за прототип, является утяжелитель трубопровода, содержащий пару плитных блоков со скосом, силовой пояс с местоположением крепления к блокам и длиной, определенных из условия обеспечения взаимодействия последних с трубой ниже ее оси, и грунт засыпки (см. Н.П.Васильев. Балластировка и закрепление трубопроводов. М. Недра, 1984, с.78, р.17). Указанные местоположение и длина таковы, что момент от веса блока на плече этой силы относительно местоположения обеспечивает V-образное взаиморасположение блоков.

Недостатком известного технического решения, характеризующегося простотой монтажа утяжелителя на трубопровод, является недостаточно высокая надежность балластировки в условиях вечной мерзлоты, обусловленная расположением верхней части блоков в сезонно-талом слое, иногда достигающем 1,5 м, в результате чего бетон этой части блоков испытывает регулярное по сезону увлажнение, а затем промерзание, ведущие к разрушению. Нередко граница слоя смещается вверх-вниз по времени суток, пересекая блоки и ставя бетон и арматуру в режим многоциклового температурного воздействия.

Задачей изобретения является повышение надежности балластировки трубопровода в вечномерзлых грунтах путем исключения разрушения блоков от регулярного доступа к ним границы сезонно-талого слоя при сохранении простоты монтажа утяжелителя.

Для решения указанной задачи в утяжелителе трубопровода, содержащем пару плитных блоков со скосом, силовой пояс с местоположением крепления к бокам и длиной, определенных из условия обеспечения контакта блоков с трубой ниже ее оси, монтажные петли на блоках в зоне, противоположной по длине плит площадкам контакта, и грунт засыпки, скос на каждом блоке совпадает с площадкой его контакта с трубой, а удаление местоположения крепления силового пояса от скошенного торца не превышает радиуса трубы, при этом длина пояса определена из условия размещения плит блоков под трубой в линию, а монтажная петля каждого блока расположена на его имеющей скос стороне. Кроме того, каждый из блоков выполнен с поперечным к его плите отверстием, размещенным в местоположении крепления силового пояса, а последний концом продет в отверстие и зафиксирован в нем впотай. Кроме того, поперечное отверстие блока выполнено клиновидным. Также каждый из блоков выполнен с дополнительным скосом, придающим плите блока вместе с основным скосом ромбовидную форму.

Изобретение иллюстрируется чертежом, изображающим фронтальный вид утяжелителя.

Утяжелитель трубопровода содержит пару плитных блоков 1 со скосом 2, силовой пояс 3 местоположением крепления 4 к блокам и длиной, определенных из условия обеспечения контакта блоков с трубой 5 ниже ее оси, монтажные петли 6 на блоках в зоне, противоположной по длине плит площадкам контакта, и грунт засыпки (не показан). Скос 2 на каждом блоке является площадкой его контакта с трубой, а удлинение "а" местоположения крепления 4 силового пояса 3 от скошенного торца не превышает радиуса трубы 5. Длина пояса 3 определена из условия размещения плит блоков под трубой в линию. Для свободы разворота блоков в указанное положение монтажная петля 6 каждого блока расположена на его имеющей скос 2 стороне.

Каждый из блоков выполнен с поперечным к его плите отверстием 7, размещенным в местоположении крепления 4 силового пояса, а последний концом продет в отверстие 7 и зафиксирован в нем впотай. Потайное размещение фиксаторов-креплений 4 обеспечивает горизонтальность расположения блоков на дне траншеи. Поперечное отверстие 7 блока выполнено клиновидным для заклинивания крепления 4.

Скос 2 блока имеет обычный для П-образных клиновых утяжелителей (см. тот же источник Н.П.Васильева, с.81, р.19) угол полуклина 25-30^o, обеспечивающий минимальные контактные напряжения в стенке трубы. Для возможности разворота блоков при монтаже в узкой траншее каждый из них снабжен дополнительным скосом 8, придающим плите блока вместе с основным скосом 2 ромбовидную форму. Угол наклона этого скоса 45^o.

Работает утяжелитель следующим образом. Его монтируют посредством траверсы за петли 6 на трубопровод, размещенный в траншее на низких опорах. После касания поверхности трубы силовым поясом 3 и обтяжки ее происходит, по мере спуска траверсы, разворот висящих блоков 1 к горизонтальному положению. После освобождения утяжелителя от траверсы блоки 1 принимают положение "в линию". Завершив монтаж утяжелителей, трубопровод приподнимают, освобождают траншею от временных опор и укладывают на ее дно трубопровод. При этом трубопровод способен защемить расположенные под ним блоки в положении "под углом". Траншею и блоки утяжелителей засыпают. Уже под дополнительным весом грунта засыпки защемленные блоки могут принять положение "в линию".

Если засыпка выполняется в летне-осенний период, когда траншея обводняется и имеет место подвсплытие трубопровода, в конце концов все блоки принимают положение "в линию". Если же засыпка происходит зимой и грунт засыпки сразу же смораживается, не допуская появления летом выталкивающей силы в замороженной среде ниже границы сезонно-талого слоя, то блоки сохраняют положение "под углом" друг к другу навечно, выполняя функции анкеров и в таком положении.

Поскольку недоворот блоков до положения "в линию" при их защемлении весьма мал, блоки и при положении "под углом" размещаются ниже оси трубы и тем более ниже границы сезонно-талого слоя. В результат этого бетон блоков предохранен от доступа к нему границы этого слоя, т.е. предотвращен от размораживания и увлажнения, что обеспечивает сохранность блоков и тем самым надежность балластировки трубопровода в вечномерзлых грунтах.

Использование: строительство магистральных трубопроводов, Сущность изобретения: утяжелитель трубопровода содержит два блока 1 и силовой пояс 3. Блоки опираются на дно траншеи и скосами 2 контактируют с трубопроводом 5. Концы силового пояса 3 закреплены впотай в конических отверстиях 7 блоков 1. Последние расположены под трубопроводом и взаимодействуют с грунтом засыпки траншеи. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Утяжелитель трубопровода, содержащий пару плитных блоков, силовой пояс с местоположением крепления к плитам и длиной, определенными из условия обеспечения контакта плит с трубой ниже ее оси, и монтажные петли на плитах вне силового пояса, отличающийся тем, что каждая из плит контактирует с трубой своим скосом, а длина силового пояса и удаление его крепления к каждой из плит от скошенного торца последней определено из условия размещения плит в одной плоскости, при этом монтажная петля каждой плиты расположена на ее поверхности, контактирующей с грунтом засыпки. 2. Утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что крепление силового пояса к каждой из плит выполнено в виде отверстия в последней и помещенного в него впотай фиксатора концевой петли силового пояса. 3. Утяжелитель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отверстие в плите выполнено клиновидным, острием к поверхности, контактирующей с грунтом засыпки.