КОМБИНИРОВАННОЕ ПЛИТНОЕ БАЛЛАСТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2001 года по МПК F16L1/06 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при сооружении трубопроводов.

Область применения комбинированного плитного балластирующего устройства - строительство трубопроводов различного назначения в условиях вечной мерзлоты, а также на переходах через болота, заболоченные и обводненные территории, где необходимо обеспечение устойчивости их положения в заполненных водой траншеях.

Известны комбинированные плитные балластирующие устройства, применяемые для балластировки подземных трубопроводов, содержащие располагаемые по обе стороны и соединенные гибкой связью балластные грузы с размещенным на них грунтом засыпки.

К ним могут быть отнесены железобетонные утяжелители охватывающего типа УБО и УБО-М, установленные групповым способом и изготавливаемые по ТУ 102-300- 81 и ТУ 51-04-97, а также утяжелители текстильные контейнерного типа, представляющие собой заполненные минеральным грунтом и засыпанные сверху грунтом засыпки замкнутые оболочечные конструкции, соединенные между собой неразъемно мягким полотнищем при их изготовлении (см. ТУ 102-588-91).

Следует отметить, что применение железобетонных утяжелителей требует большого расхода сборного железобетона, а при использовании текстильных утяжелителей контейнерного типа необходимо значительное уширение дна траншеи.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению принятым за прототип, является заполняемый грунтом утяжелитель трубопровода (см. авторское свидетельство СССР N 1710913), содержащий пару располагаемых по обе стороны от трубопровода балластных грузов, выполненных в виде тонкостенных плит, снабженных тонкостенными грунтонесущими крыльями и соединенных между собой гибкой связью.

Недостатком данного технического решения, характеризующегося сравнительно малой массой изделия, является сложность его изготовления, а также установка на трубопровод, укладываемый в разработанные одноковшовыми экскаваторами траншеи.

Кроме того, возникают технические трудности при перегрузках и в процессе транспортировки указанной конструкции, связанные с обеспечением ее прочности.

Изложенное выше позволяет сделать вывод о необходимости создания новой конструкции комбинированного плитного балластирующего устройства.

Для решения этой задачи предлагается комбинированное плитное балластирующее устройство, содержащее балластные грузы, выполненные в виде жестких прямоугольных рамок с закрепленными на них полотнищами из технической полимерной ткани, нетканого синтетического материала, или иных материалов, препятствующих прохождению обводненного грунта через полотнище. При этом рамки устройства расположены наклонно под углом до 10^o в сторону трубопровода, а гибкие связи выполнены в виде двух мягких силовых соединительных поясов и двух мягких шнуров, соединенных с удаленными от трубопровода сторонами рамок и обеспечивающих надежность и неизменность положения рамок при воздействии на трубу выталкивающей силы в заполненной водой траншее.

При необходимости устройство может быть оснащено противоразмывными перегородками из технической ткани или нетканого синтетического материала.

В другом варианте жесткие прямоугольные рамки с закрепленными на них полотнищами из технической полимерной ткани, нетканого синтетического материала или иных материалов, препятствующих прохождению грунта через полотнища, выполнены изогнутыми на участках, приближенных к откосам траншеи, под углом до 120^o и на высоту до 0,5 от диаметра трубы, а полотнища закреплены на рамках со "слабиной" таким образом, что при нагружении (засыпке) их грунтом, пазухи между рамками и дном траншеи заполняются грунтом за счет подвижки полотнищ с образованием емкостей для грунта.

При необходимости рамки могут быть усилены ребрами жесткости, препятствующими их деформациям после засыпки грунтом и приложения нагрузки (воздействия выталкивающей силы на трубопровод).

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показано принципиальная схема устройства, где: 1-трубопровод, уложенный в траншею, 2 - жесткие прямоугольные рамки с закрепленными на них полотнищами, 3 - мягкие силовые соединительные пояса, 4 - мягкие шнуры, 5 - точки закрепления на жестких рамках мягких силовых соединительных поясов и мягких шнуров, 6 - грунт засыпки.

Второй вариант конструкции комбинированного плитного балластирующего устройства приведен на фиг.2, где 1- трубопровод, уложенный в траншею, 2 - жесткие прямоугольные изогнутые рамки с закрепленными на них полотнищами, обеспечивающими образование из них мягких емкостей, обеспечивающих в процессе засыпки траншеи поступление грунта в образовавшиеся под рамками пазухи, 3 - мягкие силовые соединительные пояса, 4 - мягкие шнуры, 5 - точки закрепления на жестких рамках мягких силовых соединительных поясов и мягких шнуров, 6 - грунт засыпки, 7 - ребра (фермы) жесткости, 8 - мягкие емкости, образованные закрепленными на рамках полотнищами после засыпки их грунтом.

Изготовление комбинированного плитного балластирующего устройства осуществляется в три этапа:
- свариваются и изолируются жесткие прямоугольные (в том числе изогнутые) рамки из металлических труб или иного профиля;
- производится пошив и изготовление полотнищ, мягких силовых соединительных поясов и мягких шнуров;
- осуществляется монтаж (сборка) устройства в базовых условиях.

Работает комбинированное плитное балластирующее устройство следующим образом. С помощью специальной траверсы или с инвентарного мостика смонтированная в базовых условиях конструкция навешивается на трубопровод таким образом, чтобы жесткие прямоугольные рамки были заведены под трубу, а мягкие силовые соединительные пояса располагались строго вертикально в точках их закрепления на рамках. При этом мягкие шнуры должны обеспечивать симметричное расположение рамок по отношению к трубопроводу.

Трубопровод (траншея) засыпается грунтом с помощью экскаватора, первоначально грунт должен укладываться на верхнюю образующую трубы во избежание смещения устройства.

Комбинированное плитное балластирующее устройство в сочетании с грунтом засыпки обеспечивает надежную устойчивость положения трубопровода в заполненных водой траншеях, требует минимального расхода материалов и минимальных затрат на их транспортировку и монтаж на трубопроводе.

Устройство более экономично по сравнению с применяемыми конструкциями.

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении трубопроводов различного назначения в условиях вечной мерзлоты, а также на переходах через болота, заболоченные и обводненные территории, где необходимо обеспечение устойчивости их положения в заполненных водой траншеях. Балластные грузы устройства выполнены в виде жестких прямоугольных рамок с закрепленными на них полотнищами из технической полимерной ткани, нетканого синтетического материала или иных материалов, препятствующих прохождению обводненного грунта через полотнище. При этом рамки устройства расположены наклонно под углом до 10° в сторону трубопровода, а гибкие связи выполнены в виде двух мягких силовых соединительных поясов и двух мягких шнуров, соединенных с удаленными от трубопровода сторонами рамок и обеспечивающих надежность и неизменность положения рамок при воздействии на трубы выталкивающей силы в заполненной водой траншее. При необходимости устройство может быть оснащено противоразмывными перегородками из технической ткани или нетканого синтетического материала. Обеспечивает надежную устойчивость положения трубопроводов в заполненных водой траншеях, требует минимального расхода материалов и более экономично по сравнению с применяемыми конструкциями. 2 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. Комбинированное плитное балластирующее устройство, содержащее располагаемые по обе стороны от трубопровода и соединенные гибкой связью балластные грузы с размещенным на них грунтом засыпки, отличающееся тем, что балластные грузы выполнены в виде жестких прямоугольных рамок с закрепленными на них полотнищами из технической полимерной ткани, при этом рамки расположены наклонно под углом до 10^o в сторону трубопровода, а гибкие связи выполнены в виде налагаемых на трубопровод двух мягких соединительных поясов и двух мягких шнуров, соединенных с удаленными от трубопровода сторонами рамок и обеспечивающих надежность положения рамок относительно трубопровода при воздействии на него выталкивающей силы в заполненной водой траншее. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено противоразмывными перегородками, выполненными из технической ткани или нетканого синтетического материала. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полотнище рамок изготовлены из нетканого синтетического материала или материала, препятствующего прохождению обводненного грунта через полотнище.