СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОБЕТОНИРОВАННОЙ ТРУБЫ С КАБЕЛЬ-КАНАЛОМ Российский патент 2018 года по МПК F16L9/14 

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в многолетнемерзлых, сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах.

При проектировании трубопроводных переходов, трубопровод часто сопровождает кабель-спутник, расположенный параллельно трубопроводу и предназначенный для контроля и управления различными процессами, связанными с работой трубопровода, с применением специализированных преобразований сигналов каналов связи (телемеханизация). По назначению, к средствам телемеханизации относятся устройства телеуправления (управление режимами работы, обеспечение надежного функционирования), телесигнализации (для передачи аварийных и предупредительных сигналов), телеизмерения (для измерения давления, температуры, вибраций, напряженно-деформированного состояния, коррозионного состояния трубопровода и другое).

Прокладка кабеля-спутника, являющегося каналом связи с вышеуказанным назначением и расположенным параллельно трубопроводу, требует дополнительных затрат материалов, труда и времени.

Известен способ восстановления трубопровода, где размещение кабель-канала производится непосредственно в трубопроводе. При этом производится очистка участка существующего трубопровода, после чего внутрь трубы протаскивается перфорированный (с отверстиями в толще стенки трубы) трубопровод меньшего диаметра. Затем перфорированный трубопровод центрируется относительно существующего трубопровода с помощью элементов гидравлической системы, после чего производится закачка цементного раствора в межтрубное пространство между существующим и перфорированным трубопроводом. Далее внутрь отверстия перфорированной трубы протаскивается механическим способом кабель связи - JPH 02120589 (а), 1990 г.

Известный способ оснащения обетонированной трубы каналом связи имеет следующие недостатки.

Ограниченность в применении ввиду того, что установка перфорированного трубопровода с кабель-каналом и его обетонирование выполняются только при восстановлении существующего трубопровода, но не при строительстве нового.

Процесс обетонирования перфорированной трубы производится в трассовых условиях, что может создавать трудности при выполнении всех операций технологии (в том числе - операций контроля качества).

Кабель-канал представляет собой отверстие в толще стенки перфорированной трубы, он защищен слоем бетона только с внешней стороны и в случае повреждения перфорированной трубы изнутри, например, при ее износе, повреждается и кабель-канал, следствием чего является опасность повреждения кабеля.

Размеры кабель-канала определяются типоразмером перфорированной трубы и размерами существующего трубопровода, что требует изготовления перфорированных труб под соответствующий размер восстанавливаемого трубопровода.

В связи с указанными недостатками, техническая задача, решаемая изобретением, состоит в создании способа производства обетонированной трубы с кабель-каналом, который применяется при изготовлении секций нового трубопровода в заводских условиях, обладает высокой надежностью, связанной с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода, а также - универсальностью, т.к. не требует применения высокотехнологичных дополнительных элементов (в известном решении это перфорированные трубы). При этом кабель-канал предназначен для прокладки кабеля связи, и/или сигнализации, и/или мониторинга.

Эта задача решена в способе производства обетонированной трубы с кабель-каналом, при котором трубу размещают на сборочном стенде, вдоль ее поверхности устанавливают арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, на каркасе размещают кабель-канал в виде защитной трубки, трубу помещают в форму и внутрь пространства между трубой и формой закачивают бетонную смесь, после набора прочности бетоном трубу извлекают из формы.

Кроме того, предлагаются конкретные выполнения операций способа, заключающиеся в следующем:

- используют металлические, или полимерные, или металлопластиковые, или композитные трубы; при использовании металлической трубы на нее наносят антикоррозионное покрытие;

- защитную трубку кабель-канала выполняют из полимера, или композита, или металла;

- защитную трубку кабель-канала выполняют гофрированной или перфорированной;

- арматурный каркас центрируют относительно трубы с помощью фиксаторов; каркас выполняют из стальной или композитной арматуры;

- бетонную смесь армируют фиброй;

- на трубу наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие. Способ проиллюстрирован реализующим его устройством.

На чертеже приведен вид трубы с размещенным на ее поверхности арматурным каркасом и кабель-каналом в виде защитной трубки на поверхности каркаса.

Устройство содержит трубу 1, которая может быть металлической, или полимерной, или металлопластиковой, или композитной. На чертеже показано расположение трубы 1 в форме 2 для последующей заливки бетонной смесью, которая при ее армировании фиброй приобретает дополнительную прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозоустойчивость. Вдоль поверхности трубы 1 установлен арматурный каркас 3, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, который центрируют относительно трубы 1 с помощью фиксаторов 4.

На каркасе 3, с его внутренней или наружной стороны, размещен кабель-канал в виде защитной трубки 5, выполненной из полимера, или композита, или металла. При использовании кабель-канала для сигнализации, защитную трубку 5 выполняют гофрированной или перфорированной.

Размещение кабель-канала в виде защитной трубки 5 на арматурном каркасе 3 придает прочность всей конструкции, повышая, таким образом, ее надежность.

После процесса заливки в форму 2 бетонной смеси и набора прочности бетоном, трубу 1 извлекают из формы 2, которая используется для обетонирования последующих труб.

При использовании металлических труб на них наносят антикоррозионное покрытие для предотвращения коррозии и дополнительно - теплогидроизоляционное покрытие для снижения потерь тепла и энергии транспортируемого вещества, а при прокладке в многолетнемерзлых грунтах - для препятствия растепления многолетнемерзлой породы.

Таким образом, в предложенном способе производства обетонированной трубы горизонтальным способом в форме решена задача размещения кабель-канала в толще бетонного покрытия трубы с применением арматурного каркаса. Труба имеет по окончании всего процесса наружное покрытие в виде открытого бетона. Этот способ позволяет получить трубы с кабель-каналом для прокладки кабеля связи, и/или сигнализации, и/или мониторинга, обладающие высокой надежностью, прочностью и универсальностью в применении.

Изобретение относится к производству труб с балластным покрытием, используемых при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах. Стальную трубу с антикоррозионным покрытием устанавливают на сборочном стенде. Вдоль ее поверхности устанавливают арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры. На каркасе размещают кабель-канал в виде защитной трубки. Трубу помещают в форму и внутрь пространства между трубой и формой закачивают бетонную смесь. После набора прочности бетоном трубу извлекают из формы. Технический результат - высокая надежность, связанная с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода и технологией его закрепления. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ производства обетонированной трубы с кабель-каналом, при котором трубу размещают на сборочном стенде, вдоль ее поверхности устанавливают арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, на каркасе размещают кабель-канал в виде защитной трубки, трубу помещают в форму и внутрь пространства между трубой и формой закачивают бетонную смесь, после набора прочности бетоном трубу извлекают из формы.

2. Способ по п. 1, при котором используют металлические, или полимерные, или металлопластиковые, или композитные трубы.

3. Способ по п. 2, при котором на металлическую трубу наносят антикоррозионное покрытие.

4. Способ по п. 1, при котором защитную трубку кабель-канала выполняют из полимера, или композита, или металла.

5. Способ по п. 1, при котором защитную трубку кабель-канала выполняют гофрированной или перфорированной.

6. Способ по п. 1, при котором арматурный каркас центрируют относительно трубы с помощью фиксаторов.

7. Способ по п. 1, при котором арматурный каркас выполняют из стальной или композитной арматуры.

8. Способ по п. 1, при котором бетонную смесь армируют фиброй.

9. Способ по п. 1, при котором на трубу наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие.