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

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с бетонным покрытием, 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, с целью балластировки и/или защиты трубопроводов от механических повреждений.

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, являющийся наиболее близким аналогом к заявленному, при котором 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 устанавливают на сборочном стенде, размещают на ней армирующую конструкцию, собранную конструкцию помещают в опалубку с выступом вдоль всей ее формообразующей поверхности, внутрь пространства между трубой и опалубкой закачивают бетонную смесь, после набора прочности бетоном трубу извлекают из опалубки.

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

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

- бетонную смесь армируют фиброй;

- на трубу наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие.

С помощью предлагаемого способа возможно производство обетонированных труб с кабель-каналом, проиллюстрированное на фиг. 1, 2 и 3.

На фиг. 1 приведен вид трубы в форме, на фиг. 2 - вид с торцевым разрезом А-А, на фиг. 3 показан вид готового устройства с проложенным кабелем.

Устройство трубы с кабель-каналом по фиг. 1 содержит трубу 1, которая может быть металлической, или полимерной, или металлопластиковой, или композитной, или металлокомпозитной. На рисунке показано расположение трубы 1 в опалубке 2 для последующей заливки бетонной смесью, которая при ее армировании фиброй приобретает дополнительную прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозоустойчивость.

На трубу 1 помещают армирующую конструкцию 3 (фиг. 2), которая представляет собой арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, который центрируют относительно трубы с помощью фиксаторов. При этом арматурный каркас выполнен из стальной или композитной арматуры. В качестве армирующей конструкции 3 может также использоваться армирующая сетка, выполненная из металла, или полимера, или композита.

После процесса заливки в опалубку 2 бетонной смеси и набора прочности бетоном, трубу 1 извлекают из опалубки 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.

Вдоль всей формообразующей поверхности опалубки 2 имеется выступ 4 для образования в процессе заливки бетонной смесью кабель-канала (осевого канала).

На фиг. 3 показана обетонированная труба 1 с кабель-каналом 5 (осевым каналом) после набора прочности бетоном 6 и изъятия трубы 1 из опалубки 2. В кабель-канале 5 размещают кабель 7, положение которого фиксировано стенками канала 5 и стяжной лентой 8, также защищающей кабель 7 от внешних воздействий.

Таким образом, в предложенном способе производства обетонированной трубы решена задача размещения кабеля снаружи поверхностного слоя бетонного покрытия трубы, произведенной с помощью этого способа. Этот способ позволяет получить трубы с кабель-каналом для прокладки кабеля связи и/или сигнализации, и/или мониторинга, обладающие высокой защищенностью прокладываемых кабелей, надежностью и универсальностью в применении.

Изобретение относится к производству труб с бетонным 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, с целью балластировки и/или защиты трубопроводов от механических повреждений. Техническая задача - создание 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. Трубу устанавливают на сборочном стенде, размещают на ней армирующую конструкцию, собранную конструкцию помещают в опалубку с выступом вдоль всей ее формообразующей поверхности. Затем внутрь пространства между трубой и опалубкой закачивают бетонную смесь. После набора прочности бетоном трубу извлекают из опалубки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ производства обетонированной трубы с кабель-каналом, при котором трубу устанавливают на сборочном стенде, размещают на ней армирующую конструкцию, собранную конструкцию помещают в опалубку с выступом вдоль всей ее формообразующей поверхности, внутрь пространства между трубой и опалубкой закачивают бетонную смесь, после набора прочности бетоном трубу извлекают из опалубки.

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

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

4. Способ по п. 1, при котором на металлическую трубу наносят антикоррозионное покрытие.

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